Sụt Giảm điện áp Là Gì? Cách Tối đa Hóa Hiệu Quả Của Hệ Thống

Danh mục

Giảm điện áp là gì?

Khi dòng điện di chuyển qua mạch điện, một lượng nhỏ điện áp bị mất đi do điện trở trong dây dẫn. Khái niệm này, được gọi là sụt giảm điện áp, dẫn đến tổn thất sản xuất nhỏ từ hệ thống năng lượng mặt trời của bạn.

Sự sụt giảm điện áp rõ ràng hơn trong khoảng cách xa hơn. Việc chạy dây dài hơn tạo ra nhiều điện trở hơn cho mạch, dẫn đến giảm điện áp lớn hơn.

Khi bạn sử dụng điện mặt trời, một trong những mục tiêu là thiết kế hệ thống giảm điện áp tối thiểu để hệ thống có thể hoạt động gần với công suất định mức cao nhất của nó.

Nó thường được coi là thực tiễn tốt nhất để giữ điện áp giảm ở mức 3% hoặc ít hơn, mặc dù nhiều hệ thống hoạt động tốt dưới mức đó.

Tại sao điện áp lại quan trọng

Nó khá đơn giản. Sự sụt giảm điện áp có ảnh hưởng trực tiếp đến đầu ra của hệ thống. Nếu hệ thống dây dẫn của bạn quá dài, các tấm pin có thể không cung cấp đủ điện áp cho biến tần. Hiệu quả của toàn bộ hệ thống sẽ bị ảnh hưởng và quá trình sản xuất trong thực tế sẽ không đáp ứng được hiệu suất của các thành phần

Với ý nghĩ đó, chúng ta hãy xem xét các cách bạn có thể giảm sụt áp khi thiết kế hệ thống của mình.

Có bốn cách tiếp cận chính để chống lại sự sụt giảm điện áp:

1. Giảm thiểu chiều dài của đường dây.
2. Hãy xem xét vị trí đặt biến tần của bạn một cách cẩn thận.
3. Sử dụng kích thước dây lớn hơn. Dây lớn hơn = điện trở ít hơn.
4. Thiết kế hệ thống của bạn với điện áp cao hơn để vượt qua điện trở.

Làm thế nào để giảm sụt áp hệ thống

1. Giảm thiểu chiều dài của đường dây cáp

Vì đi dây dài hơn dẫn đến giảm điện áp nhiều hơn, giải pháp đơn giản nhất là làm cho dây chạy càng ngắn càng tốt.

Khi bạn thiết kế hệ thống của mình, hãy lập kế hoạch bố trí để giữ các thành phần hệ thống gần nhau.

Nếu thời gian chạy dây của bạn nhỏ hơn 100′, hệ thống của bạn có thể đã có điện áp giảm thấp hơn mức cho phép 3% mà không có bất kỳ thay đổi thiết kế nào khác.

2. Xem xét kỹ vị trí đặt biến tần của bạn

Hệ thống dây điện xoay chiều (từ biến tần đến tấm pin năng lượng mặt trời) có thể dễ bị sụt điện áp hơn so với hệ thống dây điện một chiều điện áp cao (dây dẫn chạy từ tấm pin đến biến tần hoặc bộ điều khiển), mặc dù đôi khi điều ngược lại là đúng. Tất cả phụ thuộc vào điện áp của mạch: các thiết bị khác nhau hoạt động ở các mức điện áp khác nhau.

Mạch đang hoạt động ở điện áp cao hơn về cơ bản có nhiều “lực đẩy” phía sau nó, làm giảm tác động của sụt áp.

Do đó, bộ biến tần nên được đặt gần đầu điện áp thấp hơn của mạch, để giảm thiểu ảnh hưởng của sụt áp trong quá trình chạy dây đó.

Nếu điện áp một chiều từ hệ thống điện mặt trời cao hơn bảng điện, hãy lắp đặt biến tần gần bảng điện của bạn hơn.

Nếu điện áp một chiều từ mảng năng lượng mặt trời thấp hơn bảng điện, hãy lắp bộ biến tần gần hệ thống của bạn hơn.

Xin lưu ý rằng đây chỉ là quy tắc chung và các nguyên tắc này thay đổi tùy thuộc vào sản phẩm bạn sử dụng. Ví dụ, các hệ thống độc lập thường có điện áp DC thấp hơn, nhưng có các bộ điều khiển sạc điện áp cao để khắc phục điều đó.

3. Sử dụng kích thước dây lớn hơn

Một số người cần đi dây dài hơn hoàn toàn vì một số lý do. Ví dụ, bạn có thể cần phải đi dây từ nhà của bạn đến một chuồng trại, có thể cách nhau vài trăm mét

Trong những trường hợp này, hãy nâng cấp dây có kích thước lớn hơn. Các dây dẫn có công suất lớn hơn, có nghĩa là ít điện trở hơn, cuối cùng làm cho hệ thống hoạt động hiệu quả hơn.

Dây lớn có giá cao hơn, nhưng chúng làm cho hệ thống của bạn hiệu quả hơn. Sản lượng bổ sung được giữ lại trong suốt thời gian hoạt động của hệ thống nhiều hơn bù lại chi phí đi dây trả trước cao hơn một chút.

4. Thiết kế hệ thống có điện áp cao hơn để vượt qua điện trở

Thay vì sử dụng dây lớn hơn để giảm điện trở, bạn có thể khắc phục điện trở đó bằng cách sử dụng các sản phẩm có điện áp cao hơn.

Trong một số trường hợp, bạn có thể thích các thương hiệu và sản phẩm cụ thể được thiết kế để hoạt động ở điện áp cao hơn.

Ví dụ, các hệ thống hoạt động ở 380V/400V tùy thuộc vào kiểu biến tần. Bộ tối ưu hóa công suất điều chỉnh các hệ thống đến một điện áp cố định, cho phép bạn thiết kế một hệ thống luôn đẩy điện áp nguồn tối đa qua mạch.

Ngược lại, bộ biến tần không có bộ tối ưu hóa công suất, do đó, điện áp thay đổi dựa trên số tấm pin trong hệ thống.

Phạm vi hoạt động lý tưởng của inverter là 195V-480V, vì vậy bạn có thể kết thúc ở hai bên của bảng điện 240V tùy thuộc vào số lượng tấm pin mặt trời trong một chuỗi duy nhất. Trong những tình huống này, ưu tiên các dây lớn hơn có thể giúp khắc phục tình trạng sụt áp.

Và các hệ thống ngoài lưới có những cân nhắc khác. Nếu bạn ở sử dụng hệ thống độc lập, bắt buộc phải lắp đặt biến tần bên trong để nó được bảo vệ các phần tử.

Để khắc phục hạn chế này, các hệ thống không nối lưới sử dụng bộ điều khiển sạc điện áp cao (lên đến 600V) để giảm thiểu điện áp rơi khi chạy dây dài. Tất nhiên, những thay đổi này cần được tính đến trong quá trình thiết kế.

Tăng điện áp: Ngược lại với sụt giảm điện áp

Đối với các hệ thống nối lưới, độ tăng điện áp cũng rất quan trọng. Tăng điện áp là một hiệu ứng ngang bằng nhưng ngược lại xảy ra khi bắt đầu mạch (bộ nghịch lưu). Các tính toán giống nhau, nhưng các hiệu ứng xảy ra trên các đầu đối diện của đoạn mạch.

Sụt áp là sự mất điện áp (và sau đó là mất sản lượng) khi dòng điện được đẩy từ biến tần đến tấm pin. Độ sụt điện áp được đo ở cuối đoạn mạch, ở đó độ tăng điện áp được đo ở điểm bắt đầu. Nếu một biến tần nối lưới đang gửi điện vào lưới, bạn sẽ thấy điện áp tăng ở các đầu nối của biến tần và giảm điện áp ở cuối quá trình chạy dây, tại bảng điện.

Vì điện áp thấp hơn ở cuối mạch (bảng điều khiển), theo đó điện áp sẽ cao hơn ở đầu mạch (biến tần). Đó là sự tăng điện áp – sự gia tăng điện áp khi bắt đầu mạch.

Đối với thiết kế năng lượng mặt trời. Do sự gia tăng điện áp, điện áp ở mức cao nhất nơi dòng điện bắt nguồn từ biến tần. Nếu điện áp đó vượt quá giới hạn trên của giới hạn điện áp AC của biến tần, nó sẽ gây ra lỗi điện áp cao, khiến hệ thống của bạn ngừng hoạt động.

Do đó, các hệ thống cũng cần được thiết kế để tính đến sự gia tăng điện áp để đảm bảo điện áp phụ không đẩy biến tần vượt quá điện áp AC tối đa của nó. Một số nhà sản xuất biến tần nối lưới khuyên bạn nên duy trì mức giảm / tăng điện áp <1% để ngăn ngừa sự cố.

Tổng kết:

• Sự cố sụt giảm điện áp rất quan trọng vì nó khiến bạn mất công suất từ tấm pin. Giảm điện áp nhiều hơn = sản xuất ít hơn = giảm giá trị từ khoản đầu tư của bạn vào điện mặt trời.
• Khi thiết kế một hệ thống, nó sẽ giúp thực hiện một cách tiếp cận tổng thể. Bạn nên tìm ra nơi bạn định đặt các thành phần của mình, sau đó chọn thiết bị có lưu ý đến những điều đó.
• Nếu bạn có một đoạn dây dài không thể tránh khỏi, có thể đầu tư cho dây điện lớn hơn