Các vị trí xa xôi, diện tích bề mặt phơi sáng và bố trí rộng lớn của các nhà máy điện mặt trời khiến chúng có nguy cơ bị thiệt hại bởi các yếu tố, đặc biệt là bão điện.Một mối quan tâm quan trọng đối với các nhà khai thác nhà máy điện quang điện (PV) là thiệt hại thiết bị do sét trực tiếp hoặc gián tiếp. Thiệt hại từ các sự kiện này có thể đưa một cài đặt PV offline trong nhiều ngày hoặc thậm chí hàng tuần, dẫn đến gián đoạn điện và mất doanh thu.Bảo vệ điện áp quá cao phải được lắp đặt tại biến tần và tại các vị trí khác nhau trong cơ sở quang điện.

Lựa chọn và lắp đặt thiết bị bảo vệ siêu cường cho hệ thống PV

Hệ thống PV có đặc điểm độc đáo, do đó đòi hỏi phải sử dụng các SPD được thiết kế đặc biệt cho hệ thống PV.

Hệ thống PV có điện áp hệ thống DC cao lên đến 1500 volt. Điểm điện tối đa của chúng hoạt động chỉ ở một vài phần trăm dưới dòng mạch ngắn của hệ thống.

Để xác định mô-đun SPD phù hợp cho hệ thống quang điện và lắp đặt của nó, bạn phải biết:

• mật độ chớp xung quanh sét;
• nhiệt độ hoạt động của hệ thống;
• điện áp của hệ thống;
• Định giá dòng điện mạch ngắn của hệ thống;
• mức độ hình sóng được bảo vệ chống lại (sự sét gián tiếp hoặc trực tiếp); và
• dòng điện xả danh nghĩa

Để có hiệu ứng bảo vệ, mức bảo vệ điện áp của SPD (Up) nên thấp hơn 20% so với độ bền điện áp của thiết bị đầu cuối của hệ thống.

Điều quan trọng là sử dụng một SPD với dòng điện chịu mạch ngắn lớn hơn dòng điện mạch ngắn của dây lưới mặt trời mà SPD được kết nối.SPD được cung cấp trên đầu ra dc phải có DC MCOV bằng hoặc lớn hơn điện áp hệ thống quang điện tối đa của bảng điều khiển.

Khi sét đâm vào điểm A (xem hình 1), tấm pin mặt trời PV và biến tần có thể bị hư hại. Chỉ biến tần sẽ bị hư hại nếu sét đâm vào điểm B. Tuy nhiên,Inverter thường là thành phần đắt tiền nhất trong một hệ thống PV, đó là lý do tại sao nó là rất quan trọng để lựa chọn đúng và lắp đặt SPD đúng trên cả hai dòng AC và DC.

DC & AC Side SPDs cho hộp kết hợp và biến tần

Các thiết bị bảo vệ siêu cường được lắp đặt trên mặt DC và AC của các biến tần trung tâm và dây, trong hộp kết hợp và để bảo vệ các đường tín hiệu (kiểm tra và truyền thông).Tùy thuộc vào việc phơi nhiễm khí quyển của nhà máy PV với sét, kỹ thuật, procurement and construction (EPC) contractors and designers may prescribe either standard type 2 IEC SPDs (indirect impact 8/20 μs) or more robust type 1+2 SPDs (tested to withstand direct lightning impacts in 10/350 μs waveform).

Bảo vệ mặt DC tại hộp kết hợp và biến tần thường có cấu hình đường ray DIN kết nối Y để cung cấp bảo vệ chế độ chung và khác biệt.

Ở phía AC, bảo vệ điện áp quá cao của biến tần cũng được yêu cầu.Phơi nhiễm với điện áp tăng thường được giải quyết bằng cách sử dụng các SPD DIN-rail loại 2 tiêu chuẩn trong TN S, IT hoặc thậm chí TT cấu hình.

Hơn nữa, tùy thuộc vào cài đặt PV, loại AC 1 + 2 có thể được ưu tiên trong một số trường hợp bởi các nhà thầu và nhà thiết kế EPC,để đạt được tuổi thọ dài hơn cho SPD và thậm chí bảo vệ khi điều kiện khắc nghiệt hơn về tác động trực tiếp của sét dự kiếnĐiều này thường xảy ra ở các khu vực có mức độ isoceraunic rất cao, thường liên quan đến độ cao cao.