系統接続型 PV はどのように系統に接続されるのでしょうか?

今日のエネルギー転換の文脈において、クリーンで再生可能なエネルギー形態としての太陽光発電は、ますます広く利用されています。太陽光発電所の系統接続キャビネットは、太陽光発電システムと電力網を接続するための重要な設備であり、その重要性は明らかです。

まず、太陽光発電所の系統連系キャビネットの動作原理
電気エネルギーの変換と伝送
太陽光発電所のソーラーパネルは太陽エネルギーを直流に変換します。直流はバスボックスを通して集められ、インバーターに入ります。インバーターは直流を交流に変換し、その出力交流は電力網と同じ周波数と位相を持ちます。
インバータによって変換された交流電力は、太陽光発電所の系統連系キャビネットに入ります。系統連系キャビネット内の遮断器と遮断スイッチは、電気エネルギーの伝送経路を制御する役割を担っています。すべてが正常な場合、遮断器は閉じられ、交流電流は系統キャビネットを介して系統に伝送されます。

保護機能の実装
過電流保護： 電流が設定値を超えると、過電流保護装置がすぐに作動して回路を遮断します。これは通常、変流器を介して電流の大きさを検出し、電流が設定しきい値を超えると回路ブレーカーがトリップします。
過電圧保護： 電力網の電圧が高すぎる場合、過電圧保護装置が作動し、過電圧による機器の損傷を防ぎます。過電圧保護は、変圧器を介して電力網の電圧を検出し、電圧が設定値を超えると、回路ブレーカーがトリップするか、アラーム信号を送信します。
低電圧保護: 過電圧保護とは対照的に、グリッド電圧が低すぎる場合、低電圧保護装置が作動して、機器とグリッドの安定した動作を保護します。同様に、低電圧保護も電圧変圧器を介して電力グリッド電圧を検出し、電圧が設定値よりも低い場合に対応する保護動作をトリガーします。
短絡保護： 回路に短絡障害が発生すると、短絡保護装置は直ちに回路を遮断し、障害の拡大を防ぎます。短絡保護は通常、高速ヒューズまたは回路ブレーカーによって実現されます。

監視および制御機能
太陽光発電所の系統連系キャビネットには、電圧、電流、電力、周波数などのパラメータをリアルタイムで監視するためのさまざまな計器とセンサーが装備されており、これらのパラメータはディスプレイ画面またはリモート通信システムを通じてオペレーターに表示され、太陽光発電所の稼働状況をタイムリーに把握できます。
制御システムは、監視パラメータに従って太陽光発電所を遠隔制御および調整できます。たとえば、グリッド電圧が高すぎる場合は、制御システムを介して太陽光発電所の出力電力を下げることができます。グリッド周波数が不安定な場合は、インバータの出力周波数を調整して、グリッド周波数と一致するようにすることができます。
第二に、太陽光発電所の系統連系キャビネットと電力系統の接続モード

直接グリッド接続
直接系統接続は最も一般的な接続タイプです。この接続モードでは、太陽光発電所の系統接続キャビネットが、遮断器、遮断スイッチなどの機器を介して電力系統の中電圧または低電圧ラインに直接接続されます。
直接系統接続の利点は、構造が簡単で、コストが低く、効率が高いことです。ただし、この接続モードでは、太陽光発電所の出力電力品質に対する要求が高く、系統の技術仕様と要件を満たす必要があります。同時に、直接系統接続では、電力網への悪影響を回避するために、電力網の安定性と信頼性も考慮する必要があります。

変圧器によって電力網に接続
変圧器接続とは、太陽光発電所と電力網の間に変圧器を接続することです。変圧器は、太陽光発電所の出力電圧を電力網に一致する電圧レベルまで上げたり下げたりすることができます。
変圧器を介して系統に接続する利点は、太陽光発電所の出力電圧を向上させ、線路損失を低減し、絶縁と保護の役割を果たすことができることです。ただし、この接続方法はコストが高く、大きな面積を占め、変圧器の損失により太陽光発電所の全体的な効率も低下します。

マイクログリッド接続
マイクログリッドは、分散電源、エネルギー貯蔵装置、負荷から構成される小規模電力システムです。太陽光発電所は、系統接続キャビネットを介してマイクログリッドに接続され、マイクログリッドの一部になります。
マイクログリッド接続方式は、太陽光発電所の信頼性と安定性を向上させるだけでなく、エネルギーの効率的な使用と管理も実現できます。マイクログリッドでは、太陽光発電所は他の分散型電源と連携して動作し、ローカル負荷のニーズを満たすことができます。マイクログリッドをメイングリッドに接続すると、双方向の電力フローも実現され、エネルギー利用効率が向上します。

太陽光発電所の系統連系キャビネットの設置とメンテナンス
インストール要件
太陽光発電所の系統接続キャビネットの設置は、関連する電気安全コードと規格に準拠する必要があります。設置場所は、操作と保守が容易で、乾燥した換気の良い場所である必要があります。
グリッド接続キャビネットは安全に設置し、適切に接地する必要があります。短絡や接地などの障害を回避するために、ケーブルは正しく接続する必要があります。
設置プロセス中は、グリッド接続キャビネット内の機器とメーターを保護し、損傷を防ぐことに注意する必要があります。同時に、グリッド接続キャビネットの機能が正常であることを確認するために、厳格な電気テストとデバッグも実行する必要があります。
メンテナンス
太陽光発電所の系統接続キャビネットを定期的に点検し、保守します。これには、機器の清掃、ケーブル接続の確認、保護装置のテストなどが含まれます。
系統連系キャビネットの運転状態を観察し、異常な状況が見つかった場合は、適時に対処してください。たとえば、回路ブレーカーが落ちたり、計器の表示が異常だったりする場合は、すぐに点検して修理する必要があります。
グリッド接続キャビネット内の機器と計器は、その精度と信頼性を確保するために定期的に校正およびテストされています。
非専門家による誤操作や機器の損傷を防ぐために、グリッド接続キャビネットの安全管理を強化します。