Како комерцијалниот соларен EPC го намалува времето за брзо исклучување за 40%

Позадина на клиентите

Со седиште во Остин, Тексас, оваа фирма за соларни инженеринг, набавки и градежништво (EPC) е специјализирана за PV системи на покривот за дистрибутивни центри и логистички магацини. Компанијата инсталира од 20 до 30 системи секоја година, кои се движат од 300 kW до 800 kW. Повеќето од тие покриви се во јурисдикции кои ја усвоиле ревизијата на Националниот електричен кодекс од 2020 година, што значи дека секој систем мора да има наведено решение за брзо исклучување што го намалува напонот во низата на ≤80 V во рок од 30 секунди од започнувањето.

Со полно работно време на теренска екипа од 14 лица и просечен проектен циклус од два месеци, на тимот му беше потребен пристап за брзо исклучување кој беше усогласен со кодот и доволно едноставен за да продолжи инсталацијата да се движи низ повеќе работни места. Претходното решение функционираше, но дојде со скриени трошоци кои не се појавија во сметката за материјали до доцна во распоредот.

Предизвици со претходниот распоред за брзо исклучување

Фирмата наведе систем за оптимизација на енергија на ниво на модул за брзо исклучување. На секоја кутија му требаше комерцијален комуникациски линк до централната порта, а портата бара посебен етернет кабел и контролна линија од 24 V DC назад во областа на инвертерот. На покрив од 400 kW со повеќе од 900 модули, тоа значеше повлекување на дополнителни нисконапонски жици по секој ред на модули и негово завршување на три одделни локации на портата.

Теренските техничари потрошија повеќе време за инсталирање и решавање проблеми на овие комуникациски врски отколку на жици на DC жици. Долгата жица пушта повремено испуштени сигнали, предизвикувајќи контролорот за исклучување на инвертерот да пријави дефект. Дури и кога низата беше безбедна, наизменичните неуспеси во комуникацијата предизвикаа лажни аларми и неуспешни инспекции. Еден проект бараше четири посети на локацијата пред локалната AHJ да го прифати тестот за тајминг на исклучување. Дополнителниот труд, преработката и одложувањата на инспекцијата додадоа 0,045 долари по вати на инсталираните трошоци на компанијата.

Зошто Soutya 24V DC далноводи за контрола на брзо исклучување уред?

Додека ги оценуваше алтернативите, тимот на EPC спореди три опции:

• Префрлување на микроинвертери со интегрирано брзо исклучување - бараше замена на целата платформа на инвертерот и зголемена цена на компонентата за голема маржа.
• Одржувањето на оптимизаторите за напојување, но ангажирањето поголем електричен екипаж - не го реши фундаменталниот проблем со доверливоста на жицата за комуникација.
• Користењето на уредот за брзо исклучување за контрола на далноводот Soutya од 24 V DC - целосно го елиминира одделниот комуникациски автобус.

Уредот Soutya ја испраќа командата за исклучување преку постоечкиот DC кабел за напојување, користејќи сигнал од 24 V DC линија за напојување за да комуницира со предаватели на ниво на модул. Нема дополнително вклучување на етернет и нема посебна линија со нисконапонски сензор. Куќиштето се монтира на секоја точка на комбинирање на жици и се поврзува со стандарден инвертер на жици. Еден контролер може да се справи со повеќе жици, што го намалува бројот на контролни кутии потребни по покрив.

Друг одлучувачки фактор беше компатибилноста. EPC веќе беше стандардизиран на една марка на жичени инвертери, а уредот Soutya работи со инвертери кои немаат вградено брзо исклучување. Тоа ѝ овозможи на компанијата да го задржи постоечкиот инвентар на инвертер и дизајнот на трансформаторот, избегнувајќи скапо повторно поврзување на секој проект.

Имплементација и распоредување

Првото распоредување се случи на рамен комерцијален покрив од 410 kW во Далас. Воведувањето траеше две фази во текот на три недели:

• Прва фаза: Заменети трите портални системи во стилот на оптимизатор со две контролни кутии Soutya на главните панели за комбинирање на DC.
• Фаза втора: Инсталирани соодветни предаватели на ниво на модул Soutya и нивно прекинување на постоечките приклучоци за DC кабел без да се повлече нова комуникациска линија.
• Потоа, тимот го вклучи електричното поврзување со исклучување на наизменична струја, што предизвикува исклучување секогаш кога AC страната на инвертерот е исклучена.

Една пречка се појави за време на првичниот тест за исклучување. Слабото поврзување со заземјување предизвика контролниот сигнал за напојувањето со еднонасочна струја да ја изгуби силата блиску до крајот на една долга низа. Апликативниот инженер на Soutya советуваше да се инсталира интегриран филтер за сигнал од 10 m на крајот од таа низа. Тоа го реши проблемот за помалку од еден час. По прилагодувањето, тестот за исклучување измери 8 V на главниот конектор на модулот во рок од 22 секунди, удобно под ограничувањето од 80 V.

Квантификувани резултати

Компанијата следеше 18 завршени системи на покривот по првата година од користењето на уредот за брзо исклучување Soutya. Измерени резултати наспроти претходниот пристап:

• Времето на инсталација е намалено за 43%- просечните работни часови за инсталација на брзо исклучување отидоа од 21 час по проект од 400 kW на 12 часа, намалувајќи го цел ден од распоредот.
• Неуспесите за преработка и проверка на нула- претходните 1,4 неуспешни инспекции по систем што се припишуваат на грешки во комуникацијата паднаа на нула во сите 18 системи.
• Инсталираните трошоци намалени за 35%- вкупните делови и работната сила за усогласеност со брзо исклучување паднаа од 0,048 долари по вати на 0,031 долари по вати. На проект со моќност од 400 kW што се претвори во 6.800 американски долари напорна заштеда.

Тие добивки му овозможија на EPC да апсорбира подоцнежно зголемување на цената на материјалот без да ја промени цената на понудата, а скратениот распоред за изградба ја подобри навремената испорака за станарите на складиштето на кои им требаше да работат нивните покриви.

Сведоштво на клиентот

„Брзото исклучување на ниво на модул порано беше нашата најголема валкана работна област“, ​​рече потпретседателот на компанијата за операции. „Уредот за контрола на далноводот Soutya 24 V DC отфрли еден слој сложеност од целиот систем. Веќе не влечеме дополнителна жица за податоци и немаме ниту еден прекин на комуникацијата за исклучување откако сме се префрлиле“.

Лекции и препораки

Три лекции од овој проект се издвојуваат за другите инсталатери:

• Побарајте решение што повторно ќе ги користи постоечките жици.Контролата на далноводот го избегнува наменскиот комуникациски кабел, кој е вреден за доградба на проекти и долги распони на покривот.
• Рано потврдете ја компатибилноста со вашата специфична марка на инвертер.Првиот пилот-тест пред да се изврши целосно купување го спаси тимот со месеци на решавање проблеми подоцна.
• Измерете ги вкупните трошоци за усогласеност, а не цената на делот.Заштедата од 6.800 американски долари на труд и преработка по проект беше повеќе од целата разлика во цената на компонентата.

Ако тимот може да го рестартира проектот, тие би го ставиле филтерот за јачина на сигналот на цртежот на дизајнот од почеток за која било низа подолга од 300 m. Сепак, малото прилагодување беше единствениот проблем на сите 18 инсталации.

Референци

• NEC 690.12 (NFPA 70), Брзо исклучување на PV системи на згради, издание 2020 година.https://www.nfpa.org/70
• IEC 60947-1, Нисконапонска разводна и контролна опрема - Дел 1: Општи правила.https://webstore.iec.ch/publication/6123