جديد
أخبار

بعض المشاكل الشائعة في محولات الطاقة الشمسية وكيفية إصلاحها

نظرة عامة على محولات الطاقة الشمسية الكهروضوئية: يُستخدم محول الطاقة، المعروف أيضًا باسم منظم الطاقة، في أنظمة توليد الطاقة الشمسية كمصدر طاقة مستقل أو متصل بالشبكة. وبحسب تعديل شكل الموجة، يمكن أن تكون محولات الطاقة ذات موجة مربعة، أو موجة متدرجة، أو موجة جيبية، أو ثلاثية الأطوار متكاملة. في الأنظمة المتصلة بالشبكة، يمكن أن تكون محولات الطاقة من نوع المحول أو بدون محول. بنية محول الطاقة الشمسية الكهروضوئية: تتكون دائرة رفع الجهد ودائرة جسر محول الطاقة من أشباه الموصلات، والتي تعمل على ضبط طاقة تحويل التيار المتردد المباشر. فيما يلي المكونات الرئيسية لأشباه الموصلات:
(1) مستشعر التيار: يتطلب دقة عالية، واستجابة سريعة، ومقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة، ومقاومة لدرجات الحرارة العالية، وما إلى ذلك، وتستهلك مستشعرات التيار المختلفة طاقة متفاوتة، وعادة ما يكون مستشعر تيار هول لأخذ عينات التيار؛
(2) محول التيار: نطاق تيار واسع، وغالبًا ما يكون من سلسلة BRS؛
(3) المفاعل. مبدأ عمل محولات الطاقة الشمسية الكهروضوئية: تحتوي محولات الطاقة الشمسية الكهروضوئية على دائرة رفع الجهد ودائرة جسر العاكس. تعمل دائرة رفع الجهد على رفع جهد التيار المستمر إلى جهد الخرج، بينما تقوم دائرة الجسر بتحويله إلى جهد تيار متردد بتردد ثابت. وبالتالي، تقوم دائرتي رفع الجهد وجسر العاكس بتحويل طاقة التيار المستمر إلى نقاط تيار متردد. تتضمن محولات الطاقة الشمسية الكهروضوئية عشر مشكلات شائعة وتقنيات معالجة.

ضمان الجودة

١. مشاكل في الشبكة الكهربائية: انخفاض الجهد أو ارتفاعه، أو تغير التردد، كلها مؤشرات على وجود خلل في شبكة الكهرباء (رموز الخطأ من F00 إلى F03). ١- تأكد من أن معايير السلامة الخاصة بالجهاز تتوافق مع معايير شبكة الكهرباء المحلية. ٢- تحقق من توصيلات طرف خرج التيار المتردد، وقم بقياس الجهد باستخدام جهاز قياس متعدد. ٣- افصل مدخل الطاقة الشمسية، وأعد تشغيل الجهاز، وتحقق من عمله بشكل طبيعي. ٤- إذا استمرت المشكلة، فاتصل بالموزع.
٢. انخفاض مقاومة العزل (خطأ F07). ١- افصل مدخل الطاقة الشمسية، وأعد تشغيل الجهاز، وتحقق من عمله بشكل طبيعي. ٢- تأكد من أن مقاومة التأريض للوحة الشمسية الموجبة والسالبة تتجاوز ٥٠٠ كيلو أوم. في حال كانت المقاومة أقل من ٥٠٠ كيلو أوم، تواصل مع موزع العاكس المحلي أو مزود لوحة البطارية للحصول على المساعدة.
3. خطأ F20: تيار تسريب زائد. افصل مدخل الطاقة الشمسية، وأعد تشغيل الجهاز، وتحقق من التشغيل الطبيعي. ② إذا لم تنجح هذه الطريقة، فاتصل بالموزع.
٤. ارتفاع درجة حرارة المبرد والمحيط بشكل مفرط (الخطأان F12 وF13). ١- افصل مدخل الطاقة الشمسية، وأعد تشغيل الجهاز، وتحقق من عمله بشكل طبيعي بعد بضع دقائق من التبريد. ٢- تأكد من أن درجة الحرارة المحيطة لا تتجاوز النطاق الطبيعي للجهاز. إذا استمرت المشكلة، فاتصل بالموزع.
٥. المراقبة بدون بيانات: تتبع شبكة الواي فاي: قم بتوصيل شبكة الواي فاي الخاصة بالعاكس، وتحقق من صفحة المراقبة لمعرفة معلومات العاكس. أعد توصيل وحدة الواي فاي المدمجة أو تحقق من اتصال الواي فاي الخارجي RS485 إذا لم تظهر معلومات العاكس. إذا لم تتمكن من العثور على شبكة الواي فاي الخاصة بالعاكس، فتحقق من وحدة الواي فاي المدمجة للتأكد من توصيلها بشكل صحيح أو من مصدر الطاقة الخارجي لوحدة الواي فاي. لمراقبة شبكة GPRS، اختبر قوة إشارة الإنترنت لنفس مزود الخدمة في موقع تركيب العاكس. تحقق من وجود توصيل ضعيف أو عدم وجود طاقة لوحدات GPRS الخارجية.
6. مقاومة عزل منخفضة: استخدم طريقة الاستبعاد. قم بإزالة جميع كابلات الطاقة من جانب الإدخال الخاص بالعكس، ثم قم بتوصيلها واحدًا تلو الآخر، واستخدم خاصية الكشف عن مقاومة العزل عند تشغيل العاكس للعثور على الكابلات التي بها مشكلة، وتحقق من موصل التيار المستمر بحثًا عن دعامة قصر مغمورة بالماء أو دعامة قصر محترقة، وتحقق من المكون بحثًا عن بقعة سوداء محترقة على الحافة تسبب تسربًا كهربائيًا.
7. عطل تسرب التيار: يؤدي استخدام معدات رديئة الجودة، وسوء التركيب، والموقع غير المناسب إلى تفاقم هذه المشكلة. وتتعدد نقاط الضعف: موصلات التيار المستمر رديئة الجودة، والمكونات، وارتفاع تركيب المكونات غير المناسب، ومعدات الشبكة الكهربائية رديئة الجودة أو تسرب المياه، ويمكن اكتشاف مشاكل مماثلة من خلال نقطة الرش، وحلها بعزل جيد. إذا كانت المشكلة تتعلق بجودة المواد، فيجب استبدالها.
٨. إذا لم يستجب العاكس، يجب عدم عكس أسلاك دخل التيار المستمر. يُوفر التوصيل العادي للتيار المستمر حمايةً ضد التشويش، بينما لا تُوفر أطراف التوصيل المضغوطة هذه الحماية. يُرجى مراجعة دليل العاكس للتأكد من أهمية أطراف التوصيل الموجبة والسالبة والتوصيل المضغوط. تتيح حماية العاكس من قصر الدائرة العكسي تشغيله بشكل طبيعي بعد التوصيل العادي.
9. أعطال الشبكة - زيادة جهد الشبكة: ينعكس هنا تأثير الحمل العالي (استهلاك الطاقة خلال ساعات العمل الطويلة) والحمل المنخفض (استهلاك الطاقة خلال فترات الراحة القصيرة) على أداء محطة توليد الطاقة. لذا، يجب إجراء مسح مسبق لجهد الشبكة، ويتواصل مصنّعو أجهزة العاكس مع الشبكة لتطبيق مزيج من التقنيات لضمان تصميم المشروع ضمن نطاق معقول. لا ينبغي الاستهانة بهذا الأمر، خاصةً في شبكات الطاقة الريفية، حيث يُعدّ العاكس عنصرًا بالغ الأهمية. تتميز الشبكات الريفية وأجهزة العاكس بحدود صارمة للجهد وشكل الموجة والمسافة. تنشأ معظم مشاكل زيادة الجهد نتيجة تجاوز جهد الأحمال المنخفضة في الشبكة أو اقترابه من قيم الحماية الآمنة. إذا كان خط الشبكة طويلًا جدًا أو غير مُحكم التوصيل، فلن تتمكن محطة توليد الطاقة من العمل بشكل طبيعي ومستقر. يكمن الحل في تحديد جهة إمداد الطاقة لتنسيق الجهد أو فصل الشبكة ومراقبة جودة بناء محطة الطاقة. "انخفاض جهد الشبكة": تشبه هذه المشكلة ارتفاع جهد الشبكة، ولكنها قد تؤدي أيضًا إلى جهد خاطئ إذا كانت جهود الأطوار المستقلة منخفضة جدًا، أو كان توزيع الأحمال على الشبكة غير مكتمل، أو كانت أطوار الشبكة مفقودة أو مفصولة. "ارتفاع/انخفاض تردد الشبكة": يشير وجود هذه المشكلة في شبكة طبيعية إلى ضعف حالة الشبكة. هل لا يوجد جهد في الشبكة؟ تحقق من خطوط ربط الشبكة. تحقق من وجود عطل في طور الشبكة، أو خط جهد مفقود.
10. الحماية من زيادة الجهد المستمر: مع سعي المكونات لتحسين كفاءة العمليات، يتم تحديث مستوى الطاقة باستمرار للارتفاع، وكذلك جهد الدائرة المفتوحة وجهد التشغيل. يجب مراعاة معاملات درجة الحرارة في مرحلة التصميم لتجنب زيادة الجهد والتلف الشديد للمعدات في درجات الحرارة المنخفضة.

ستة اتجاهات تكنولوجية في تطوير محولات الطاقة الشمسية الكهروضوئية
الاتجاه الأول: تتطور أجهزة العاكس بسرعة، بما في ذلك كربيد السيليكون، وشبكات CAN، ومعالجات الإشارات الرقمية، والتقنيات الجديدة، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة. وقد وصلت كفاءة الصين إلى مستوى A+، مع هدف الوصول إلى مستوى A+++.
الاتجاه الثاني: زيادة قدرة وكفاءة وجهد العاكس المركزي. سيتم استخدام عاكسات بقدرة 2.5 ميجاواط وغيرها من العاكسات ذات مستويات الطاقة الأعلى على نطاق واسع، نظرًا لأن تكلفتها تقل بنحو 0.1 يوان/واط عن تكلفة مصفوفة مربعة بقدرة 1 ميجاواط، مما يقلل النفقات الأولية لمحطة طاقة بقدرة 100 ميجاواط بمقدار 10 ملايين يوان. يضمن توافق الكابلات اتساق فقد التيار المستمر. سيهيمن نظام 1500 فولت على بناء محطات الطاقة واسعة النطاق. باستثناء المكونات، فإنه يوفر 0.2 يوان/واط، أو 20 مليون يوان لمحطة طاقة بقدرة 100 ميجاواط.
الاتجاه الثالث: تشهد محولات السلسلة زيادة في كثافة الطاقة والطاقة لكل وحدة. وتستمر هذه المحولات في التطور من حيث الطاقة حتى 80 كيلوواط، مع زيادة في كثافة الطاقة وانخفاض في الوزن، ما يجعلها مناسبة للتطبيقات الصعبة التي تتطلب تركيبًا وصيانةً دقيقين. وتُعد محولات السلسلة بقدرة 40 كيلوواط من شركة ساني باور الأخف وزنًا في هذا المجال، إذ لا يتجاوز وزنها 39 كيلوغرامًا. لطالما اعتمدت ساني باور على نظام تبريد ذكي بالمراوح لمنع ارتفاع درجة حرارة المكونات الداخلية وتحسين قدرة المحول على تحمل الأحمال الزائدة في ظروف درجات الحرارة المرتفعة.
الاتجاه الرابع: المزيد من المنتجات على مستوى الوحدات. أصبحت وحدات مثل محولات Enphase الدقيقة ومُحسِّنات الطاقة SolarEdge أكثر شيوعًا. تتوقع شركة أبحاث السوق GTM أن ترتفع شحنات إلكترونيات الطاقة على مستوى الوحدات (MLPE) من 1.1 جيجاواط في عام 2013 إلى أكثر من 5 جيجاواط في عام 2017.
الاتجاه الخامس: قابلية التكيف مع الشبكة وحماية أكبر للسلامة والموثوقية. تعمل ميزات مثل الحماية من التسرب، ووظائف SVG، وLVRT، وحماية وحدة التيار المستمر، وحماية كشف مقاومة العزل، وحماية PID، والحماية من الصواعق، وحماية عكس قطبية الخلايا الكهروضوئية الموجبة والسالبة، وغيرها من الميزات التي تتحسن باستمرار، على زيادة قابلية التكيف مع الشبكة وسلامة النظام لأجهزة العاكس.
الاتجاه السادس: تحسين قدرة العاكس على التكيف مع البيئة مع زيادة استخدام محطات الطاقة الكهروضوئية في البيئات القاسية مثل المناطق الساحلية والصحراوية والهضاب وما إلى ذلك، فإن مقاومة العاكس للتآكل ومقاومة الرمال وغيرها من قدرات التكيف مع البيئة تتحسن لضمان موثوقية عالية.
قال تشاو وي إنه من خلال مجموعة متنوعة من التقنيات الجديدة، يستمر تطبيق المنتجات الجديدة في تعزيز تقنية الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وتحسين كفاءة النظام، وخفض تكلفة دورة حياة النظام للكهرباء، وتحقيق تكافؤ تكلفة الإنترنت في نهاية المطاف، وهو مسعى مشترك للجميع. سيتم تعديل تصميم محطة الطاقة، وتحسين تكامل النظام، ويمكن لحل متكامل من العاكس ومحول الجهد المتوسط ​​تبسيط النظام إلى أقصى حد، مما يقلل التكاليف، ويسهل الاستخدام، ويزيد الكفاءة والموثوقية. يشهد قطاع عواكس الطاقة الشمسية الكهروضوئية نموًا متزايدًا، مع مجموعة متنوعة من التقنيات والمنتجات الجديدة، والمتغيرة باستمرار، والمتكيفة مع الظروف المحلية، مما يخلق منافسة شديدة. في محطات الطاقة الأرضية الكبيرة، تكون الحلول المركزية أقل تكلفة من حيث الاستثمار الأولي، وتكاليف التشغيل والصيانة اللاحقة لا تتجاوز ثلث تكلفة عواكس السلاسل، وقد أظهرت نتائج تشغيل عدد من محطات الطاقة أن توليد الطاقة من السلاسل مع التركيز المركزي هو الخيار المفضل للمستخدم. كما أن عواكس السلاسل 2/2.5 مليون في التطبيقات الموزعة تشهد نموًا، وتُعد الطاقة العالية والكفاءة وكثافة الطاقة من الاتجاهات المستقبلية. سيصبح استخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية مع الإنترنت أمراً شائعاً، وستكون لتطبيقات الطاقة الشمسية الكهروضوئية مع تخزين الطاقة مستقبل مشرق.