THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN DC/AC CHO HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN DC/AC CHO HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI
Ngày đăng: 04/06/2025 09:59 AM

    1. Giới thiệu tổng quan

    Hệ thống điện DC/AC là thành phần quan trọng trong hệ thống điện mặt trời, đảm bảo:

    • Chuyển đổi năng lượng DC từ tấm pin sang AC phù hợp với lưới điện

    • Đảm bảo an toàn cho hệ thống và người vận hành

    • Tối ưu hiệu suất truyền tải điện năng

    2. Sơ đồ đấu nối hệ thống

    2.1. Sơ đồ hệ thống cơ bản

    Tấm pin PV → Combiner Box → Inverter → Tủ điện AC → Lưới điện/Tải tiêu thụ ↓ ↓ Hệ thống giám sát Thiết bị bảo vệ

    2.2. Các kiểu đấu nối phổ biến

    1. Hệ thống string inverter

      • Các tấm pin mắc nối tiếp thành string

      • Mỗi string đấu vào MPPT riêng trên inverter

    2. Hệ thống micro inverter

      • Mỗi tấm pin gắn với 1 micro inverter

      • Đấu song song trực tiếp vào lưới AC

    3. Lựa chọn cáp điện

    3.1. Cáp DC

    • Tiêu chuẩn: UL4703, TUV 2PfG 1169

    • Lõi cáp: Đồng, cách điện XLPE

    • Kích thước:

       

      Công suất   | Dòng Impp (A) | Cáp tiêu chuẩn (mm²)
      ------------|--------------|-------------------
      5kW         | 15-20        | 4-6mm²
      10kW        | 30-40        | 10mm²

    3.2. Cáp AC

    • Tiêu chuẩn: UL, IEC 60228

    • Lựa chọn theo dòng điện định mức inverter

    4. Thiết bị đóng cắt và bảo vệ

    4.1. DC Side

    1. DC Isolator

      • Ngắt cách ly DC trước inverter

      • Chịu dòng ≥ 1.25 x Isc

    2. DC Circuit Breaker

      • Bảo vệ ngắn mạch, quá tải

      • Đặc tính cắt DC

    4.2. AC Side

    1. AC Circuit Breaker

      • Dòng cắt ≥ 1.25 x dòng inverter

      • Loại MCCB cho hệ thống lớn

    2. Rơ le chống dòng rò (RCD)

      • Độ nhạy 30mA/100mA

    5. Hệ thống tiếp địa và chống sét

    5.1. Tiếp địa

    • Điện trở ≤ 10Ω

    • Dây tiếp địa ≥ 16mm² (đồng trần)

    5.2. Thiết bị chống sét

    1. SPD DC Side

      • Lắp tại combiner box

      • Up ≤ 1.5kV

    2. SPD AC Side

      • Lắp tại tủ điện AC

      • Loại Type 2

    6. Tính toán dòng điện và tổn thất

    6.1. Dòng điện tối đa

    Isc_max = Isc_panel × 1.25 × Nstring

    6.2. Tổn thất điện áp

    ΔV = (2 × L × I × ρ)/A

    • L: Chiều dài cáp (m)

    • ρ: Điện trở suất (0.0175 Ω.mm²/m)

    7. Tiêu chuẩn áp dụng

    • IEC 60364-7-712: Hệ thống điện mặt trời

    • TCVN 9206:2012: Lắp đặt hệ PV

    • NEC Article 690: Solar PV System

    8. Kết luận và kiến nghị

    1. Thiết kế đảm bảo:

      • An toàn điện

      • Tối ưu hiệu suất

      • Dễ dàng bảo trì

    2. Kiến nghị:

      • Sử dụng thiết bị đạt chuẩn

      • Tính toán kỹ dòng ngắn mạch

      • Lắp đặt bởi nhân viên có chứng chỉ