태양광발전시스템이 등장한 이후 전 세계적으로 태양광발전소로 인한 화재사고가 수시로 발생하고 있다. 이러한 배경에서 태양광 모듈- 수준의 급속 정지가 점점 더 많은 사람들에게 이해되고 가치를 부여받고 있습니다.
태양광 시스템의 Solar Rapid Shutdown은 이름에서 알 수 있듯이 각 태양광 모듈 사이의 연결을 신속하게 차단하는 것입니다. 이 개념은 미국의 NEC(National Electrical Code)에서 제안되었습니다. 이르면 2014년 초에 NEC2014 690.12 "모듈-레벨 자체 종료 솔루션" 표준이 발표되었으며, 이는 태양광 발전 시스템의 신속한 종료에 대한 요구 사항을 제시했습니다.
NEC690.12의 2017년 버전에서는 광전지 매트릭스까지 305mm의 거리를 경계로 하여 이러한 급속 셧다운 -에 대한 엄격한 요구 사항이 만들어졌습니다. 급속 셧다운 장치가 활성화된 후 30S 이내에 경계 범위 밖의 전압은 30V 미만으로 감소하고 경계 범위 내의 전압은 80V 미만으로 감소합니다. 즉, "모듈-레벨 셧다운"을 달성해야 합니다. 최신 2020 버전의 표준에서는 "급속 정지"라는 용어가 추가로 수정 및 확장되었으며 "PV 위험 제어 시스템"이 제안되었습니다. 새로운 표준에서는 중요한 상황에서 PV 시스템을 제어 가능한 상태로 만들기 위해 PV 시스템에 "PV 위험 제어 시스템"이 있어야 한다고 요구합니다. 즉, 'PV 위험 제어 시스템'을 사용하여 구성요소- 수준의 차단을 달성할 수 있으며, 급속 차단이 시작된 후 30초 이내에 경계 범위 내의 전압이 80V 미만으로 감소됩니다.
태양광 모듈-레벨 급속 정지 원리
태양광 모듈의 작동 모드-레벨 급속 종료
태양광 모듈 수준의 급속 정지 원리에는 주로 정지 방법과 정지 원리의 두 가지 측면이 포함됩니다.
광전지 모듈 레벨을 빠르게 종료하는 두 가지 주요 방법은 기계적 차단과 전기적 차단입니다.
1. 기계적 차단: 기계적 차단은 기계 장치를 통해 회로에서 태양광 모듈을 분리하여 태양광 패널의 출력 전력을 차단하는 것입니다. 일반적인 기계적 차단 방법에는 스위치, 나이프 스위치 및 회로 차단기가 포함됩니다. 기계적 정지의 장점은 구조가 간단하고 신뢰성이 높다는 점이지만, 작동 속도가 상대적으로 느리고 수동 개입이 필요합니다.
2. 전기 차단: 전기 차단은 전기 부품을 통해 회로에서 태양광 모듈을 분리하여 태양광 패널의 출력 전력을 차단하는 것입니다. 일반적인 전기 차단 방법에는 릴레이, 사이리스터 및 전력 트랜지스터가 포함됩니다. 전기적 차단의 장점은 빠른 작동 속도와 높은 정밀도이지만 외부 전원 공급 장치와 회로 제어가 필요합니다.차단 원리태양광 모듈 수준의 급속 차단 원리에는 주로 전압 차단과 전류 차단의 두 가지 방법이 포함됩니다.
1. 전압 차단: 전압 차단은 태양광 모듈의 출력 전압을 측정하여 태양광 모듈을 회로에서 자동으로 분리하는 것입니다. 전압이 설정값을 초과하면 태양광 모듈이 회로에서 자동으로 분리됩니다. 이 방법은 과도한 전압으로 인한 태양광 모듈의 손상을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 전압 차단의 핵심은 전압을 모니터링하고 이를 설정 값과 비교하는 것입니다. 전압이 설정값을 초과하면 전기적 또는 기계적 수단으로 차단됩니다.
2. 전류 차단: 전류 차단은 태양광 모듈의 출력 전류를 측정하는 것입니다. 전류가 설정값을 초과하면 태양광 모듈이 회로에서 자동으로 분리됩니다. 이 방법은 과도한 전류로 인한 태양광 모듈의 열 손상이나 역류를 효과적으로 방지할 수 있습니다. 전류 차단의 핵심은 전류를 모니터링하고 이를 설정 값과 비교하는 것입니다. 전류가 설정값을 초과하면 전기적 또는 기계적 수단으로 차단됩니다.
전압 차단 및 전류 차단 외에도 연계 차단을 위해 두 가지를 결합할 수도 있습니다. 예를 들어, 태양광발전 모듈의 출력전압이 설정값을 초과하거나, 출력 전류가 설정값을 초과하는 경우, 동시에 셧다운 동작을 수행하여 태양광발전 모듈을 보다 효과적으로 보호한다.
태양광 모듈-레벨 급속 종료는 태양광 패널의 출력 전력을 차단하기 위해 기계적 또는 전기적 수단으로 회로에서 태양광 모듈을 분리하는 것입니다. 차단 방법에는 기계적 차단과 전기 차단이 포함되며 차단 원리에는 전압 차단과 전류 차단이 포함됩니다. 이러한 정지 방법과 원리를 적용하면 태양광 모듈을 효과적으로 보호하고 서비스 수명을 연장하며 태양광 시스템의 안전하고 안정적인 작동을 보장할 수 있습니다.
광전지 모듈의 신속한 종료가 왜 그렇게 중요한가요?
태양광 발전소에서 화재가 발생하는 원인은 다양합니다. 화재 위험이 가장 큰 장비로는 인버터, 정션박스, 케이블, 모듈 등이 있습니다. 전기시스템인 만큼 전류로 인한 화재의 위험이 있습니다. 또한, 태양광발전 기술의 발전으로 태양광발전 제품의 전력레벨과 전류전압이 지속적으로 향상되고 있습니다. 태양광 발전 시스템은 초기 600V 설계에서 1000V로 업그레이드되었으며, 최근에는 점차 1500V로 업그레이드되었습니다. 전압이 높을수록 화재가 발생할 가능성이 더 높습니다. 태양광 발전소의 화재는 소방관에게 큰 어려움을 안겨줍니다. 시스템에 화재가 발생한 후에도 수백 또는 수천 볼트의 고전압이 계속 생성됩니다. 소방관들이 달려가 구조하면 생명이 위협받을 수 있다. 모듈-수준의 신속 정지 기능을 통해 소방관은 신속하게 모듈 간 연결을 차단하고 발전소를 구조할 수 있습니다.
결론
비용 등 일련의 요인으로 인해 세계 대부분 지역에서 부품-급 급속 정지 장치 설치를 전면적으로 추진하기는 아직 어렵지만, 부품-급 급속 정지는 태양광발전소의 안전을 위한 매우 중요한 기능이라고 할 수 있습니다. 지속적인 기술의 발전과 안전규정의 대중화 및 시행, 안전의식의 점진적인 강화로 인해 이 기술은 점점 더 많은 발전소를 보호하기 위해 활용될 것이라고 믿습니다.
