การศึกษาปัจจัยการป้องกันฟ้าผ่าสำหรับระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์

Main Article Content

นัฐโชติ รักไทยเจริญชีพ
สาคร วุฒิพัฒนพันธุ์
ปพน งามประเสริฐ
จิรวัฒน์ ไม้แก่น

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอการศึกษาปัจจัยการป้องกันฟ้าผ่าสำหรับระบบผลิตไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ โดยทำการศึกษาแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดจากผลกระทบจากฟ้าผ่าและความเหนี่ยวนำเนื่องจากผลกระทบจากฟ้าผ่าที่เกิดขึ้นกับตัวโครงสร้างและสายตัวนำภายในระบบนี้ จากนั้นได้สร้างแบบจำลองผลกระทบจากฟ้าผ่าด้วยโปรแกรมแมตแลบ แบบจำลองที่สร้างขึ้นมาเป็นระบบผลิตไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์อย่างง่ายซึ่งประกอบด้วยการจัดเรียงของตัวแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในรูปแบบทั่วไปโดยกำหนดให้ความสูงระหว่างแผงกับโครงสร้างอลูมิเนียมโปรไฟล์คือ 0.09 เมตร ผลการจำลองคือเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระจายตัวซึ่งมีอยู่หนึ่งจุดที่มีปริมาณสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสูงสุด ส่วนผลกระทบจากปริมาณแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่จะทำให้อินเวอร์เตอร์เกิดความเสียหายนั้นจะทดสอบโดยใช้แรงดันเหนี่ยวนำอิมพัลส์ขนาด 10/350 µS และ 0.25/100 µS  ผลที่เกิดขึ้นแสดงให้เห็นว่าขนาดของโครงสร้างที่รองรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์และจุดที่เกิดกระแสฟ้าผ่ามีผลต่อการเกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นบริเวณจุดเชื่อมต่อของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ โดยปริมาณแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นสามารถนำมาใช้เพื่อพิจารณาเลือกพิกัดของอุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกินได้อย่างถูกต้องได้ต่อไป

Article Details

บท
บทความวิจัย
Author Biography

นัฐโชติ รักไทยเจริญชีพ, สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร

Department of Electrical Engineering

References

Ministry of Energy. Alternative Energy Development Plan: AEDP 2015 [Internet].Bangkok: Energy Policy and Planning Office Ministry of Energy; 2015[cited 2021]. Available from: http://www.eppo.go.th/index.php/th/plan-policy/tieb/aedp

Papon Ng, Nattachote R, Sakhon W. Application Improvement of Voltage Profile by Photovoltaic Farm on Distribution System. 2019 International Conference on Power, Energy and Innovations (ICPEI), 2019 Oct 16-18; Pattaya, Thailand. IEEE: 2019. p98-101.

Chalmers S, Hitt M, Underhill J, et al. The Effect of Photovoltaic Power Generation on Utility Operation. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1985; PAS-104(3). 1985 March; IEEE. p.524–530.

Patapoff N. Mattijetz D. Utility Interconnection Experience with an Operating Central Station MW-Sized Photovoltaic Plant. IEEE Transactions on Power Systems and Apparatus, 1985; PAS-104(8). 1985 March; IEEE. p.2020–2024.

General principles. Protection against lightning-Part 1. IEC (EN) 62305-1.

Risk management. Protection against lightning-Part 2. IEC (EN) 62305-2.

เบนจามิน แฟรงคลิน: Benjamin Franklin[อินเทอร์เน็ต] .[เข้าถึงเมื่อ 2564]. จาก:http://122.155.197.218/index.php?option=com_k2&view=item&id=2281:benjamin-franklin&Itemid=335

พวงร้อย. ฟิสิกส์ของฟ้าผ่า[อินเทอร์เน็ต].[เข้าถึงเมื่อ 2564]. จาก: http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/53/Lighting/index2.htm

Physical damage to Structures and life hazard. Protection against lightning - Part 3. IEC (EN) 62305-3.

Electrical and electronic systems within the structures. Protection against lightning-Part 4. IEC (EN) 62305-4.

Protection of PV installation against Over Voltages. TS 50539-12:2009.

Roberto P, Riccardo T. Risk assessment and lightning protection for PV systems and solar power plants. International Conference on Renewable Energies and Power Quality; 2012 March 20-30; Santiago de Compostela, Spain; 2012. P.1186-9.

Benesova Z, Haller R.Overvoltage in Photovoltaic Systems Induced by Lightning Strik. International Conference on Lightning Protection (ICLP); 2012 Sept 2-7; Vienna, Austria; IEEE; 2012.

Mirra C, Porrin A, Ardito A, et al. Lightning over voltages in low voltage networks. International Conference on Electricity Distribution. 1997 June 2-5; Birmingham, UK; IET:2002.

Zaini N H, Abidin M Z. Lightning Surge Analysis on a Large Scale Grid-Connected Solar Photovoltaic System. Energies. 2017; 10(12).

Araneo R, Maccioni M, Lauria S. Analysis of the lightning transient response of the earthing system of large-scale ground-mounted PV plants. International Conference on Power Tech; 2017, IEEE Manchester PowerTech; 2017.

Kisielewicz T, Lo Piparo G B, Napolitano F, et al. SPD dimensioning in front of indirect flashes to overhead low voltage power lines. IEEE International Conference on Environ. Electr. Eng; 2015; June 10-13; Rome, Italy; 2015. P.1216–21.

Araneo R, Celozzi S. Transient behavior of wind towers grounding systems under lightning strikes. Inter. Journal Energy Environ. Eng. 2016; 7(2):235-47.

Mendez Y, Acosta I, Rodriguez J, et al. Effects of the PV-generator's terminals connection to ground on electromagnetic transients caused by lightning in utility scale PV-plants. International Conference on Lightning Protection (ICLP). 2016 Sept 25-30; Estoril, Portugal; 2016. P.1-8.