Принцип рада претварача:
Језгро инверторског уређаја је круг прекидача инвертера, који се скраћено назива инвертерски круг.Коло довршава функцију претварача укључивањем и искључивањем прекидача за напајање.
Карактеристике:
(1) Потребна је висока ефикасност.
Због високе цене соларних ћелија у овом тренутку, да бисмо максимално искористили соларне ћелије и побољшали ефикасност система, морамо покушати да побољшамо ефикасност претварача.
(2) Потребна је висока поузданост.
Тренутно се систем фотонапонских електрана углавном користи у удаљеним областима, а многе електране су без надзора и одржавања, што захтева да претварач има разумну структуру кола, строг избор компоненти и захтева да претварач има различите заштитне функције, као што су као: заштита од обрнутог поларитета улаза ДЦ, заштита од кратког споја на излазу наизменичне струје, прегревање, заштита од преоптерећења итд.
(3) Улазни напон је потребан да има шири опсег прилагођавања.
Зато што напон на терминалу соларне ћелије варира са оптерећењем и интензитетом сунчеве светлости.Нарочито када батерија стари, њен напон на терминалу увелико варира.На пример, за батерију од 12В, њен напон на терминалу може да варира између 10В и 16В, што захтева да инвертер ради нормално у великом опсегу ДЦ улазног напона.
Класификација фотонапонских претварача:
Постоји много начина за класификацију претварача.На пример, према броју фаза излазног наизменичног напона претварача, може се поделити на једнофазне инверторе и трофазне претвараче;Дели се на транзисторске инверторе, тиристорске инверторе и тиристорске инверторе за искључивање.Према принципу инверторског кола, може се поделити и на самопобуђени осцилациони инвертер, степенасти таласни суперпозициони инвертер и инвертер за модулацију ширине импулса.Према примени у систему повезаном на мрежу или систему ван мреже, може се поделити на инвертер повезан на мрежу и инвертер ван мреже.Како би се корисницима оптоелектронике олакшало избор претварача, овде су само претварачи класификовани према различитим применљивим приликама.
1. Централизовани претварач
Технологија централизованог претварача је да је неколико паралелних фотонапонских низова повезано на ДЦ улаз истог централизованог претварача.Генерално, трофазни ИГБТ модули напајања се користе за велику снагу, а транзистори са ефектом поља се користе за малу снагу.ДСП конвертује контролер да побољша квалитет генерисане енергије, чинећи га веома близу струји синусног таласа, који се обично користи у системима за велике фотонапонске електране (>10кВ).Највећа карактеристика је та што је снага система висока и цена ниска, али зато што излазни напон и струја различитих фотонапонских жица често нису у потпуности усклађени (нарочито када су ПВ жице делимично блокиране због облачности, сенке, мрља , итд.), усваја се централизовани претварач.Промена начина ће довести до смањења ефикасности инвертерског процеса и смањења енергије корисника електричне енергије.У исто време, на поузданост производње електричне енергије целог фотонапонског система утиче лоше радно стање групе фотонапонских јединица.Најновији истраживачки правац је употреба контроле модулације вектора простора и развој нове тополошке везе инвертера за постизање високе ефикасности у условима делимичног оптерећења.
2. Стринг инвертер
Инвертер са струнама је заснован на модуларном концепту.Сваки ПВ низ (1-5кв) пролази кроз инвертер, има праћење максималне снаге на страни једносмерне струје и повезан је паралелно на страни наизменичне струје.Најпопуларнији претварач на тржишту.
Многе велике фотонапонске електране користе струне претвараче.Предност је што на њега не утичу разлике модула и сенчење између низова, а истовремено смањује неусклађеност између оптималне радне тачке фотонапонских модула и претварача, чиме се повећава производња енергије.Ове техничке предности не само да смањују трошкове система, већ и повећавају поузданост система.Истовремено, концепт „мастер-славе“ се уводи између жица, тако да систем може да повеже неколико група фотонапонских жица заједно и пусти један или више њих да раде под условом да један низ енергије не може да направи рад једног претварача., чиме се производи више електричне енергије.
Најновији концепт је да неколико претварача формира „тим“ један са другим уместо концепта „мастер-славе“, што чини поузданост система корак даље.Тренутно доминирају инвертори без трансформатора.
3. Микро инвертер
У традиционалном фотонапонском систему, ДЦ улазни крај сваког струног претварача је повезан у серију са око 10 фотонапонских панела.Када се 10 панела повеже у серију, ако један не ради добро, овај низ ће бити погођен.Ако се исти МППТ користи за више улаза претварача, сви улази ће такође бити погођени, што ће значајно смањити ефикасност производње енергије.У практичним применама, различити фактори оклузије као што су облаци, дрвеће, димњаци, животиње, прашина, лед и снег ће изазвати горе наведене факторе, а ситуација је врло честа.У фотонапонском систему микро-инвертера, сваки панел је повезан са микро-инвертором.Када један од панела не ради добро, само овај панел ће бити погођен.Сви остали ПВ панели ће радити оптимално, чинећи укупан систем ефикаснијим и генеришући више енергије.У практичним применама, ако струјни инвертор поквари, то ће проузроковати нефункционисање неколико киловата соларних панела, док је утицај квара микро-инвертора прилично мали.
4. Оптимизатор снаге
Инсталација оптимизатора снаге у систему за производњу соларне енергије може значајно побољшати ефикасност конверзије и поједноставити функције претварача ради смањења трошкова.Да би се реализовао паметан систем за производњу соларне енергије, оптимизатор снаге уређаја може заиста учинити да свака соларна ћелија ради најбоље перформансе и прати статус потрошње батерије у било ком тренутку.Оптимизатор снаге је уређај између система за производњу енергије и претварача, а његов главни задатак је да замени оригиналну оптималну функцију праћења тачке напајања инвертора.Оптимизатор снаге изводи изузетно брзо скенирање оптималног праћења тачке напајања по аналогији тако што поједностављује коло и једна соларна ћелија одговара оптимизатору снаге, тако да свака соларна ћелија може заиста да постигне оптимално праћење тачке напајања. Поред тога, статус батерије може бити прати било када и било где уметањем комуникационог чипа, а проблем се може одмах пријавити како би релевантно особље могло да га поправи што је пре могуће.
Функција фотонапонског претварача
Инвертер не само да има функцију ДЦ-АЦ конверзије, већ има и функцију максимизирања перформанси соларне ћелије и функцију заштите система од грешке.Да сумирамо, постоје функције аутоматског рада и искључивања, функција контроле максималне снаге праћења, функција анти-независног рада (за систем повезан на мрежу), функција аутоматског подешавања напона (за систем повезан на мрежу), функција детекције једносмерне струје (за мрежу). повезани систем), Функција детекције ДЦ уземљења (за системе повезане на мрежу).Ево кратког увода у функције аутоматског рада и искључивања и функцију контроле праћења максималне снаге.
(1) Аутоматски рад и функција заустављања
Након изласка сунца ујутру, интензитет сунчевог зрачења се постепено повећава, а повећава се и излаз соларне ћелије.Када се достигне излазна снага коју захтева претварач, претварач почиње да ради аутоматски.Након пуштања у рад, претварач ће све време пратити излаз модула соларне ћелије.Све док је излазна снага модула соларне ћелије већа од излазне снаге потребне за рад претварача, инвертер ће наставити да ради;престаће на заласку сунца, чак и ако је облачно и кишовито.Инвертер такође може да ради.Када излаз модула соларне ћелије постане мањи и излаз претварача је близу 0, претварач ће формирати стање приправности.
(2) Контролна функција праћења максималне снаге
Излаз модула соларне ћелије варира у зависности од интензитета сунчевог зрачења и температуре самог модула соларне ћелије (температура чипа).Поред тога, пошто модул соларне ћелије има карактеристику да напон опада са повећањем струје, постоји оптимална радна тачка у којој се може постићи максимална снага.Интензитет сунчевог зрачења се мења, а очигледно се мења и оптимална радна тачка.У односу на ове промене, радна тачка модула соларне ћелије је увек на тачки максималне снаге, а систем увек добија максималну излазну снагу од модула соларне ћелије.Ова контрола је контрола праћења максималне снаге.Највећа карактеристика инвертера за соларне системе је то што укључују функцију праћења тачке максималне снаге (МППТ).
Време поста: 26.10.2022
