Инвертордың жұмыс принципі:
Инвертор құрылғысының өзегі инверторлық коммутатор тізбегі болып табылады, ол қысқаша инвертор тізбегі деп аталады.Схема инвертор функциясын қуат электронды қосқышын қосу және өшіру арқылы аяқтайды.
Ерекше өзгешеліктері:
(1) Жоғары тиімділік қажет.
Қазіргі уақытта күн батареяларының бағасы жоғары болғандықтан, күн батареяларын барынша пайдалану және жүйенің тиімділігін арттыру үшін біз инвертордың тиімділігін арттыруға тырысуымыз керек.
(2) Жоғары сенімділік қажет.
Қазіргі уақытта фотоэлектр станциялары жүйесі негізінен шалғай аудандарда қолданылады және көптеген электр станциялары қараусыз және техникалық қызмет көрсетеді, бұл инвертордың ақылға қонымды схема құрылымын, қатаң құрамдас бөліктерін таңдауды талап етеді және инвертордың әртүрлі қорғаныс функцияларына ие болуын талап етеді, мысалы сияқты: кіріс тұрақты ток полярлығын кері қорғау, айнымалы ток шығыс қысқа тұйықталу қорғанысы, қызып кетуден, шамадан тыс жүктемеден қорғау және т.б.
(3) Кіріс кернеуі бейімделудің кең ауқымына ие болу үшін қажет.
Өйткені күн батареясының терминалдық кернеуі жүктеме мен күн сәулесінің қарқындылығына байланысты өзгереді.Әсіресе аккумулятор ескірген кезде оның терминалдық кернеуі айтарлықтай өзгереді.Мысалы, 12 В батареясы үшін оның терминалдық кернеуі 10 В және 16 В арасында өзгеруі мүмкін, бұл түрлендіргіштің тұрақты ток кіріс кернеуінің үлкен диапазонында қалыпты жұмыс істеуін талап етеді.
Фотоэлектрлік инверторлардың классификациясы:
Инверторларды жіктеудің көптеген жолдары бар.Мысалы, түрлендіргіштің айнымалы ток кернеуінің шығу фазаларының саны бойынша оны бір фазалы түрлендіргіштер және үш фазалы түрлендіргіштер деп бөлуге болады;Транзисторлы түрлендіргіштер, тиристорлы инверторлар және өшірулі тиристорлы инверторлар болып бөлінеді.Инвертор тізбегінің принципі бойынша оны өздігінен қозғалатын тербеліс инверторы, сатылы толқындық суперпозиция инверторы және импульстік ені модуляциялық инверторы деп бөлуге болады.Торға қосылған жүйедегі немесе желіден тыс жүйедегі қолданбаға сәйкес оны желіге қосылған инвертор және желіден тыс инвертор деп бөлуге болады.Оптоэлектронды пайдаланушыларға инверторларды таңдауды жеңілдету үшін мұнда тек инверторлар әртүрлі қолданылатын жағдайларға сәйкес жіктеледі.
1. Орталықтандырылған түрлендіргіш
Орталықтандырылған инвертор технологиясы бір орталықтандырылған түрлендіргіштің тұрақты ток кірісіне бірнеше параллель фотоэлектрлік жолдар қосылған.Әдетте, жоғары қуат үшін үш фазалы IGBT қуат модульдері, ал төмен қуат үшін өрістік транзисторлар қолданылады.DSP өндірілетін қуаттың сапасын жақсарту үшін контроллерді түрлендіреді, бұл оны әдетте үлкен фотоэлектр станцияларына (>10 кВт) арналған жүйелерде қолданылатын синустық толқынды токқа өте жақын етеді.Ең үлкен ерекшелігі - жүйенің қуаты жоғары және құны төмен, бірақ әртүрлі PV жолдарының шығыс кернеуі мен тогы жиі толық сәйкес келмейтіндіктен (әсіресе бұлттылық, көлеңке, дақтардың салдарынан PV жолдары ішінара бітеліп қалған кезде) және т.б.), орталықтандырылған түрлендіргіш қабылданған.Жолды өзгерту инвертор процесінің тиімділігінің төмендеуіне және электр энергиясын пайдаланушылардың энергиясының төмендеуіне әкеледі.Сонымен қатар, бүкіл фотоэлектрлік жүйенің электр энергиясын өндіру сенімділігіне фотоэлектрлік қондырғылар тобының нашар жұмыс күйі әсер етеді.Зерттеудің соңғы бағыты – кеңістіктік векторлық модуляцияны басқаруды қолдану және ішінара жүктеме жағдайында жоғары тиімділікті алу үшін инверторлардың жаңа топологиялық байланысын жасау.
2. Жолдық түрлендіргіш
Жолдық түрлендіргіш модульдік тұжырымдамаға негізделген.Әрбір PV тізбегі (1-5 кВт) инвертор арқылы өтеді, тұрақты ток жағында максималды қуат шыңын қадағалауға ие және айнымалы ток жағында параллель қосылған.Нарықтағы ең танымал инвертор.
Көптеген ірі фотоэлектр станциялары тізбекті инверторларды пайдаланады.Артықшылығы мынада, оған модульдік айырмашылықтар және жолдар арасындағы көлеңкелеу әсер етпейді және сонымен бірге фотоэлектрлік модульдер мен инвертордың оңтайлы жұмыс нүктесі арасындағы сәйкессіздікті азайтады, осылайша электр энергиясын өндіруді арттырады.Бұл техникалық артықшылықтар жүйенің құнын төмендетіп қана қоймай, жүйенің сенімділігін арттырады.Сонымен қатар, жолдар арасында «шебер-құл» ұғымы енгізіледі, осылайша жүйе фотоэлектрлік жолдардың бірнеше тобын біріктіре алады және олардың біреуі немесе бірнешеуі бір энергия тізбегі жасай алмайтын жағдайда жұмыс істей алады. жалғыз инвертор жұмысы., осылайша көбірек электр энергиясын өндіреді.
Соңғы тұжырымдама - бірнеше инверторлар «шебер-құл» концепциясының орнына бір-бірімен «команданы» құрайды, бұл жүйенің сенімділігін алға жылжытады.Қазіргі уақытта трансформаторсыз тізбекті инверторлар басым болды.
3. Микроинвертор
Дәстүрлі PV жүйесінде әрбір тізбекті түрлендіргіштің тұрақты ток кіріс ұшы шамамен 10 фотоэлектрлік панельдер арқылы тізбектей қосылады.10 панель тізбектей қосылғанда, біреуі жақсы жұмыс істемесе, бұл жолға әсер етеді.Егер бір MPPT түрлендіргіштің бірнеше кірістері үшін пайдаланылса, барлық кірістер де әсер етіп, қуат өндіру тиімділігін айтарлықтай төмендетеді.Практикалық қолдануда бұлттар, ағаштар, мұржалар, жануарлар, шаң, мұз және қар сияқты әртүрлі окклюзия факторлары жоғарыда аталған факторларды тудырады және жағдай өте жиі кездеседі.Микроинвертордың PV жүйесінде әрбір панель микроинверторға қосылған.Панельдердің біреуі жақсы жұмыс істемесе, тек осы панель әсер етеді.Барлық басқа PV панельдері оңтайлы жұмыс істейді, бұл жалпы жүйені тиімдірек етеді және көбірек қуат шығарады.Практикалық қолданбаларда, егер жолдық инвертор сәтсіз болса, ол бірнеше киловатт күн панельдерінің жұмыс істемеуіне әкеледі, ал микроинвертордың істен шығуының әсері өте аз.
4. Қуатты оңтайландырғыш
Күн энергиясын өндіру жүйесінде қуатты оңтайландырғышты орнату түрлендіру тиімділігін айтарлықтай жақсартады және шығындарды азайту үшін инвертордың функцияларын жеңілдетеді.Ақылды күн энергиясын өндіру жүйесін жүзеге асыру үшін құрылғының қуатты оңтайландырғышы шын мәнінде әрбір күн батареясын ең жақсы өнімділікті орындауға және батареяның тұтыну күйін кез келген уақытта бақылай алады.Қуатты оңтайландырғыш - электр энергиясын өндіру жүйесі мен инвертор арасындағы құрылғы және оның негізгі міндеті - инвертордың бастапқы оңтайлы қуат нүктесін қадағалау функциясын ауыстыру.Қуатты оңтайландырғыш схеманы жеңілдету арқылы аналогия бойынша өте жылдам оңтайлы қуат нүктесін қадағалау сканерлеуін орындайды және бір күн батареясы қуат оңтайландырғышына сәйкес келеді, осылайша әрбір күн батареясы оңтайлы қуат нүктесін бақылауға шынымен қол жеткізе алады. Сонымен қатар, батарея күйі байланыс чипін енгізу арқылы кез келген уақытта және кез келген жерде бақыланады және тиісті қызметкерлер оны мүмкіндігінше тезірек жөндей алатындай ақаулық туралы дереу хабарлауға болады.
Фотоэлектрлік инвертордың қызметі
Инвертор тек DC-AC түрлендіру функциясын ғана емес, сонымен қатар күн батареясының өнімділігін және жүйенің ақауларынан қорғау функциясын барынша арттыру функциясына ие.Қорытындылай келе, автоматты жұмыс және өшіру функциялары, максималды қуатты бақылау функциясы, тәуелсіз жұмыс істеуге қарсы функция (торға қосылған жүйе үшін), кернеуді автоматты түрде реттеу функциясы (торға қосылған жүйе үшін), тұрақты токты анықтау функциясы (тор үшін) бар. қосылған жүйе), тұрақты токты жерге қосуды анықтау функциясы (торға қосылған жүйелер үшін).Мұнда автоматты жұмыс және өшіру функциялары және максималды қуатты бақылауды басқару функциясы туралы қысқаша кіріспе берілген.
(1) Автоматты жұмыс және тоқтату функциясы
Таңертең күн шыққаннан кейін күн радиациясының қарқындылығы бірте-бірте артады, күн батареясының өнімділігі де артады.Инверторға қажетті шығыс қуатына жеткенде инвертор автоматты түрде жұмыс істей бастайды.Іске қосылғаннан кейін инвертор күн батареясының модулінің шығысын үнемі қадағалап отырады.Күн батареясының модулінің шығыс қуаты инвертордың жұмыс істеуі үшін қажетті шығыс қуатынан үлкен болғанша, инвертор жұмысын жалғастырады;бұлтты және жаңбырлы болса да күн батқанда тоқтайды.Инвертор да жұмыс істей алады.Күн батареясының модулінің шығысы кішірейген кезде және инвертордың шығысы 0-ге жақын болғанда, инвертор күту күйін қалыптастырады.
(2) Максималды қуатты бақылауды басқару функциясы
Күн батареясының модулінің шығысы күн радиациясының қарқындылығына және күн батареясының модулінің температурасына (чип температурасы) байланысты өзгереді.Сонымен қатар, күн батареясының модулі ток күшінің жоғарылауымен кернеу төмендейтін сипаттамаға ие болғандықтан, максималды қуатты алуға болатын оңтайлы жұмыс нүктесі бар.Күн радиациясының қарқындылығы өзгеруде және оңтайлы жұмыс нүктесі де өзгеретіні анық.Осы өзгерістерге қатысты күн батареясының модулінің жұмыс нүктесі әрқашан максималды қуат нүктесінде болады және жүйе әрқашан күн батареясының модулінен максималды қуат шығысын алады.Бұл басқару максималды қуатты бақылау бақылауы болып табылады.Күн энергиясы жүйелеріне арналған инверторлардың ең үлкен ерекшелігі - олар максималды қуат нүктесін бақылау (MPPT) функциясын қамтиды.
Хабарлама уақыты: 26 қазан 2022 ж
