Ena največjih razlik med elektrarnami za proizvodnjo energije iz obnovljivih virov-sončnimi elektrarnami in vetrnimi projekti, na primer-in tradicionalnim-sistemom električne energije je v kolektorskem omrežju. Te elektrarne so v veliki meri odvisne od podzemnih kablov, ne od nadzemnih vodov. In to kabelsko omrežje se nahaja neposredno med dragimi električnimi-elektronskimi sredstvi: pretvorniki, enosmernimi kombinatorji in-vgrajenimi transformatorji.
Resnične težave se začnejo z enofaznimi-napakami-na-zemljitvi-, kar imenujemo nizko-tokovne napake na zemlji. Obnašanje ni nič takega, kot bi ga videli na običajnem nadzemnem vodu. V praksi se te napake pogosto kažejo kot občasno iskrenje. Točka napake ne ostane trdno ozemljena; namesto tega se vedno znova pokvari in obnovi ter znova in znova zadene lok. Vsak ponovni vklop v sistem vnese prehodno prenapetost-, ki je pogosto večkrat višja od nazivne napetosti. Takšen ponavljajoči se impulz je uničujoč za močnostno elektroniko. Moduli IGBT in kondenzatorji DC{12}}veze v pretvornikih preprosto nimajo prenapetostnega roba, ki ga ima tradicionalni transformator. Nekaj močnih udarcev lahko predre izolacijo, sproži stransko napako-DC in v najslabšem primeru povzroči katastrofalno okvaro-vključno s požarom in eksplozijo. To ni alarmantno; to je osnovna fizika.
Številne naprave uporabljajo ozemljitev z nizko-upornostjo, kar pomeni, da se zaščitni rele sproži takoj ob eni-fazni napaki. Sliši se čisto, vendar povzroča drugačen glavobol: kako veste, kateri podajalnik ali kateri spoj je dejansko odpovedal? Srednje{3}}velika sončna elektrarna ima lahko več kot sto kilometrov vkopanih kablov s stotinami spojk. Ko zaščita odstrani celoten podajalnik zbiralnika, posadka strmi v dolgo podzemno pot brez vidnega namiga. Prelom je lahko na desetine kilometrov stran, zakopan v jarku ali neposredno-zakopan na nekem-srednjem razponu. Brez natančne lokacije je vaša edina možnost, da prekopate celotno vožnjo ali poskusite tvegano obnoviti-energijo. In ponovno{11}}ponovno napajanje okvarjenega kabla to šibko točko v bistvu izpostavi novemu velikemu obloku,-ki spremeni tisto, kar bi lahko bila manjša težava s spojem, v trajni krater.
To nas pripelje do glavne zahteve: elektrarna potrebuje napravo, ki lahko prepozna pokvarjen napajalnik in natančno določi lokacijo, preden se odklopnik sproži-v idealnem primeru tudi med fazo občasnega praznjenja. Običajni zapisovalniki napak in distančni releji so tukaj skoraj neuporabni. Impedanca kabla je prenizka in prehodno vedenje med oblokom je preveč zapleteno, da bi kateri koli algoritem, ki temelji na osnovnih-frekvenčnih količinah, zagotovil zanesljivo lokacijo. Pravi tehnični izziv za lokator-zemeljskih-napak majhnega{5}}toka je v zajemanju-visokofrekvenčnih prehodnih potujočih valov ali prehodne smeri toka ničelnega-zaporedja med napako. To zahteva izredno visoko stopnjo vzorčenja in sofisticirane{10}}algoritme za ekstrakcijo-, ki lahko iz hrupnega ozadja, polnega pretvorniških harmonikov in okoliškega preklopnega šuma, izberejo znak napake.
Če tega ne rešite, bodo posledice udarile na tri fronte: izgubljena proizvodnja, poškodba opreme in varnost. Oblok, ki gori v zaprtem podzemnem prostoru, lahko hitro vname kabelske ovoje, ogenj pa lahko drvi po jarku in uniči vsak tokokrog v tem hodniku. In za projekt, ki je plačan po megavatnih-urah, so nepotrebni daljši izpadi neposreden udarec za prihodke. Torej sistem, ki zmore oboje-izbrati pravi podajalnik in locirati napako v nekaj metrih-ni več samo nadgradnja zaščite. To je temeljna zahteva za zaščito sredstev in dobičkonosnost delovanja v obratih za obnovljivo energijo.
