Depuis l’avènement des systèmes de production d’énergie photovoltaïque, des incendies provoqués par des centrales photovoltaïques se produisent de temps à autre dans le monde. Dans ce contexte, l'arrêt rapide au niveau des modules photovoltaïques-a été compris et apprécié par de plus en plus de personnes...
L'arrêt rapide solaire des systèmes photovoltaïques, comme son nom l'indique, consiste à couper rapidement la connexion entre chaque module photovoltaïque. Ce concept a été proposé par le National Electrical Code (NEC) des États-Unis. Dès 2014, la norme NEC2014 690.12 "Module-level Self-Shutdown Solution" a été publiée, qui imposait des exigences pour l'arrêt rapide des systèmes photovoltaïques.
Dans la version 2017 de NEC690.12, des exigences strictes ont été imposées pour cet arrêt rapide - avec une distance de 305 mm par rapport à la matrice photovoltaïque comme limite, dans les 30 secondes suivant l'activation du dispositif d'arrêt rapide, la tension en dehors de la plage limite est réduite à moins de 30 V et la tension dans la plage limite est réduite à moins de 80 V, c'est-à-dire qu'il est nécessaire d'obtenir un « arrêt au niveau du module ». Dans la dernière version 2020 de la norme, le terme « arrêt rapide » est encore modifié et élargi, et un « système de contrôle des risques photovoltaïques » est proposé. La nouvelle norme exige que le système photovoltaïque dispose d'un « système de contrôle des risques photovoltaïques » pour faire du système photovoltaïque un état contrôlable dans les situations critiques. En d'autres termes, le « système de contrôle des risques PV » peut être utilisé pour obtenir un arrêt au niveau des composants, et dans les 30 secondes suivant le démarrage de l'arrêt rapide, la tension dans la plage limite est réduite en dessous de 80 V.
Principe du module photovoltaïque-Niveau d'arrêt rapide
Mode de fonctionnement de l'arrêt rapide au niveau du module photovoltaïque-
Le principe d'arrêt rapide au niveau du module photovoltaïque comprend principalement deux aspects : la méthode d'arrêt et le principe d'arrêt.
Il existe deux manières principales d'arrêter rapidement le niveau du module photovoltaïque : l'arrêt mécanique et l'arrêt électrique.
1. Arrêt mécanique : L'arrêt mécanique consiste à déconnecter le module photovoltaïque du circuit via un dispositif mécanique pour arrêter la puissance de sortie du panneau solaire. Les méthodes d'arrêt mécanique courantes comprennent les interrupteurs, les interrupteurs à couteau et les disjoncteurs. Les avantages de l'arrêt mécanique sont une structure simple et une fiabilité élevée, mais le fonctionnement est relativement lent et nécessite une intervention manuelle.
2. Arrêt électrique : L'arrêt électrique consiste à déconnecter le module photovoltaïque du circuit via des composants électriques pour arrêter la puissance de sortie du panneau solaire. Les méthodes d'arrêt électrique courantes incluent les relais, les thyristors et les transistors de puissance. Les avantages de l'arrêt électrique sont une vitesse de fonctionnement rapide et une haute précision, mais une alimentation externe et un contrôle du circuit sont nécessaires.Principe d'arrêtLe principe d'arrêt rapide au niveau du module photovoltaïque comprend principalement deux méthodes : l'arrêt de tension et l'arrêt de courant.
1. Arrêt de tension : L'arrêt de tension consiste à déconnecter automatiquement le module photovoltaïque du circuit en mesurant la tension de sortie du module photovoltaïque. Lorsque la tension dépasse la valeur réglée, le module photovoltaïque est automatiquement déconnecté du circuit. Cette méthode peut prévenir efficacement les dommages aux modules photovoltaïques dus à une tension excessive. La clé de l'arrêt de la tension est de surveiller la tension et de la comparer à la valeur définie. Lorsque la tension dépasse la valeur définie, elle est coupée par des moyens électriques ou mécaniques.
2. Arrêt actuel : L'arrêt actuel consiste à mesurer le courant de sortie du module photovoltaïque. Lorsque le courant dépasse la valeur définie, le module photovoltaïque est automatiquement déconnecté du circuit. Cette méthode peut prévenir efficacement les dommages thermiques ou le flux inverse vers le module photovoltaïque en raison d'un courant excessif. La clé de l'arrêt actuel est de surveiller le courant et de le comparer avec la valeur définie. Lorsque le courant dépasse la valeur définie, il est coupé par des moyens électriques ou mécaniques.
En plus de l'arrêt de tension et de l'arrêt de courant, les deux peuvent également être combinés pour l'arrêt de la liaison. Par exemple, lorsque la tension de sortie du module photovoltaïque dépasse la valeur définie ou que le courant de sortie dépasse la valeur définie, l'opération d'arrêt est effectuée en même temps pour protéger plus efficacement le module photovoltaïque.
L'arrêt rapide au niveau du module photovoltaïque- consiste à déconnecter le module photovoltaïque du circuit par des moyens mécaniques ou électriques pour arrêter la puissance de sortie du panneau solaire. Les méthodes d'arrêt comprennent l'arrêt mécanique et l'arrêt électrique, et les principes d'arrêt incluent l'arrêt de tension et l'arrêt de courant. L'application de ces méthodes et principes d'arrêt peut protéger efficacement les modules photovoltaïques, prolonger leur durée de vie et garantir le fonctionnement sûr et stable des systèmes photovoltaïques.
Pourquoi l’arrêt rapide des modules photovoltaïques est-il si important ?
Les incendies dans les centrales photovoltaïques ont de nombreuses causes. Les équipements présentant le plus grand risque d'incendie comprennent les onduleurs, les boîtes de jonction, les câbles et les modules. Tant qu'il s'agit d'un système électrique, il existe un risque d'incendie dû au courant. De plus, avec les progrès de la technologie photovoltaïque, le niveau de puissance et la tension actuelle des produits photovoltaïques ont été continuellement améliorés. Le système photovoltaïque a été mis à niveau de la conception initiale de 600 V à 1 000 V, et a récemment été progressivement mis à niveau jusqu'à 1 500 V. Des tensions plus élevées sont plus susceptibles de provoquer des incendies. Les incendies dans les centrales photovoltaïques constituent un défi de taille pour les pompiers. Après qu'un incendie se déclare dans le système, des tensions élevées de plusieurs centaines, voire milliers de volts, seront toujours générées. Si les pompiers se précipitent à leur secours, leur vie sera menacée. Grâce à la fonction d'arrêt rapide au niveau du module, les pompiers peuvent rapidement couper la connexion entre les modules et sauver la centrale électrique.
Conclusion
Bien qu'il soit encore difficile de promouvoir pleinement l'installation de dispositifs d'arrêt rapide au niveau des composants dans la plupart des régions du monde en raison d'une série de facteurs tels que le coût, il faut reconnaître que l'arrêt rapide au niveau des composants est une fonction très importante pour la sécurité des centrales photovoltaïques. Je crois qu'avec l'avancement continu de la technologie, la vulgarisation et la mise en œuvre des règles de sécurité et le renforcement progressif de la sensibilisation à la sécurité, cette technologie sera de plus en plus utilisée pour protéger davantage de centrales électriques.
