1. Ochrona przed przepięciem na wejściu: Gdy napięcie wejściowe po stronie DC jest wyższe niż maksymalne dopuszczalne napięcie dostępu do sieci falownika sieciowego, falownik nie może się uruchomić lub zatrzymać w ciągu 0,1 s (praca) i jednocześnie emitowany jest sygnał ostrzegawczy. Po przywróceniu napięcia po stronie DC do dopuszczalnego zakresu pracy falownika, falownik powinien się włączyć i działać normalnie.
2. Ochrona przed odwrotnym podłączeniem wejścia: Gdy dodatni i ujemny zacisk wejściowy falownika słonecznego są podłączone odwrotnie, falownik powinien automatycznie się zabezpieczyć. Po prawidłowym podłączeniu biegunów urządzenie powinno działać normalnie.
3. Ochrona przed przeciążeniem prądowym na wejściu: Po połączeniu modułów PV szeregowo i równolegle, każdy ciąg jest podłączony do strony DC falownika fotowoltaicznego. Po zakłóceniu MPPT, gdy prąd wejściowy przekracza maksymalny dopuszczalny prąd wejściowy DC ustawiony przez falownik, falownik (w trakcie pracy) zatrzymuje zakłócenie MPPT i wysyła sygnał ostrzegawczy. Po powrocie prądu po stronie DC do zakresu pracy dopuszczalnego przez falownik, falownik powinien się uruchomić i działać normalnie.
4. Ochrona przed przeciążeniem prądowym na wyjściu: Ochrona przed przeciążeniem prądowym musi być ustawiona po stronie AC falownika sieciowego. Gdy wykryty zostanie zwarcie po stronie sieci, falownik sieciowy powinien w ciągu 0,1 s przestać zasilać sieć i wysłać sygnał ostrzegawczy. Po usunięciu usterki falownik powinien działać normalnie.
5. Ochrona przed zwarciem na wyjściu: W przypadku zwarcia wyjścia falownika do sieci należy zastosować środki ochrony przed zwarciem. Czas działania ochrony zwarciowej falownika nie powinien przekraczać 0,5 s. Po usunięciu zwarcia urządzenie powinno działać normalnie.
6. Ochrona przeciwprzepięciowa AC/DC: Falownik sieciowy musi mieć funkcję ochrony przed wyładowaniami atmosferycznymi, a parametry techniczne urządzenia ochrony odgromowej muszą zapewniać absorpcję przewidywanej energii uderzenia.
7. Ochrona antywyspowa: Falownik sieciowy musi mieć kompletną i niezawodną funkcję ochrony antywyspowej. Falownik sieciowy zwykle stosuje pasywne lub aktywne metody detekcji. Pasywna ochrona wyspowa: w czasie rzeczywistym wykrywa wielkość, częstotliwość i fazę napięcia sieci. Gdy sieć jest bez zasilania, generuje sygnał skoku w amplitudzie, częstotliwości i parametrach fazy napięcia sieci, a sygnał ten jest wykrywany w celu oceny, czy sieć jest bez zasilania. Aktywna ochrona wyspowa: generuje małe sygnały zakłócające przez falownik, aby obserwować, czy sieć jest dotknięta, co stanowi podstawę oceny, np. metoda wstrzykiwania impulsowego prądu, metoda wykrywania zmiany mocy, aktywna kompensacja częstotliwości i metoda przesuwnej kompensacji częstotliwości. Gdy sieć jest zasilana, zakłócenia nie wpływają na częstotliwość napięcia sieci. Gdy sieć jest bez zasilania, zakłócenia powodują duże zmiany częstotliwości napięcia sieci, co decyduje o braku zasilania.
8. Ochrona przed przepięciem/obniżeniem napięcia, nad- i podczęstotliwością na wyjściu: Po stronie AC falownika sieciowego falownik musi dokładnie określać przepięcia/obniżenia napięcia, nad- i podczęstotliwość oraz inne nieprawidłowości sieci zasilającej (okablowania). Falownik podłączony do sieci musi chronić zgodnie z wymaganym czasem. Przy odcięciu powinien być wydany sygnał ostrzegawczy. Po powrocie napięcia i częstotliwości sieci do dopuszczalnego zakresu falownik powinien się normalnie uruchomić.
9. Ochrona przed zwarciem wewnętrznym: W przypadku zwarcia wewnątrz falownika sieciowego ochrona układów elektronicznych i bezpieczników falownika musi być szybka i niezawodna.
10. Ochrona przed przegrzaniem: Falownik podłączony do sieci musi mieć funkcje ochrony przed przegrzaniem, takie jak alarm zbyt wysokiej temperatury otoczenia wewnętrznego (np. zbyt wysoka temperatura w przypadku pożaru), zbyt wysoka temperatura kluczowych komponentów urządzenia (np. IGBT, Mosfet itp.).
11. Automatyczne przywracanie ochrony sieciowej: Po zatrzymaniu zasilania sieciowego przez falownik z powodu awarii sieci, falownik powinien automatycznie wznowić zasilanie sieci po 5 minutach od powrotu napięcia i częstotliwości sieci do normalnego zakresu przez 20 s. Przy wznowieniu zasilania moc wyjściowa powinna rosnąć stopniowo, ale bez wpływu na sieć.
12. Monitorowanie rezystancji izolacji: Falownik sieciowy ma kompletną funkcję monitorowania rezystancji izolacji. Gdy część elektryczna urządzenia zostanie uziemiona, system monitorowania izolacji powinien natychmiast wykryć stan awarii falownika, wyłączyć go i wydać alarm. Falownik oblicza rezystancję uziemienia PV+ i PV–, wykrywając napięcie uziemienia PV+ i PV-. Jeśli rezystancja którejkolwiek strony jest mniejsza niż próg, falownik przestaje działać, a alarm wyświetla komunikat „niska rezystancja izolacji PV”.
13. Monitorowanie i ochrona przed prądem upływu: Falownik sieciowy ma doskonałą funkcję monitorowania prądu upływu. W trakcie pracy falownika monitoruje prąd upływu w czasie rzeczywistym. Gdy monitorowany prąd resztkowy przekroczy następujące limity, falownik powinien odłączyć się od sieci w ciągu 0,3 s i wysłać sygnał awarii: dla falowników o mocy znamionowej mniejszej lub równej 30 kVA: 300 mA; dla falowników o mocy znamionowej powyżej 30 kVA: 10 mA/kVA.
14. Funkcja przejścia zerowego (niskiego) napięcia: Gdy w systemie zasilania wystąpi awaria lub zakłócenie powodujące spadek napięcia w punkcie przyłączenia elektrowni PV do sieci, w określonym zakresie spadku napięcia i czasie, elektrownia PV może zapewnić ciągłą pracę bez odłączenia od sieci. Funkcję tę realizuje falownik. Przyczyną spadku napięcia jest gwałtowny wzrost prądu podczas zwarcia w gałęzi systemu zasilania. W tym czasie urządzenie ochronne na uszkodzonej gałęzi działa, izolując punkt zwarcia, co powoduje powrót napięcia. Od powstania awarii do wykrycia i odłączenia mija trochę czasu, co powoduje nagły spadek napięcia w każdej gałęzi, tworząc krótkotrwały spadek napięcia. W tym czasie, jeśli elektrownia słoneczna zostanie natychmiast odłączona, stabilność sieci zostanie zaburzona, a nawet inne gałęzie bez awarii zostaną odłączone, powodując masową awarię sieci. W tym czasie falownik PV musi wspierać pracę przez pewien czas (do 1 s) aż do przywrócenia napięcia sieci. Funkcja przejścia zerowego (niskiego) napięcia jest odpowiednia dla dużych elektrowni naziemnych. Poziom napięcia sieci wynosi powyżej 10 kV, a energia słoneczna jest podłączona do sieci, a nie bezpośrednio do odbiornika. W przypadku rozproszonych elektrowni PV funkcja przejścia zerowego (niskiego) napięcia nie jest konieczna.
