Les dispositifs de protection contre les surtensions sont des équipements de protection essentiels pour les systèmes d'énergie solaire, résolvant efficacement les risques uniques de surtension et de surtension des scénarios de production d'énergie photovoltaïque (PV) et garantissant le fonctionnement sûr et stable à long terme des centrales solaires. La nécessité de l’application du SPD dans les systèmes d’énergie solaire se reflète sous plusieurs aspects.
Premièrement, les centrales solaires présentent un risque d’exposition à la foudre extrêmement élevé. La plupart des systèmes photovoltaïques sont construits dans des zones extérieures ouvertes telles que les régions montagneuses, les déserts et les terres rurales ouvertes sans abris hauts. Les panneaux solaires, les boîtiers de combinaison extérieurs et les lignes de transport d'énergie à distance sont très vulnérables aux coups de foudre directs et indirects, qui génèrent d'énormes surtensions transitoires. Sans protection SPD, les surtensions endommageront directement les panneaux solaires, les onduleurs et les équipements de distribution d'énergie.
Deuxièmement, les systèmes d’énergie solaire souffrent de fréquentes surtensions de commutation internes. Les systèmes photovoltaïques contiennent des équipements de base tels que des onduleurs photovoltaïques, des boîtiers de combinaison CC et des dispositifs de distribution d'énergie connectés au réseau-. Les conversions DC-AC fréquentes, les connexions et déconnexions du réseau ainsi que les changements de charge électrique génèrent des surtensions de commutation et des pics de tension périodiques, qui érodent progressivement l'isolation des équipements et accélèrent le vieillissement des composants sans suppression efficace.
Troisièmement, les équipements photovoltaïques ont une faible tolérance aux surtensions et des coûts de maintenance élevés. Les onduleurs solaires, les contrôleurs de charge et les appareils intelligents connectés au réseau-sont des équipements électroniques de puissance de précision dotés de puces et de circuits sensibles. Même les surtensions au niveau de la microseconde- peuvent provoquer une panne de circuit, un grillage de l'équipement et une déconnexion du réseau du système. La disposition à grande échelle des panneaux solaires et la distribution décentralisée des stations entraînent des coûts de maintenance élevés et de longs temps d'arrêt une fois l'équipement endommagé.
Quatrièmement, les lignes de transmission-longues distances amplifient les risques de surtension. Les centrales solaires adoptent généralement une transmission par câble longue distance pour fournir de l'électricité au réseau. Les longs câbles extérieurs sont susceptibles d'induire des surtensions en cas d'orages et d'interférences électromagnétiques, et l'énergie de surtension s'accumule le long des lignes, ce qui constitue une menace plus grande pour les équipements électriques des terminaux. Les SPD peuvent limiter les surtensions et détourner l'énergie de surtension au niveau des nœuds clés pour bloquer la transmission des surtensions.
Cinquièmement, les SPD améliorent l’efficacité de la production d’électricité et la stabilité du système. Les fluctuations de tension induites par les surtensions entraîneront des démarrages et des arrêts fréquents des onduleurs et une puissance de sortie instable, réduisant ainsi l'efficacité de la production d'énergie solaire. L'installation de SPD stabilise la tension du système, réduit les taux de défaillance des équipements, garantit une production continue d'électricité connectée au réseau-et améliore les avantages économiques des centrales solaires.