Nguyên nhân và giải pháp khắc phục sự cố ngắt tủ điện hòa lưới của nhà máy điện mặt trời

Khi nhu cầu năng lượng tái tạo toàn cầu tiếp tục tăng, sản xuất điện quang điện là một phần quan trọng của năng lượng sạch, ứng dụng của nó ngày càng mở rộng. Quá trình kết nối lưới điện của nhà máy điện quang điện và lưới điện là chìa khóa để hiện thực hóa việc sử dụng hiệu quả hệ thống phát điện quang điện, trong đó vai trò của "tủ điện quang điện kết nối lưới điện" là rất quan trọng. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành kết nối lưới điện của nhà máy điện quang điện, vấn đề ngắt tủ điện quang điện kết nối lưới điện thường xảy ra.

Đầu tiên, các thành phần cốt lõi của tủ điện kết nối lưới điện quang điện bao gồm:
Biến tần: Chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều đáp ứng được yêu cầu về tần số và điện áp của lưới điện.
Thiết bị bảo vệ: bao gồm bảo vệ quá dòng, quá áp, bảo vệ tần số, bảo vệ nối đất, v.v., có thể cắt kết nối với lưới điện khi lưới điện bất thường, để tránh làm hỏng thiết bị quang điện.
Hệ thống giám sát: giám sát thời gian thực điện áp, dòng điện, tần số và các thông số khác của lưới điện để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường.

Thứ hai, nguyên nhân phổ biến gây ra sự cố ngắt tủ điện kết nối lưới điện quang điện
Sự cố ngắt tủ điện kết nối lưới điện PV thường do nhiều lỗi điện hoặc bất thường của hệ thống gây ra. Các lý do cụ thể bao gồm các khía cạnh sau:

Bảo vệ quá dòng: Khi xảy ra sự cố ngắn mạch, quá tải hoặc các sự cố điện khác trong lưới điện, dòng điện có thể vượt quá phạm vi hoạt động bình thường rất nhiều, dẫn đến việc kích hoạt thiết bị bảo vệ quá dòng của tủ điện kết nối lưới điện quang điện. Điều này nhằm mục đích ngăn chặn dòng điện cao gây hư hỏng cho thiết bị, đặc biệt là các thiết bị quan trọng như biến tần. Khi xảy ra sự cố quá dòng, tủ điện kết nối lưới điện thường ngắt kết nối ngay trạm điện quang điện khỏi lưới điện.

Quá áp hoặc dưới áp: Biến động điện áp trong lưới điện là một nguyên nhân phổ biến khác gây ra sự cố ngắt. Thiết bị bảo vệ quá áp và thiếu áp tích hợp của tủ kết nối lưới điện PV có thể theo dõi sự thay đổi điện áp của lưới điện theo thời gian thực. Khi điện áp vượt quá ngưỡng đã đặt, tủ kết nối lưới điện PV sẽ kích hoạt bảo vệ ngắt để ngăn ngừa hư hỏng thiết bị do điện áp cao hoặc không thể cung cấp công suất đầu ra ổn định khi điện áp quá thấp.

Tần số bất thường: Tần số lưới điện bất thường (như tần số vượt quá phạm vi cho phép là 50Hz hoặc 60Hz) sẽ dẫn đến hư hỏng đồng bộ của lưới điện và nhà máy điện quang điện, sau đó khiến biến tần không thể hoạt động bình thường. Khi tần số lưới điện lệch khỏi phạm vi bình thường, thiết bị bảo vệ tần số của tủ điện quang điện sẽ khởi động và ngắt kết nối khỏi lưới điện để tránh ảnh hưởng đến thiết bị quang điện.

Lỗi biến tần: Biến tần là một trong những thành phần cốt lõi của nhà máy điện quang điện, và sự cố của nó (như quá nhiệt, quá tải, lỗi phần cứng, v.v.) là một trong những lý do quan trọng khiến tủ điện kết nối lưới bị ngắt. Nếu biến tần không chuyển đổi được DC thành AC, dòng điện không đáp ứng được yêu cầu của lưới điện, kích hoạt cơ chế bảo vệ của tủ điện kết nối lưới.

Lỗi nối đất: Nếu hệ thống tiếp địa của nhà máy điện mặt trời bị hỏng, có thể gây ra rò rỉ dòng điện. Tủ điện kết nối lưới điện thường được trang bị chức năng bảo vệ tiếp địa, khi phát hiện rò rỉ hoặc lỗi tiếp địa, tủ sẽ tự động cắt kết nối giữa nhà máy điện mặt trời và lưới điện để đảm bảo an toàn điện.

Các vấn đề về chất lượng lưới điện: Biến động về chất lượng lưới điện, chẳng hạn như ô nhiễm sóng hài, đột biến điện áp hoặc hoạt động chuyển mạch thường xuyên, cũng có thể khiến tủ điện PV kết nối lưới điện bị ngắt. Mặc dù các công ty lưới điện thường giữ chất lượng lưới điện ổn định, nhưng ở một số khu vực, khi lưới điện biến động mạnh, các nhà máy điện quang điện có thể bị ảnh hưởng.

Thứ ba, giải quyết vấn đề ngắt tủ điện kết nối lưới điện quang điện
Để giảm thiểu tình trạng ngắt tủ điện nối lưới điện quang điện và đảm bảo sự ổn định của nhà máy điện quang điện và lưới điện nối lưới, khuyến cáo thực hiện các biện pháp sau:

Kiểm tra và bảo trì thường xuyên: Bảo trì và kiểm tra thường xuyên các tủ điện mặt trời nối lưới, bao gồm kiểm tra toàn diện các bộ biến tần, thiết bị bảo vệ dòng điện, hệ thống nối đất, v.v. Bằng cách này, có thể phát hiện kịp thời các vấn đề tiềm ẩn và giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc thiết bị.

Tối ưu hóa các thiết lập kết nối lưới điện: Trong quá trình kết nối lưới điện của nhà máy điện mặt trời, việc thiết lập thông số của biến tần là rất quan trọng. Đảm bảo điện áp và tần số đầu ra của biến tần được đồng bộ với lưới điện, và điều chỉnh kịp thời các thông số phát điện của nhà máy điện mặt trời theo sự biến động của lưới điện để tránh bị ngắt do điện áp hoặc tần số không ổn định.

Sử dụng thiết bị chất lượng cao: Việc sử dụng các bộ biến tần quang điện chất lượng cao, tủ điện kết nối lưới và các thiết bị điện khác giúp cải thiện tính ổn định và độ tin cậy của hệ thống. Việc lựa chọn thiết bị có khả năng chịu lỗi cao và cân nhắc đến những thay đổi về chất lượng lưới điện trong thiết kế có thể làm giảm đáng kể nguy cơ vấp ngã.

Tăng cường lựa chọn điểm truy cập lưới điện: Việc lựa chọn điểm đấu nối cho các nhà máy điện mặt trời cần xem xét đến tải lưới, tính ổn định và khả năng điều độ của lưới điện. Đặc biệt ở những khu vực lưới điện không ổn định hơn, cần tăng cường phối hợp với công ty vận hành lưới điện để đảm bảo điều kiện điện của các điểm song song đáp ứng được yêu cầu.

Tăng cường đào tạo cán bộ kỹ thuật: Đào tạo chuyên môn cho đội ngũ vận hành, bảo trì nhà máy điện mặt trời để đảm bảo nắm vững quy trình vận hành và phương pháp xử lý khẩn cấp của nhà máy điện mặt trời, có thể tránh hiệu quả tình trạng ngắt tủ điện hòa lưới do vận hành không đúng cách.