Yksi suurimmista eroista uusiutuvan energian tuotantolaitosten-aurinkovoimapuistojen ja esimerkiksi tuuliprojektien-ja perinteisen bulkki-voimajärjestelmän välillä on keräinverkossa. Nämä laitokset ovat vahvasti riippuvaisia upotetusta kaapelista, eivät ilmajohdoista. Ja tämä kaapeliverkko sijaitsee suoraan kalliiden teho{5}}elektronisten laitteiden: invertterien, tasavirtayhdistinten ja pad{6}}muuntajien välissä.
Todelliset ongelmat alkavat yksi-vaihe---maasulkuista-, joita kutsumme matalavirtaisiksi-maasuluiksi. Käyttäytyminen ei ole samanlaista kuin tavallisessa ilmajohdossa. Käytännössä nämä viat ilmenevät usein ajoittaisena kipinänä. Vikakohta ei pysy tukevasti maadoitettuna; sen sijaan se hajoaa ja toipuu toistuvasti ja iskee kaaren yhä uudelleen ja uudelleen. Jokainen uusinta syöttää järjestelmään transienttiylijännitteen-usein useita kertoja nimellisjännitteeseen verrattuna. Tällainen toistuva impulssi on tuhoisa tehoelektroniikkaan. Invertterien IGBT-moduuleilla ja DC-linkkikondensaattoreilla ei yksinkertaisesti ole sitä ylijännitemarginaalia kuin perinteisessä muuntajassa. Muutama voimakas isku voi lyödä eristeen läpi, laukaista DC{14}}puolen vian ja pahimmassa tapauksessa aiheuttaa katastrofaalisen vian, tulipalon ja räjähdyksen mukaan lukien. Se ei ole hälyttävää; se on perusfysiikkaa.
Monet laitokset käyttävät alhaisen{0}}resistanssin maadoitusta, mikä tarkoittaa, että suojarele laukeaa välittömästi yhden-vaihevian yhteydessä. Kuulostaa puhtaalta, mutta se aiheuttaa erilaista päänsärkyä: mistä tiedät, mikä syöttölaite tai mikä nivel todella epäonnistui? Keskikokoisella-aurinkovoimalla voi olla yli sata kilometriä maahan upotettua kaapelia, jossa on satoja jatkoja. Kun suoja tyhjentää koko keräimen syöttölaitteen, miehistö jää tuijottamaan pitkää maanalaista polkua ilman näkyvää aavistustakaan. Vika voi olla kymmenien kilometrien päässä, haudattu kaivantoon tai haudattu suoraan-joihinkin keski-jänneliitokseen. Ilman tarkkaa sijaintia ainoa vaihtoehtosi on juoksuttaa koko juoksu tai yrittää riskialtista energian saamista{9}}. Ja viallisen kaapelin uudelleen-syöttäminen altistaa tämän heikon kohdan toiselle massiiviselle kaarileimaukselle,{12}}muuten mahdollisesti pienen liitosongelman pysyväksi kraatteriksi.
Tästä pääsemmekin ydintarpeeseen: laitos tarvitsee laitteen, joka tunnistaa viallisen syöttölaitteen ja paikantaa sijainnin ennen kuin katkaisija laukeaa-ihannetapauksessa jopa jaksoittaisen purkauksen aikana. Perinteiset vikarekisteröintilaitteet ja etäisyysreleet ovat täällä lähes hyödyttömiä. Kaapelin impedanssi on liian alhainen, ja kaaren kaatumisen aikana tapahtuva transienttikäyttäytyminen on aivan liian monimutkaista, jotta mikään perustaajuussuureisiin perustuva{3}}algoritmi voisi antaa luotettavan sijainnin. Todellinen tekninen haaste pienelle-virtamaa-maavikapaikantimelle on korkeataajuisten-transienttien etenevien aaltojen tai ohimenevän nolla-sekvenssivirran suunnan sieppaaminen vian aikana. Se vaatii erittäin korkean näytteenottotaajuuden ja kehittyneitä ominaisuus-poistoalgoritmeja-, jotka pystyvät poimimaan vian allekirjoituksen meluisalta taustalta, joka on täynnä invertterin yliaaltoja ja ympäristön kytkentäkohinaa.
Jos et ratkaise tätä, seuraukset osuvat kolmeen rintamaan: sukupolven menetys, laitevauriot ja turvallisuus. Suljetussa maanalaisessa tilassa palava valokaari voi nopeasti sytyttää kaapelivaipat, ja tuli voi rynnätä alas kaivannossa poistaen kaikki käytävän piirit. Ja projektissa, josta maksetaan megawatti-tuntia, tarpeettomat pitkät käyttökatkokset vaikuttavat suoraan tuloihin. Joten järjestelmä, joka voi sekä-valita oikean syöttölaitteen että paikantaa vian metrien sisällä-ei ole enää pelkkä suojan päivitys. Se on uusiutuvan energian laitosten omaisuuden suojan ja toiminnan kannattavuuden perusedellytys.
