Principiul de funcționare al invertorului:
Miezul dispozitivului invertor este circuitul comutatorului invertorului, care se numește circuitul invertorului pentru scurtcircuit.Circuitul completează funcția invertorului prin pornirea și oprirea comutatorului electronic de alimentare.
Caracteristici:
(1) Este necesară o eficiență ridicată.
Datorită prețului ridicat al celulelor solare în prezent, pentru a maximiza utilizarea celulelor solare și a îmbunătăți eficiența sistemului, trebuie să încercăm să îmbunătățim eficiența invertorului.
(2) Este necesară o fiabilitate ridicată.
În prezent, sistemul central fotovoltaic este utilizat în principal în zone îndepărtate, iar multe centrale electrice sunt nesupravegheate și întreținute, ceea ce necesită ca invertorul să aibă o structură rezonabilă a circuitului, o selecție strictă a componentelor și necesită ca invertorul să aibă diverse funcții de protecție, cum ar fi ca: protecție inversă polarității de intrare DC, protecție la scurtcircuit de ieșire AC, supraîncălzire, protecție la suprasarcină etc.
(3) Tensiunea de intrare este necesară pentru a avea o gamă mai largă de adaptare.
Deoarece tensiunea terminală a celulei solare variază în funcție de sarcină și de intensitatea luminii solare.Mai ales când bateria este învechită, tensiunea la borne variază foarte mult.De exemplu, pentru o baterie de 12 V, tensiunea la borne poate varia între 10 V și 16 V, ceea ce necesită ca invertorul să funcționeze normal într-un interval mare de tensiune de intrare DC.
Clasificarea invertoarelor fotovoltaice：
Există multe modalități de clasificare a invertoarelor.De exemplu, în funcție de numărul de faze ale tensiunii AC de ieșire de către invertor, acesta poate fi împărțit în invertoare monofazate și invertoare trifazate;Împărțit în invertoare cu tranzistori, invertoare cu tiristoare și invertoare cu tiristoare de oprire.Conform principiului circuitului invertorului, acesta poate fi, de asemenea, împărțit în invertor cu oscilație autoexcitată, invertor cu suprapunere de undă în trepte și invertor cu modulație pe lățime a impulsului.În funcție de aplicația în sistem conectat la rețea sau în sistem off-grid, acesta poate fi împărțit în invertor conectat la rețea și invertor în afara rețelei.Pentru a facilita utilizatorilor optoelectronici să aleagă invertoarele, aici doar invertoarele sunt clasificate în funcție de diferitele ocazii aplicabile.
1. Invertor centralizat
Tehnologia invertorului centralizat este că mai multe șiruri fotovoltaice paralele sunt conectate la intrarea DC a aceluiași invertor centralizat.În general, modulele de putere IGBT trifazate sunt utilizate pentru putere mare, iar tranzistoarele cu efect de câmp sunt utilizate pentru putere scăzută.DSP convertește controlerul pentru a îmbunătăți calitatea puterii generate, făcându-l foarte aproape de un curent sinusoid, utilizat de obicei în sistemele pentru centrale fotovoltaice mari (>10kW).Cea mai mare caracteristică este că puterea sistemului este mare și costul este scăzut, dar pentru că tensiunea și curentul de ieșire ale diferitelor șiruri fotovoltaice nu sunt adesea complet potrivite (mai ales când șirurile fotovoltaice sunt parțial blocate din cauza înnorării, umbrei, petelor). , etc.), se adoptă invertorul centralizat.Schimbarea modului va duce la reducerea randamentului procesului invertor si la scaderea energiei utilizatorilor de energie electrica.În același timp, fiabilitatea generării de energie a întregului sistem fotovoltaic este afectată de starea proastă de funcționare a unui grup de unități fotovoltaice.Cea mai recentă direcție de cercetare este utilizarea controlului modulației vectoriale spațiale și dezvoltarea unei noi conexiuni topologice a invertoarelor pentru a obține o eficiență ridicată în condiții de sarcină parțială.
2. Invertor de șiruri
Invertorul string se bazează pe conceptul modular.Fiecare șir fotovoltaic (1-5kw) trece printr-un invertor, are urmărirea vârfului de putere maximă pe partea DC și este conectat în paralel pe partea AC.Cel mai popular invertor de pe piață.
Multe centrale fotovoltaice mari folosesc invertoare șir.Avantajul este că nu este afectat de diferențele de module și umbrirea dintre șiruri și, în același timp, reduce nepotrivirea dintre punctul optim de funcționare al modulelor fotovoltaice și invertor, crescând astfel producția de energie.Aceste avantaje tehnice nu numai că reduc costul sistemului, dar cresc și fiabilitatea sistemului.În același timp, între șiruri este introdus conceptul de „master-slave”, astfel încât sistemul să poată conecta mai multe grupuri de șiruri fotovoltaice împreună și să lase unul sau mai multe dintre ele să funcționeze cu condiția ca un singur șir de energie să nu facă un singur invertor funcționează., producând astfel mai multă energie electrică.
Cel mai recent concept este că mai multe invertoare formează o „echipă” între ele în loc de conceptul „master-slave”, ceea ce face ca fiabilitatea sistemului să fie un pas mai departe.În prezent, invertoarele cu șir fără transformator au dominat.
3. Micro invertor
Într-un sistem fotovoltaic tradițional, capătul de intrare DC al fiecărui invertor șir este conectat în serie de aproximativ 10 panouri fotovoltaice.Când 10 panouri sunt conectate în serie, dacă unul nu funcționează bine, acest șir va fi afectat.Dacă același MPPT este utilizat pentru mai multe intrări ale invertorului, toate intrările vor fi, de asemenea, afectate, reducând foarte mult eficiența de generare a energiei.În aplicațiile practice, diverși factori de ocluzie precum norii, copacii, coșurile de fum, animalele, praful, gheața și zăpada vor provoca factorii de mai sus, iar situația este foarte comună.În sistemul fotovoltaic al micro-invertorului, fiecare panou este conectat la un micro-invertor.Când unul dintre panouri nu funcționează bine, doar acest panou va fi afectat.Toate celelalte panouri fotovoltaice vor funcționa optim, făcând întregul sistem mai eficient și generând mai multă energie.În aplicațiile practice, în cazul în care invertorul șir se defectează, va cauza ca mai mulți kilowați de panouri solare să nu funcționeze, în timp ce impactul defecțiunii micro-invertorului este destul de mic.
4. Optimizator de putere
Instalarea unui optimizator de putere într-un sistem de generare a energiei solare poate îmbunătăți foarte mult eficiența conversiei și poate simplifica funcțiile invertorului pentru a reduce costurile.Pentru a realiza un sistem inteligent de generare a energiei solare, optimizatorul de putere al dispozitivului poate face ca fiecare celulă solară să aibă cea mai bună performanță și să monitorizeze starea consumului bateriei în orice moment.Optimizatorul de putere este un dispozitiv între sistemul de generare a energiei și invertor, iar sarcina sa principală este de a înlocui funcția inițială de urmărire optimă a punctului de putere a invertorului.Optimizatorul de putere efectuează o scanare de urmărire optimă a punctului de putere extrem de rapid prin analogie prin simplificarea circuitului și o singură celulă solară corespunde unui optimizator de putere, astfel încât fiecare celulă solară să poată realiza cu adevărat urmărirea optimă a punctului de putere. În plus, starea bateriei poate fi monitorizată oricând și oriunde prin introducerea unui cip de comunicare, iar problema poate fi raportată imediat, astfel încât personalul relevant să o poată repara cât mai curând posibil.
Funcția invertorului fotovoltaic
Invertorul nu are numai funcția de conversie DC-AC, dar are și funcția de a maximiza performanța celulei solare și funcția de protecție a defecțiunilor sistemului.În concluzie, există funcții de funcționare și oprire automată, funcție de control a urmăririi puterii maxime, funcție de funcționare anti-independentă (pentru sistemul conectat la rețea), funcție de reglare automată a tensiunii (pentru sistemul conectat la rețea), funcție de detectare DC (pentru sistemul conectat la rețea), sistem conectat), Funcția de detectare a împământului DC (pentru sistemele conectate la rețea).Iată o scurtă introducere în funcționarea automată și funcțiile de oprire și funcția de control al urmăririi puterii maxime.
(1) Funcție automată de funcționare și oprire
După răsăritul soarelui dimineața, intensitatea radiației solare crește treptat, iar puterea celulei solare crește și ea.Când puterea de ieșire cerută de invertor este atinsă, invertorul începe să funcționeze automat.După intrarea în funcțiune, invertorul va monitoriza ieșirea modulului de celule solare tot timpul.Atâta timp cât puterea de ieșire a modulului de celule solare este mai mare decât puterea de ieșire necesară pentru ca invertorul să funcționeze, invertorul va continua să funcționeze;se va opri la apus, chiar dacă este înnorat și ploios.Invertorul poate funcționa și el.Când ieșirea modulului de celule solare devine mai mică și ieșirea invertorului este aproape de 0, invertorul va forma o stare de așteptare.
(2) Funcția de control al urmăririi puterii maxime
Ieșirea unui modul de celule solare variază în funcție de intensitatea radiației solare și de temperatura modulului de celule solare în sine (temperatura cipului).In plus, deoarece modulul de celule solare are caracteristica ca tensiunea scade odata cu cresterea curentului, exista un punct optim de functionare in care se poate obtine puterea maxima.Intensitatea radiației solare se schimbă și, evident, se schimbă și punctul optim de lucru.În raport cu aceste modificări, punctul de funcționare al modulului de celule solare este întotdeauna la punctul de putere maximă, iar sistemul obține întotdeauna puterea maximă de ieșire de la modulul de celule solare.Acest control este controlul de urmărire a puterii maxime.Cea mai mare caracteristică a invertoarelor pentru sistemele de energie solară este că acestea includ funcția de urmărire a punctului de putere maximă (MPPT).
Ora postării: 26-oct-2022
