Salah satu perbedaan terbesar antara pembangkit listrik tenaga surya-pembangkit tenaga surya dan proyek pembangkit listrik tenaga angin terbarukan, misalnya-dan sistem tenaga listrik massal-tradisional terletak pada jaringan kolektor. Pembangkit listrik ini sangat bergantung pada kabel yang terkubur, bukan saluran udara. Dan jaringan kabel tersebut berada tepat di antara aset elektronik-daya yang mahal: inverter, penggabung DC, dan-transformator yang dipasang pada bantalan.
Masalah sebenarnya dimulai dengan gangguan-fase-ke-tanah-yang kita sebut gangguan-arde arus rendah. Perilakunya tidak seperti yang Anda lihat di saluran udara konvensional. Dalam praktiknya, kesalahan ini sering kali bermanifestasi sebagai busur api yang terputus-putus. Titik kesalahannya tidak kokoh; sebaliknya, ia rusak dan pulih berulang kali, membentuk busur berulang kali. Setiap pemogokan ulang menyuntikkan tegangan lebih transien ke dalam sistem-seringkali beberapa kali lipat tegangan nominal. Dorongan berulang semacam itu berdampak buruk pada elektronika daya. Modul IGBT dan kapasitor tautan DC-di inverter tidak memiliki margin tegangan lebih seperti transformator tradisional. Beberapa pukulan kuat dapat menembus isolasi, memicu gangguan sisi DC, dan dalam kasus terburuk, menyebabkan kegagalan besar, termasuk kebakaran dan ledakan. Itu tidak mengkhawatirkan; itu fisika dasar.
Banyak pembangkit listrik yang menggunakan grounding-resistansi rendah, yang berarti relai proteksi akan langsung trip jika terjadi gangguan-fasa tunggal. Kedengarannya bagus, tapi ini menimbulkan sakit kepala yang berbeda: bagaimana Anda tahu feeder atau sambungan mana yang benar-benar gagal? Pembangkit tenaga surya-berukuran sedang dapat memiliki lebih dari seratus kilometer kabel yang terkubur, dengan ratusan sambungan. Ketika perlindungan membersihkan seluruh pengumpan kolektor, kru dibiarkan menatap jalan bawah tanah yang panjang tanpa petunjuk yang terlihat. Patahan tersebut bisa berjarak puluhan kilometer, terkubur dalam parit atau-terkubur langsung pada sambungan-bentang tengah. Tanpa lokasi yang tepat, satu-satunya pilihan Anda adalah melakukan seluruh proses atau mencoba melakukan re{9}}energi yang berisiko. Dan-menghidupkan kembali kabel yang rusak pada dasarnya menyebabkan titik lemah tersebut terkena ledakan busur besar lainnya-mengubah masalah sambungan kecil menjadi lubang permanen.
Hal ini membawa kita pada persyaratan inti: pembangkit memerlukan perangkat yang dapat mengidentifikasi feeder yang bermasalah dan menentukan lokasinya sebelum pemutus putus-idealnya, bahkan selama fase pelepasan yang terputus-putus. Perekam kesalahan konvensional dan relai jarak hampir tidak berguna di sini. Impedansi kabel terlalu rendah, dan perilaku transien selama busur api terlalu rumit untuk algoritma apa pun yang didasarkan pada kuantitas frekuensi dasar untuk memberikan lokasi yang dapat diandalkan. Tantangan teknis sebenarnya untuk pencari kesalahan-arus tanah-kecil terletak pada menangkap gelombang perjalanan transien frekuensi tinggi atau arah arus urutan nol-transien selama gangguan. Hal ini memerlukan laju pengambilan sampel yang sangat tinggi dan-algoritma ekstraksi-fitur canggih yang dapat mendeteksi tanda kesalahan dari latar belakang berisik yang penuh dengan harmonik inverter dan kebisingan peralihan sekitar.
Jika Anda tidak mengatasi hal ini, konsekuensinya akan berdampak pada tiga hal: hilangnya generasi, kerusakan peralatan, dan keselamatan. Busur api yang terbakar di ruang bawah tanah yang terbatas dapat dengan cepat menyulut jaket kabel, dan api dapat menjalar ke dalam parit, menghancurkan setiap sirkuit di koridor tersebut. Dan untuk proyek yang dibayar sebesar megawatt-jam, pemadaman berkepanjangan yang tidak perlu akan berdampak langsung pada pendapatan. Jadi sistem yang dapat melakukan keduanya-memilih feeder yang benar dan menemukan kesalahan dalam jarak beberapa meter-bukan sekadar peningkatan perlindungan lagi. Ini merupakan persyaratan mendasar untuk perlindungan aset dan profitabilitas operasional di pembangkit listrik energi terbarukan.
