Принцип роботи інвертора:
Основою інверторного пристрою є схема перемикача інвертора, яку скорочено називають схемою інвертора.Схема завершує функцію інвертора, вмикаючи та вимикаючи силовий електронний перемикач.
особливості:
(1) Потрібна висока ефективність.
Через високу ціну на сонячні елементи в даний час, щоб максимізувати використання сонячних елементів і підвищити ефективність системи, ми повинні спробувати підвищити ефективність інвертора.
(2) Потрібна висока надійність.
В даний час система фотоелектричних електростанцій в основному використовується у віддалених районах, і багато електростанцій залишаються без нагляду та обслуговуються, що вимагає, щоб інвертор мав розумну структуру схеми, суворий вибір компонентів і вимагає, щоб інвертор мав різні функції захисту, наприклад як: захист від зворотної полярності входу постійного струму, захист від короткого замикання на виході змінного струму, захист від перегріву, захист від перевантаження тощо.
(3) Вхідна напруга повинна мати ширший діапазон адаптації.
Оскільки напруга на клемах сонячної батареї змінюється залежно від навантаження та інтенсивності сонячного світла.Особливо коли батарея старіє, напруга на її клемах коливається в широких межах.Наприклад, для 12-вольтової батареї напруга на клемах може коливатися від 10 до 16 В, що вимагає нормальної роботи інвертора в широкому діапазоні вхідної напруги постійного струму.
Класифікація фотоелектричних інверторів:
Існує багато способів класифікації інверторів.Наприклад, за кількістю фаз вихідної напруги змінного струму інвертором його можна розділити на однофазні інвертори та трифазні інвертори;Поділяються на транзисторні інвертори, тиристорні інвертори та тиристорні інвертори відключення.Відповідно до принципу схеми інвертора, його також можна розділити на інвертор самозбуджених коливань, інвертор суперпозиції ступінчастої хвилі та інвертор широтно-імпульсної модуляції.Відповідно до застосування в мережевій системі або автономній системі, її можна розділити на інвертор, підключений до мережі, і інвертор поза мережею.Щоб полегшити користувачам оптоелектроніки вибір інверторів, тут лише інвертори класифікуються відповідно до різних випадків застосування.
1. Централізований інвертор
Технологія централізованого інвертора полягає в тому, що кілька паралельних фотоелектричних струн підключаються до входу постійного струму одного централізованого інвертора.Як правило, трифазні модулі живлення IGBT використовуються для високої потужності, а польові транзистори використовуються для низької потужності.DSP перетворює контролер, щоб покращити якість генерованої електроенергії, роблячи її дуже близькою до синусоїдального струму, який зазвичай використовується в системах для великих фотоелектричних електростанцій (>10 кВт).Найбільша особливість полягає в тому, що потужність системи висока, а вартість низька, але через те, що вихідна напруга та струм різних фотоелектричних ліній часто не повністю збігаються (особливо, коли фотоелектричні лінії частково заблоковані через хмарність, тінь, плями , і т.д.), приймається централізований інвертор.Зміна способу призведе до зниження ефективності інверторного процесу та зменшення енергоспоживання споживачів електроенергії.У той же час, на надійність генерації електроенергії всієї фотоелектричної системи впливає поганий робочий стан групи фотоелектричних установок.Останнім напрямком досліджень є використання просторово-векторного модуляційного керування та розробка нових топологічних з’єднань інверторів для отримання високої ефективності в умовах часткового навантаження.
2. Струнний інвертор
Струнний інвертор заснований на модульній концепції.Кожна фотоелектрична ланцюг (1-5 кВт) проходить через інвертор, має відстеження максимального піку потужності на стороні постійного струму та з’єднана паралельно на стороні змінного струму.Найпопулярніший інвертор на ринку.
Багато великих фотоелектричних електростанцій використовують струнні інвертори.Перевага полягає в тому, що на нього не впливають відмінності модулів і затінення між рядками, і в той же час зменшується невідповідність між оптимальною робочою точкою фотоелектричних модулів і інвертором, тим самим збільшуючи генерацію електроенергії.Ці технічні переваги не тільки знижують вартість системи, але й підвищують її надійність.У той же час, концепція «master-slave» вводиться між струнами, так що система може з’єднати кілька груп фотоелектричних ланцюгів разом і дозволити одній або декільком з них працювати за умови, що одна ланцюг енергії не може виробляти працює один інвертор., тим самим виробляючи більше електроенергії.
Остання концепція полягає в тому, що кілька інверторів утворюють «команду» один з одним замість концепції «головний-підлеглий», що робить надійність системи на крок далі.Зараз домінують безтрансформаторні струнні інвертори.
3. Мікроінвертор
У традиційній фотоелектричній системі вхідний кінець постійного струму кожного струнного інвертора з’єднаний послідовно приблизно 10 фотоелектричними панелями.Коли 10 панелей з’єднані послідовно, якщо одна з них не працює належним чином, цей рядок буде вплинути.Якщо той самий MPPT використовується для кількох входів інвертора, це також вплине на всі входи, що значно знижує ефективність виробництва електроенергії.У практичних застосуваннях різні фактори оклюзії, такі як хмари, дерева, димові труби, тварини, пил, лід і сніг, спричинятимуть вищезазначені фактори, і ситуація дуже поширена.У фотоелектричній системі мікроінвертора кожна панель підключена до мікроінвертора.Якщо одна з панелей не працює належним чином, це вплине лише на цю панель.Усі інші фотоелектричні панелі працюватимуть оптимально, роблячи загальну систему ефективнішою та виробляючи більше електроенергії.На практиці, якщо струнний інвертор виходить з ладу, це призведе до втрати роботи кількох кіловат сонячних панелей, тоді як вплив несправності мікроінвертора є досить незначним.
4. Оптимізатор живлення
Встановлення оптимізатора потужності в сонячній системі виробництва електроенергії може значно підвищити ефективність перетворення та спростити функції інвертора, щоб зменшити витрати.Щоб створити інтелектуальну систему генерації сонячної енергії, оптимізатор потужності пристрою дійсно може забезпечити найкращу продуктивність кожної сонячної батареї та відстежувати стан споживання батареї в будь-який час.Оптимізатор потужності є пристроєм між системою генерації електроенергії та інвертором, і його основне завдання полягає в тому, щоб замінити оригінальну функцію відстеження точки оптимальної потужності інвертора.Оптимізатор живлення виконує надзвичайно швидке оптимальне відстеження точки живлення за аналогією, спрощуючи схему, і одна сонячна батарея відповідає оптимізатору потужності, так що кожна сонячна батарея може справді досягти оптимального відстеження точки живлення. Крім того, можна перевірити стан батареї. контролюється в будь-який час і в будь-якому місці, вставивши комунікаційний чіп, і про проблему можна повідомити негайно, щоб відповідний персонал міг усунути її якомога швидше.
Функція фотоелектричного інвертора
Інвертор не тільки має функцію перетворення постійного струму в змінний, але також має функцію максимізації продуктивності сонячної батареї та функцію захисту системи від збоїв.Підводячи підсумок, можна відзначити функції автоматичного включення та відключення, функцію контролю максимальної потужності, функцію захисту від незалежної роботи (для систем, підключених до мережі), функцію автоматичного регулювання напруги (для систем, підключених до мережі), функцію виявлення постійного струму (для систем, підключених до мережі). підключена система), функція виявлення заземлення постійного струму (для систем, підключених до мережі).Ось короткий вступ до функцій автоматичної роботи та вимкнення, а також функції контролю максимальної потужності.
(1) Автоматична робота та функція зупинки
Після сходу сонця вранці інтенсивність сонячного випромінювання поступово зростає, а вихід сонячної батареї також збільшується.Коли вихідна потужність, необхідна для інвертора, досягається, інвертор починає працювати автоматично.Після введення в роботу інвертор буде постійно контролювати вихід модуля сонячної батареї.Поки вихідна потужність модуля сонячної батареї перевищує вихідну потужність, необхідну для роботи інвертора, інвертор продовжуватиме працювати;він припиниться із заходом сонця, навіть якщо буде хмарно і дощитиме.Інвертор також може працювати.Коли вихідна потужність модуля сонячної батареї стає меншою, а вихідна потужність інвертора близька до 0, інвертор перейде в режим очікування.
(2) Функція керування відстеженням максимальної потужності
Потужність модуля сонячної батареї змінюється залежно від інтенсивності сонячного випромінювання та температури самого модуля сонячної батареї (температура мікросхеми).Крім того, оскільки модуль сонячної батареї має характеристику, що напруга зменшується зі збільшенням струму, існує оптимальна робоча точка, де можна отримати максимальну потужність.Інтенсивність сонячного випромінювання змінюється, і, очевидно, оптимальна робоча точка також змінюється.Відносно цих змін робоча точка модуля сонячної батареї завжди знаходиться в точці максимальної потужності, і система завжди отримує максимальну вихідну потужність від модуля сонячної батареї.Цей елемент керування є контролем відстеження максимальної потужності.Найбільшою особливістю інверторів для сонячних систем є те, що вони містять функцію відстеження точки максимальної потужності (MPPT).
Час публікації: 26 жовтня 2022 р
