Inverterio veikimo principas:
Inverterio įrenginio šerdis yra keitiklio jungiklio grandinė, kuri trumpai vadinama keitiklio grandine.Grandinė užbaigia keitiklio funkciją įjungdama ir išjungdama galios elektroninį jungiklį.
Funkcijos:
(1) Reikalingas didelis efektyvumas.
Šiuo metu dėl aukštos saulės elementų kainos, siekdami maksimaliai išnaudoti saulės elementus ir pagerinti sistemos efektyvumą, turime stengtis gerinti inverterio efektyvumą.
(2) Reikalingas didelis patikimumas.
Šiuo metu fotovoltinės elektrinės sistema daugiausia naudojama atokiose vietovėse, o daugelis elektrinių yra neprižiūrimos ir prižiūrimos, todėl keitiklis turi turėti pagrįstą grandinės struktūrą, griežtą komponentų pasirinkimą ir reikalauja, kad keitiklis turėtų įvairias apsaugos funkcijas, pvz. kaip: įėjimo nuolatinės srovės poliškumo atvirkštinė apsauga, kintamosios srovės išvesties trumpojo jungimo apsauga, perkaitimas, apsauga nuo perkrovos ir kt.
(3) Įvesties įtampai reikalingas platesnis pritaikymo diapazonas.
Kadangi saulės elemento gnybtų įtampa kinta priklausomai nuo apkrovos ir saulės šviesos intensyvumo.Ypač kai akumuliatorius sensta, jo gnybtų įtampa labai skiriasi.Pavyzdžiui, 12 V akumuliatoriaus gnybtų įtampa gali svyruoti nuo 10 V iki 16 V, todėl keitiklis turi normaliai veikti dideliame nuolatinės srovės įvesties įtampos diapazone.
Fotovoltinių keitiklių klasifikacija：
Yra daug būdų, kaip klasifikuoti inverterius.Pavyzdžiui, pagal keitiklio išėjimo kintamosios srovės įtampos fazių skaičių, jis gali būti suskirstytas į vienfazius keitiklius ir trifazius keitiklius;Skirstomi į tranzistorinius keitiklius, tiristorinius keitiklius ir išjungiamuosius tiristorių keitiklius.Pagal keitiklio grandinės principą jis taip pat gali būti suskirstytas į savaime sužadinamą virpesių keitiklį, pakopinės bangos superpozicijos keitiklį ir impulso pločio moduliavimo keitiklį.Atsižvelgiant į taikymą prie tinklo prijungtoje sistemoje arba išjungtoje sistemoje, jį galima suskirstyti į prie tinklo prijungtą keitiklį ir išjungties tinklo keitiklį.Tam, kad optoelektronikos naudotojai galėtų lengviau pasirinkti keitiklius, čia tik keitikliai klasifikuojami pagal skirtingus atvejus.
1. Centralizuotas keitiklis
Centralizuoto keitiklio technologija yra ta, kad kelios lygiagrečios fotovoltinės stygos yra prijungtos prie to paties centralizuoto keitiklio nuolatinės srovės įvesties.Paprastai trifaziai IGBT galios moduliai naudojami didelei galiai, o lauko efekto tranzistoriai – mažos galios.DSP konvertuoja valdiklį, kad pagerintų generuojamos galios kokybę, todėl ji yra labai artima sinusinės bangos srovei, kuri paprastai naudojama didelių fotovoltinių elektrinių (>10 kW) sistemose.Didžiausias bruožas yra tai, kad sistemos galia yra didelė, o savikaina maža, bet dėl to, kad skirtingų PV stygų išėjimo įtampa ir srovė dažnai nėra visiškai suderinamos (ypač kai PV stygos yra iš dalies užblokuotos dėl drumsto, šešėlio, dėmių). ir kt.), naudojamas centralizuotas keitiklis.Pakeitus būdą, sumažės inverterio proceso efektyvumas ir sumažės elektros vartotojų energija.Tuo pat metu visos fotovoltinės sistemos elektros energijos gamybos patikimumui įtakos turi bloga fotovoltinių blokų grupės darbo būsena.Naujausia tyrimų kryptis – erdvinio vektorinio moduliavimo valdymo panaudojimas ir naujos topologinės keitiklių jungties kūrimas, siekiant aukšto efektyvumo dalinės apkrovos sąlygomis.
2. Styginių keitiklis
Styginių keitiklis yra pagrįstas moduline koncepcija.Kiekviena PV eilutė (1-5kw) praeina per keitiklį, turi didžiausią galios smailės sekimą nuolatinės srovės pusėje ir yra lygiagrečiai prijungta kintamosios srovės pusėje.Populiariausias inverteris rinkoje.
Daugelis didelių fotovoltinių elektrinių naudoja styginius inverterius.Privalumas yra tas, kad jo neveikia modulių skirtumai ir atspalvis tarp stygų, o tuo pačiu sumažinamas neatitikimas tarp optimalaus fotovoltinių modulių ir keitiklio veikimo taško, taip padidinant energijos gamybą.Šie techniniai pranašumai ne tik sumažina sistemos sąnaudas, bet ir padidina sistemos patikimumą.Tuo pačiu metu tarp stygų įvedama „pagrindinio-vergo“ sąvoka, kad sistema galėtų sujungti kelias fotovoltinių stygų grupes ir leisti vienai ar kelioms iš jų veikti su sąlyga, kad viena energijos eilutė negali sukurti. vieno inverterio darbas., todėl pagaminama daugiau elektros energijos.
Naujausia koncepcija yra ta, kad keli keitikliai sudaro „komandą“ vienas su kitu, o ne „pagrindinio-vergo“ koncepciją, o tai padidina sistemos patikimumą.Šiuo metu vyrauja be transformatorių styginiai inverteriai.
3. Mikro inverteris
Tradicinėje PV sistemoje kiekvieno styginio keitiklio nuolatinės srovės įvesties galas yra nuosekliai sujungtas maždaug 10 fotovoltinių plokščių.Kai 10 plokščių yra sujungtos nuosekliai, jei viena neveikia gerai, ši eilutė bus paveikta.Jei tas pats MPPT naudojamas keliems keitiklio įėjimams, visi įėjimai taip pat bus paveikti, o tai labai sumažins energijos gamybos efektyvumą.Praktikoje įvairūs okliuzijos veiksniai, tokie kaip debesys, medžiai, kaminai, gyvūnai, dulkės, ledas ir sniegas, sukels minėtus veiksnius, ir tokia situacija yra labai dažna.Mikroinverterio PV sistemoje kiekviena panelė yra prijungta prie mikroinverterio.Kai viena iš plokščių tinkamai neveikia, bus paveikta tik ši plokštė.Visos kitos PV plokštės veiks optimaliai, todėl visa sistema bus efektyvesnė ir generuos daugiau energijos.Praktikoje, jei styginis keitiklis sugenda, dėl to suges kelių kilovatų saulės baterijos, o mikroinverterio gedimo poveikis yra gana mažas.
4. Galios optimizatorius
Galios optimizatoriaus įdiegimas saulės energijos gamybos sistemoje gali labai pagerinti konversijos efektyvumą ir supaprastinti keitiklio funkcijas, kad būtų sumažintos išlaidos.Kad būtų sukurta išmanioji saulės energijos generavimo sistema, įrenginio galios optimizatorius tikrai gali užtikrinti, kad kiekvienas saulės elementas veiktų geriausiai ir bet kuriuo metu galėtų stebėti baterijos suvartojimo būseną.Galios optimizatorius yra įrenginys tarp elektros energijos gamybos sistemos ir keitiklio, kurio pagrindinė užduotis yra pakeisti originalią optimalaus keitiklio galios taško sekimo funkciją.Galios optimizatorius atlieka itin greitą optimalaus maitinimo taško sekimo nuskaitymą pagal analogiją, supaprastindamas grandinę, o vienas saulės elementas atitinka galios optimizatorių, kad kiekvienas saulės elementas iš tikrųjų galėtų pasiekti optimalų galios taško sekimą, Be to, akumuliatoriaus būsena gali būti stebimas bet kada ir bet kur įdedant ryšio lustą, o apie problemą galima nedelsiant pranešti, kad atitinkami darbuotojai galėtų kuo greičiau ją sutaisyti.
Fotovoltinio keitiklio funkcija
Inverteris ne tik atlieka DC-AC konvertavimo funkciją, bet ir turi maksimaliai padidinti saulės elemento veikimą bei sistemos apsaugos nuo gedimų funkciją.Apibendrinant galima pasakyti, kad yra automatinio veikimo ir išjungimo funkcijos, maksimalios galios sekimo valdymo funkcija, nepriklausomo veikimo funkcija (prie tinklo prijungtai sistemai), automatinio įtampos reguliavimo funkcija (prijungtai prie tinklo), nuolatinės srovės aptikimo funkcija (tinklei). prijungta sistema), nuolatinės srovės įžeminimo aptikimo funkcija (prie tinklo prijungtoms sistemoms).Čia yra trumpas įvadas į automatinio veikimo ir išjungimo funkcijas bei didžiausios galios sekimo valdymo funkciją.
(1) Automatinis veikimas ir sustabdymo funkcija
Po saulėtekio ryte saulės spinduliuotės intensyvumas palaipsniui didėja, o saulės elemento galia taip pat didėja.Kai pasiekiama keitiklio reikalinga išėjimo galia, keitiklis pradeda veikti automatiškai.Pradėjus eksploatuoti, keitiklis visą laiką stebės saulės elementų modulio išvestį.Kol saulės elementų modulio išėjimo galia yra didesnė už išėjimo galią, reikalingą keitikliui veikti, keitiklis veiks toliau;sustos saulėlydžio metu, net jei bus debesuota ir lyja.Inverteris taip pat gali veikti.Kai saulės elementų modulio išėjimas sumažės ir keitiklio išėjimas bus artimas 0, keitiklis suformuos budėjimo būseną.
(2) Didžiausios galios sekimo valdymo funkcija
Saulės elemento modulio išeiga kinta priklausomai nuo saulės spinduliuotės intensyvumo ir paties saulės elemento modulio temperatūros (lusto temperatūros).Be to, kadangi saulės elemento modulis turi savybę, kad įtampa mažėja didėjant srovei, yra optimalus veikimo taškas, kuriame galima gauti didžiausią galią.Keičiasi saulės spinduliuotės intensyvumas, akivaizdu, kad keičiasi ir optimalus darbo taškas.Atsižvelgiant į šiuos pokyčius, saulės elementų modulio veikimo taškas visada yra maksimalios galios taške, o sistema visada gauna didžiausią saulės elementų modulio galią.Šis valdiklis yra didžiausios galios sekimo valdiklis.Didžiausia saulės energijos sistemų inverterių savybė yra ta, kad juose yra maksimalios galios taško sekimo (MPPT) funkcija.
Paskelbimo laikas: 2022-10-26
