Μία από τις μεγαλύτερες διαφορές μεταξύ των μονάδων παραγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας-ηλιακών πάρκων και αιολικών έργων, για παράδειγμα,-και του παραδοσιακού συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας χύδην- βρίσκεται στο δίκτυο συλλογής. Αυτές οι εγκαταστάσεις βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε θαμμένα καλώδια και όχι σε εναέριες γραμμές. Και αυτό το καλωδιακό δίκτυο βρίσκεται απευθείας ανάμεσα σε ακριβά ηλεκτρονικά στοιχεία ισχύος-: μετατροπείς, συνδυαστές συνεχούς ρεύματος και μετασχηματιστές που είναι τοποθετημένοι σε επιθέματα-.
Το πραγματικό πρόβλημα ξεκινά με μονοφασικά-σταθήματα γείωσης{-σε-αυτό που ονομάζουμε χαμηλό-ρεύμα γείωσης. Η συμπεριφορά δεν μοιάζει καθόλου με αυτό που θα δείτε σε μια συμβατική εναέρια γραμμή. Στην πράξη, αυτά τα σφάλματα συχνά εκδηλώνονται ως διακοπτόμενο τόξο. Το σημείο σφάλματος δεν παραμένει σταθερά γειωμένο. Αντίθετα, καταστρέφεται και ανακάμπτει επανειλημμένα, χτυπώντας ένα τόξο ξανά και ξανά. Κάθε επανάληψη εισάγει μια παροδική υπέρταση στο σύστημα-συχνά πολλές φορές την ονομαστική τάση. Αυτό το είδος επαναλαμβανόμενης ώθησης είναι καταστροφικό για τα ηλεκτρονικά ισχύος. Οι μονάδες IGBT και οι πυκνωτές σύνδεσης DC{12}}σε μετατροπείς απλώς δεν έχουν το περιθώριο υπέρτασης που έχει ένας παραδοσιακός μετασχηματιστής. Μερικά δυνατά χτυπήματα μπορεί να τρυπήσουν τη μόνωση, να προκαλέσουν ένα πλευρικό σφάλμα DC και στη χειρότερη περίπτωση, να προκαλέσουν καταστροφική αστοχία-συμπεριλαμβανομένης της πυρκαγιάς και της έκρηξης. Αυτό δεν είναι ανησυχητικό. είναι βασική φυσική.
Πολλές εγκαταστάσεις χρησιμοποιούν γείωση χαμηλής-αντίστασης, πράγμα που σημαίνει ότι το ρελέ προστασίας ενεργοποιείται αμέσως σε ένα μονοφασικό σφάλμα-. Ακούγεται καθαρό, αλλά δημιουργεί έναν διαφορετικό πονοκέφαλο: πώς ξέρετε ποιος τροφοδότης ή ποια άρθρωση απέτυχε στην πραγματικότητα; Ένα ηλιακό πάρκο μεσαίου μεγέθους-μπορεί να έχει πάνω από εκατό χιλιόμετρα θαμμένου καλωδίου, με εκατοντάδες συνδέσεις. Όταν η προστασία καθαρίζει ολόκληρο τον τροφοδότη συλλέκτη, το πλήρωμα μένει να κοιτάζει σε ένα μακρύ υπόγειο μονοπάτι χωρίς ορατή ένδειξη. Το ρήγμα θα μπορούσε να είναι δεκάδες χιλιόμετρα μακριά, θαμμένο σε μια τάφρο ή απευθείας-θαμμένο σε κάποια μεσαία-τομή. Χωρίς την ακριβή τοποθεσία, οι μόνες επιλογές σας είναι να χαρίσετε ολόκληρη τη διαδρομή ή να επιχειρήσετε μια επικίνδυνη επανενεργοποίηση. Και{11}}η εκ νέου ενεργοποίηση ενός καλωδίου με βλάβη ουσιαστικά υποβάλλει αυτό το αδύνατο σημείο σε ένα άλλο τεράστιο τόξο φλας-μετατρέποντας αυτό που θα μπορούσε να ήταν ένα μικρό πρόβλημα συνδέσεως σε μόνιμο κρατήρα.
Αυτό μας φέρνει στην βασική απαίτηση: το εργοστάσιο χρειάζεται μια συσκευή που να μπορεί να αναγνωρίσει τον τροφοδότη που έχει υποστεί βλάβη και να εντοπίσει την τοποθεσία πριν ο διακόπτης σβήσει-ιδανικά, ακόμη και κατά τη φάση διαλείπουσας εκφόρτισης. Οι συμβατικοί καταγραφείς σφαλμάτων και τα ρελέ απόστασης είναι σχεδόν άχρηστα εδώ. Η σύνθετη αντίσταση του καλωδίου είναι πολύ χαμηλή και η μεταβατική συμπεριφορά κατά τη διάρκεια του τόξου είναι πολύ περίπλοκη για οποιονδήποτε αλγόριθμο που βασίζεται σε θεμελιώδη μεγέθη-συχνότητας για να δώσει μια αξιόπιστη τοποθεσία. Η πραγματική τεχνική πρόκληση για έναν μικρό-τρέχοντα εδάφιο-εντοπιστή σφάλματος έγκειται στην σύλληψη μεταβατικών κινούμενων κυμάτων υψηλής-συχνότητας ή της τρέχουσας διεύθυνσης μεταβατικής μηδενικής-ακολουθίας κατά τη διάρκεια του σφάλματος. Αυτό απαιτεί εξαιρετικά υψηλό ρυθμό δειγματοληψίας και εξελιγμένα χαρακτηριστικά{10}}αλγόριθμους εξαγωγής-που μπορούν να διακρίνουν την υπογραφή σφάλματος από ένα θορυβώδες φόντο γεμάτο αρμονικές μετατροπέα και θόρυβο εναλλαγής περιβάλλοντος.
Εάν δεν το λύσετε αυτό, οι συνέπειες πλήττουν τρία μέτωπα: χαμένη γενιά, ζημιά εξοπλισμού και ασφάλεια. Ένα τόξο που καίγεται σε έναν περιορισμένο υπόγειο χώρο μπορεί γρήγορα να αναφλέξει τα μανδύα καλωδίων και η φωτιά μπορεί να κυμανθεί στην τάφρο, βγάζοντας κάθε κύκλωμα σε αυτόν τον διάδρομο. Και για ένα έργο που πληρώνεται με-μεγαβατώρα, οι περιττές παρατεταμένες διακοπές είναι άμεσο πλήγμα στα έσοδα. Επομένως, ένα σύστημα που μπορεί να κάνει και-επιλέγει τον σωστό τροφοδότη και εντοπίζει το σφάλμα εντός μέτρων-δεν είναι πλέον απλώς μια αναβάθμιση προστασίας. Είναι μια θεμελιώδης απαίτηση για την προστασία των περιουσιακών στοιχείων και τη λειτουργική κερδοφορία σε μονάδες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
