Princip rada invertera:
Jezgro inverterskog uređaja je sklop prekidača invertera, koji se skraćeno naziva inverterski krug.Krug dovršava funkciju pretvarača uključivanjem i isključivanjem prekidača za napajanje.
Karakteristike:
(1) Potrebna je visoka efikasnost.
Zbog visoke cijene solarnih ćelija u ovom trenutku, kako bismo maksimalno iskoristili solarne ćelije i poboljšali efikasnost sistema, moramo pokušati poboljšati efikasnost invertera.
(2) Potrebna je visoka pouzdanost.
Trenutno se sistem fotonaponskih elektrana uglavnom koristi u udaljenim područjima, a mnoge elektrane su bez nadzora i održavanja, što zahtijeva od pretvarača da ima razumnu strukturu kola, strogu selekciju komponenti i zahtijeva da pretvarač ima različite zaštitne funkcije, kao što su kao: zaštita od obrnutog polariteta ulaza DC, zaštita od kratkog spoja na izlazu AC, pregrijavanje, zaštita od preopterećenja itd.
(3) Potrebno je da ulazni napon ima širi opseg prilagođavanja.
Budući da napon na terminalu solarne ćelije varira s opterećenjem i intenzitetom sunčeve svjetlosti.Naročito kada baterija stari, njen napon na terminalu uvelike varira.Na primjer, za bateriju od 12V, njen napon na terminalu može varirati između 10V i 16V, što zahtijeva da inverter radi normalno unutar velikog raspona DC ulaznog napona.
Klasifikacija fotonaponskih invertera：
Postoji mnogo načina za klasifikaciju pretvarača.Na primjer, prema broju faza izlaznog naizmjeničnog napona pretvarača, može se podijeliti na jednofazne pretvarače i trofazne pretvarače;Dijeli se na tranzistorske invertore, tiristorske invertore i tiristorske invertore za isključivanje.Prema principu inverterskog kola, može se podijeliti i na inverter samopobuđenih oscilacija, inverter sa stepenastim superpozicijom valova i inverter za modulaciju širine impulsa.Prema primjeni u sistemu povezanom na mrežu ili off-grid sistemu, može se podijeliti na inverter povezan na mrežu i inverter izvan mreže.Kako bi se korisnicima optoelektronike olakšalo odabir pretvarača, ovdje su samo pretvarači klasificirani prema različitim primjenjivim prilikama.
1. Centralizirani pretvarač
Tehnologija centraliziranog pretvarača je da je nekoliko paralelnih fotonaponskih nizova spojeno na DC ulaz istog centraliziranog pretvarača.Općenito, trofazni IGBT moduli napajanja se koriste za veliku snagu, a tranzistori s efektom polja se koriste za malu snagu.DSP pretvara kontroler kako bi poboljšao kvalitet proizvedene energije, čineći ga vrlo blizu sinusnoj struji, koja se tipično koristi u sistemima za velike fotonaponske elektrane (>10kW).Najveća karakteristika je ta što je snaga sistema visoka, a cijena niska, ali zato što izlazni napon i struja različitih fotonaponskih žica često nisu u potpunosti usklađeni (naročito kada su fotonaponske žice djelomično blokirane zbog oblačnosti, hlada, mrlja itd.), usvojen je centralizovani pretvarač.Promjena načina će dovesti do smanjenja efikasnosti inverterskog procesa i smanjenja energije korisnika električne energije.U isto vrijeme, na pouzdanost proizvodnje električne energije cijelog fotonaponskog sistema utiče loše radno stanje grupe fotonaponskih jedinica.Najnoviji istraživački pravac je upotreba kontrole modulacije vektora prostora i razvoj nove topološke veze invertera za postizanje visoke efikasnosti u uslovima delimičnog opterećenja.
2. String inverter
Gunski inverter je baziran na modularnom konceptu.Svaki PV niz (1-5kw) prolazi kroz inverter, ima praćenje maksimalne snage na DC strani i paralelno je povezan na AC strani.Najpopularniji inverter na tržištu.
Mnoge velike fotonaponske elektrane koriste strune pretvarače.Prednost je u tome što na njega ne utječu razlike modula i sjenčanje između nizova, a istovremeno smanjuje neusklađenost između optimalne radne točke fotonaponskih modula i pretvarača, čime se povećava proizvodnja energije.Ove tehničke prednosti ne samo da smanjuju troškove sistema, već i povećavaju pouzdanost sistema.Istovremeno se uvodi koncept “master-slave” između žica, tako da sistem može povezati nekoliko grupa fotonaponskih žica zajedno i pustiti jedan ili više njih da rade pod uslovom da jedan niz energije ne može da napravi rad jednog invertera., čime se proizvodi više električne energije.
Najnoviji koncept je da nekoliko pretvarača tvori "tim" jedan s drugim umjesto koncepta "master-slave", što pouzdanost sistema čini korak dalje.Trenutno dominiraju invertori bez transformatora.
3. Mikro inverter
U tradicionalnom fotonaponskom sistemu, DC ulazni kraj svakog strunog pretvarača je povezan serijski sa oko 10 fotonaponskih panela.Kada se 10 panela spoji u seriju, ako jedan ne radi dobro, ovaj niz će biti pogođen.Ako se isti MPPT koristi za više ulaza pretvarača, svi ulazi će također biti pogođeni, što će značajno smanjiti efikasnost proizvodnje energije.U praktičnim primjenama, različiti faktori okluzije kao što su oblaci, drveće, dimnjaci, životinje, prašina, led i snijeg će uzrokovati gore navedene faktore, a situacija je vrlo česta.U fotonaponskom sistemu mikro-invertera, svaki panel je povezan sa mikro-invertorom.Kada jedan od panela ne radi dobro, samo će ovaj panel biti pogođen.Svi ostali PV paneli će raditi optimalno, čineći ukupni sistem efikasnijim i generišući više energije.U praktičnim primjenama, ako strujni inverter pokvari, to će uzrokovati nefunkcionisanje nekoliko kilovata solarnih panela, dok je utjecaj kvara mikro-invertera prilično mali.
4. Optimizator snage
Instalacija optimizatora snage u sistemu za proizvodnju solarne energije može značajno poboljšati efikasnost konverzije i pojednostaviti funkcije pretvarača radi smanjenja troškova.Da bi se realizovao pametan sistem za proizvodnju solarne energije, optimizator snage uređaja može zaista učiniti da svaka solarna ćelija radi najbolje performanse i prati status potrošnje baterije u bilo kom trenutku.Optimizator snage je uređaj između sistema za proizvodnju energije i pretvarača, a njegov glavni zadatak je zamijeniti originalnu funkciju praćenja optimalne točke napajanja pretvarača.Optimizator snage izvodi izuzetno brzo skeniranje praćenja optimalne tačke napajanja po analogiji pojednostavljujući krug i jedna solarna ćelija odgovara optimizatoru snage, tako da svaka solarna ćelija može zaista postići optimalno praćenje tačke napajanja. Osim toga, status baterije može biti prati se bilo kada i bilo gdje umetanjem komunikacijskog čipa, a problem se može odmah prijaviti kako bi ga relevantno osoblje moglo popraviti što je prije moguće.
Funkcija fotonaponskog pretvarača
Inverter ne samo da ima funkciju DC-AC konverzije, već ima i funkciju maksimiziranja performansi solarne ćelije i funkciju zaštite sistema od greške.Ukratko, postoje funkcije automatskog rada i isključivanja, funkcija kontrole maksimalne snage praćenja, funkcija anti-nezavisnog rada (za sistem povezan na mrežu), funkcija automatskog podešavanja napona (za sistem povezan na mrežu), funkcija detekcije DC (za mrežu). povezani sistem), DC funkcija detekcije uzemljenja (za sisteme povezane na mrežu).Evo kratkog uvoda u funkcije automatskog rada i isključivanja te u funkciju kontrole praćenja maksimalne snage.
(1) Automatski rad i funkcija zaustavljanja
Nakon izlaska sunca ujutru, intenzitet sunčevog zračenja se postepeno povećava, a povećava se i izlaz solarne ćelije.Kada se dostigne izlazna snaga koju zahtijeva pretvarač, pretvarač počinje automatski raditi.Nakon puštanja u rad, inverter će cijelo vrijeme pratiti izlaz modula solarne ćelije.Sve dok je izlazna snaga modula solarne ćelije veća od izlazne snage potrebne za rad invertera, pretvarač će nastaviti da radi;prestat će sa zalaskom sunca, čak i ako je oblačno i kiša.Inverter također može raditi.Kada izlaz modula solarne ćelije postane manji i izlaz pretvarača je blizu 0, pretvarač će formirati stanje pripravnosti.
(2) Kontrolna funkcija praćenja maksimalne snage
Izlaz modula solarne ćelije varira u zavisnosti od intenziteta sunčevog zračenja i temperature samog modula solarne ćelije (temperatura čipa).Osim toga, budući da modul solarne ćelije ima karakteristiku da napon opada sa povećanjem struje, postoji optimalna radna tačka u kojoj se može postići maksimalna snaga.Intenzitet sunčevog zračenja se mijenja, a očito se mijenja i optimalna radna tačka.U odnosu na ove promene, radna tačka modula solarne ćelije je uvek na tački maksimalne snage, a sistem uvek dobija maksimalnu izlaznu snagu od modula solarne ćelije.Ova kontrola je kontrola praćenja maksimalne snage.Najveća karakteristika invertera za solarne sisteme je da uključuju funkciju praćenja tačke maksimalne snage (MPPT).
Vrijeme objave: 26.10.2022
