夏には、高温、落雷、大雨などの悪天候によって太陽光発電所は影響を受けます。インバータ設計、発電所全体の設計、建設の観点から太陽光発電所の安定性を向上させるにはどうすればよいでしょうか？
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暑い天気
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今年はエルニーニョ現象が発生したり、史上最も暑い夏が到来したりする可能性があり、太陽光発電所にとってはさらに厳しい課題となるだろう。
1.1 部品に対する高温の影響
過度の温度は、インダクタ、電解コンデンサ、パワーモジュールなどのコンポーネントの性能と寿命を縮めます。
インダクタンス:高温ではインダクタンスが飽和しやすく、飽和インダクタンスが低下するため、動作電流のピーク値が増加し、過電流によるパワーデバイスの破損につながります。
コンデンサ:電解コンデンサは周囲温度が10℃上昇すると寿命が半減します。アルミ電解コンデンサの使用温度範囲は-25～+105℃、フィルムコンデンサの使用温度範囲は-40～+105℃が一般的です。したがって、小型インバータでは、高温に対するインバータの適応性を向上させるためにフィルムコンデンサが使用されることがよくあります。
さまざまな温度でのコンデンサの寿命
パワーモジュール:温度が高くなると、パワーモジュール動作時のチップのジャンクション温度も高くなり、モジュールに大きな熱ストレスがかかり、耐用年数が大幅に短くなります。温度がジャンクション温度制限を超えると、モジュールの熱破壊が発生します。
1.2 インバータの放熱対策
インバータは屋外で 45°C 以上の温度で動作する場合があります。インバータの放熱設計は、製品内の各電子部品が動作温度内で安定、安全、信頼性の高い動作を確保するための重要な手段です。インバータの温度集中点は昇圧インダクタ、インバータインダクタ、IGBTモジュールであり、熱は外部ファンと背面ヒートシンクを通じて放散されます。GW50KS-MT の温度軽減曲線は次のとおりです。
インバータ温度上昇および下降負荷曲線
1.3 建設時の高温対策戦略
工業用屋根では、多くの場合、地上よりも温度が高くなります。インバータに直射日光が当たらないようにするため、インバータは日陰に設置するか、インバータ上部にバッフルを取り付けることが一般的です。なお、インバータファンと外部ファンの風出入口の位置には、操作・メンテナンスのためのスペースを確保する必要があります。以下は左右に吸気口と排気口を備えたインバーターです。インバータの両側に十分なスペースを確保し、サンバイザーとインバータ上面との間に適切な距離を確保する必要があります。
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T雷雨の天気
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夏には雷雨と暴風雨。
2.1 インバータの雷・雨対策
インバータの雷保護対策：インバータのAC側とDC側には高レベルの雷保護装置が装備されており、ドライ接点には雷保護アラームのアップロードがあり、背景が雷保護の具体的な状況を知るのに便利です。
インバータの防雨・腐食対策：インバータは、より高い IP66 保護レベルと C4&C5 耐腐食レベルを採用し、大雨の中でもインバータが動作し続けることを保証します。
太陽光発電用コネクタの誤接続、ケーブル破損による水の浸入により、直流側の短絡や漏電が発生し、インバータが停止します。したがって、インバータの直流アーク検出機能も非常に重要です。
2.2 総合的な避雷（工事）戦略
機器の端子やインバータなどの接地システムをしっかりと行ってください。
太陽光パネルとインバータの避雷対策
夏に雨が降ると、雑草が生えてコンポーネントに影がかかる可能性もあります。雨水によって部品が洗浄されると、部品の端にゴミがたまりやすく、その後の洗浄作業に影響を及ぼします。
システム検査をしっかり行い、太陽光発電コネクタやケーブルの絶縁・防水状態を定期的にチェックし、ケーブルの一部が雨水に浸っていないか、ケーブルの絶縁シースに経年劣化や亀裂がないかなどを観察してください。
太陽光発電は全天候型発電です。夏の高温と雷雨は、太陽光発電所の運転と維持に深刻な課題をもたらしています。Xiaogu は、インバータと発電所全体の設計を組み合わせて、建設、運用、保守に関する提案を行い、皆様のお役に立ちたいと考えています。
投稿日時: 2023 年 7 月 21 日