Fotovoltaik invertorning ishlash printsipi va xususiyatlari

Inverterning ishlash printsipi:

Inverter qurilmasining yadrosi inverterni o'zgartirish davri bo'lib, u qisqa vaqt ichida inverter davri deb ataladi.O'chirish elektr elektron kalitini yoqish va o'chirish orqali inverter funktsiyasini yakunlaydi.

Xususiyatlari:

(1) Yuqori samaradorlik talab qilinadi.

Hozirgi vaqtda quyosh batareyalarining yuqori narxi tufayli quyosh batareyalaridan maksimal darajada foydalanish va tizimning samaradorligini oshirish uchun biz inverterning samaradorligini oshirishga harakat qilishimiz kerak.

(2) Yuqori ishonchlilik talab qilinadi.

Hozirgi vaqtda fotovoltaik elektr stantsiyalari tizimi asosan chekka hududlarda qo'llaniladi va ko'plab elektr stantsiyalari qarovsiz va texnik xizmat ko'rsatmoqda, bu inverterning oqilona sxema tuzilishiga, qat'iy komponent tanlashga ega bo'lishini talab qiladi va inverter turli xil himoya funktsiyalariga ega bo'lishini talab qiladi, masalan kabi: kirish shahar polaritesini teskari himoya qilish, AC chiqish qisqa tutashuvidan himoya qilish, qizib ketish, ortiqcha yuk himoyasi va boshqalar.

(3) Kirish kuchlanishi moslashishning keng doirasiga ega bo'lishi uchun talab qilinadi.

Chunki quyosh batareyasining terminal kuchlanishi yuk va quyosh nuri intensivligiga qarab o'zgaradi.Ayniqsa, batareya qariganda, uning terminal kuchlanishi juda katta farq qiladi.Misol uchun, 12V batareya uchun uning terminal kuchlanishi 10V va 16V oralig'ida o'zgarishi mumkin, bu esa inverterning katta shahar kirish kuchlanish oralig'ida normal ishlashini talab qiladi.

1

Fotovoltaik invertorlarning tasnifi:

Invertorlarni tasniflashning ko'plab usullari mavjud.Masalan, inverter tomonidan chiqarilgan AC kuchlanishining fazalari soniga ko'ra, uni bir fazali invertorlar va uch fazali invertorlarga bo'lish mumkin;Transistorli invertorlarga, tiristorli invertorlarga va tiristorni o'chirishga bo'linadi.Inverter sxemasi printsipiga ko'ra, uni o'z-o'zidan tebranish inverteri, pog'onali to'lqin superpozitsiyasi inverteri va impuls kengligi modulyatsiyasi inverteriga bo'lish mumkin.Tarmoqqa ulangan tizim yoki tarmoqdan tashqari tizimdagi dasturga ko'ra, uni tarmoqqa ulangan inverter va tarmoqdan tashqari inverterga bo'lish mumkin.Optoelektronik foydalanuvchilarga invertorlarni tanlashni osonlashtirish uchun bu erda faqat invertorlar turli xil holatlarga qarab tasniflanadi.

1. Markazlashtirilgan invertor

Markazlashtirilgan invertor texnologiyasi shundan iboratki, bir nechta parallel fotovoltaik simlar bir xil markazlashtirilgan invertorning doimiy kirishiga ulangan.Odatda, uch fazali IGBT quvvat modullari yuqori quvvat uchun ishlatiladi va dala effektli tranzistorlar kam quvvat uchun ishlatiladi.DSP ishlab chiqarilgan quvvat sifatini yaxshilash uchun kontrollerni o'zgartiradi va uni sinus to'lqin oqimiga juda yaqin qiladi, odatda yirik fotovoltaik elektr stantsiyalari (>10 kVt) tizimlarida qo'llaniladi.Eng katta xususiyat shundaki, tizimning kuchi yuqori va narxi past, lekin har xil PV torlarining chiqish kuchlanishi va oqimi ko'pincha to'liq mos kelmaydi (ayniqsa, PV torlari bulutli, soyali, qoralangan tufayli qisman bloklanganda). va boshqalar), markazlashtirilgan invertor qabul qilinadi.Yo'lning o'zgarishi inverter jarayonining samaradorligini pasayishiga va elektr energiyasidan foydalanuvchilarning energiyasini pasayishiga olib keladi.Shu bilan birga, butun fotovoltaik tizimning energiya ishlab chiqarish ishonchliligi fotovoltaik birlik guruhining yomon ish holatidan ta'sirlanadi.So'nggi tadqiqot yo'nalishi kosmik vektor modulyatsiyasini boshqarishdan foydalanish va qisman yuk sharoitida yuqori samaradorlikni olish uchun invertorlarning yangi topologik ulanishini ishlab chiqishdir.

2. String inverteri

String inverteri modulli kontseptsiyaga asoslangan.Har bir PV simi (1-5 kVt) inverter orqali o'tadi, doimiy oqim tomonida maksimal quvvat cho'qqisini kuzatishga ega va AC tomonida parallel ravishda ulanadi.Bozordagi eng mashhur inverter.

Ko'pgina yirik fotovoltaik elektr stantsiyalari simli invertorlardan foydalanadi.Afzallik shundaki, u modul farqlari va satrlar orasidagi soyaga ta'sir qilmaydi va shu bilan birga fotovoltaik modullarning optimal ish nuqtasi va inverter o'rtasidagi nomuvofiqlikni kamaytiradi va shu bilan energiya ishlab chiqarishni oshiradi.Ushbu texnik afzalliklar nafaqat tizim narxini pasaytiradi, balki tizim ishonchliligini oshiradi.Shu bilan birga, torlar orasiga “master-slave” tushunchasi kiritiladi, shuning uchun tizim bir nechta fotovoltaik torlar guruhini bir-biriga ulashi va ularning bir yoki bir nechtasini bitta energiya zanjiri hosil qila olmaydigan sharoitda ishlashiga imkon beradi. bitta inverter ishlaydi., bu bilan ko'proq elektr energiyasi ishlab chiqariladi.

Eng so'nggi kontseptsiya shundan iboratki, bir nechta invertorlar "master-qul" kontseptsiyasi o'rniga bir-biri bilan "jamoa" ni tashkil qiladi, bu esa tizimning ishonchliligini yana bir qadam qiladi.Hozirgi vaqtda transformatorsiz simli invertorlar ustunlik qilmoqda.

3. Mikro inverter

An'anaviy PV tizimida har bir simli inverterning DC kirish uchi 10 ga yaqin fotovoltaik panellar bilan ketma-ket ulanadi.10 ta panel ketma-ket ulanganda, agar bittasi yaxshi ishlamasa, bu simga ta'sir qiladi.Agar bir xil MPPT inverterning bir nechta kirishlari uchun ishlatilsa, barcha kirishlar ham ta'sir qiladi, bu esa energiya ishlab chiqarish samaradorligini sezilarli darajada kamaytiradi.Amaliy ilovalarda bulutlar, daraxtlar, bacalar, hayvonlar, chang, muz va qor kabi turli xil okklyuzion omillar yuqoridagi omillarga sabab bo'ladi va vaziyat juda keng tarqalgan.Mikro-inverterning PV tizimida har bir panel mikro-inverterga ulangan.Panellardan biri yaxshi ishlamasa, faqat ushbu panel ta'sir qiladi.Boshqa barcha PV panellari optimal ishlaydi, bu umumiy tizimni yanada samaraliroq qiladi va ko'proq quvvat ishlab chiqaradi.Amaliy dasturlarda, agar simli invertor ishlamay qolsa, u bir necha kilovatt quyosh panellarining ishlamay qolishiga olib keladi, mikro-inverterning ishdan chiqishining ta'siri esa juda kichik.

4. Quvvatni optimallashtiruvchi

Quyosh energiyasini ishlab chiqarish tizimida quvvat optimallashtiruvchisini o'rnatish konversiya samaradorligini sezilarli darajada oshirishi va xarajatlarni kamaytirish uchun invertorning funktsiyalarini soddalashtirishi mumkin.Aqlli quyosh energiyasini ishlab chiqarish tizimini amalga oshirish uchun qurilma quvvat optimallashtiruvchisi haqiqatan ham har bir quyosh batareyasini o'zining eng yaxshi ishlashini va batareyaning iste'mol holatini istalgan vaqtda kuzatishi mumkin.Quvvat optimallashtiruvchisi energiya ishlab chiqarish tizimi va inverter o'rtasidagi qurilma bo'lib, uning asosiy vazifasi inverterning asl optimal quvvat nuqtasini kuzatish funktsiyasini almashtirishdir.Quvvat optimallashtiruvchisi sxemani soddalashtirish orqali o'xshashlik bo'yicha juda tez optimal quvvat nuqtasi kuzatuvini skanerlashni amalga oshiradi va bitta quyosh batareyasi quvvat optimallashtiruvchisiga mos keladi, shuning uchun har bir quyosh batareyasi haqiqatan ham optimal quvvat nuqtasini kuzatishga erisha oladi, Bundan tashqari, batareya holati aloqa chipini o'rnatish orqali istalgan vaqtda va istalgan joyda nazorat qilinadi va tegishli xodimlar uni imkon qadar tezroq tuzatishi uchun muammo haqida darhol xabar berishlari mumkin.

Fotovoltaik invertorning vazifasi

İnverter nafaqat DC-AC konvertatsiya qilish funktsiyasiga ega, balki quyosh batareyasining ishlashini maksimal darajada oshirish va tizimning noto'g'ri ishlashini himoya qilish funktsiyasiga ham ega.Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, avtomatik ishlash va o'chirish funktsiyalari, maksimal quvvatni kuzatishni boshqarish funktsiyasi, mustaqil ishlashga qarshi funksiya (tarmoqqa ulangan tizim uchun), kuchlanishni avtomatik sozlash funktsiyasi (tarmoqqa ulangan tizim uchun), DCni aniqlash funktsiyasi (tarmoq uchun) mavjud. ulangan tizim), DC topraklama aniqlash funktsiyasi (tarmoqqa ulangan tizimlar uchun).Bu erda avtomatik ishlash va o'chirish funktsiyalari va maksimal quvvatni kuzatishni boshqarish funktsiyasi haqida qisqacha ma'lumot.

(1) Avtomatik ishlash va to'xtatish funktsiyasi

Ertalab quyosh chiqqandan keyin quyosh radiatsiyasining intensivligi asta-sekin o'sib boradi va quyosh batareyasining chiqishi ham ortadi.Inverter tomonidan talab qilinadigan chiqish quvvatiga erishilganda, inverter avtomatik ravishda ishlay boshlaydi.Ishga tushgandan so'ng, invertor har doim quyosh batareyasi modulining chiqishini kuzatib boradi.Quyosh batareyasi modulining chiqish quvvati inverterning ishlashi uchun zarur bo'lgan chiqish quvvatidan kattaroq bo'lsa, inverter ishlashni davom ettiradi;bulutli va yomg'irli bo'lsa ham, quyosh botganda to'xtaydi.Inverter ham ishlashi mumkin.Quyosh batareyasi modulining chiqishi kichikroq bo'lganda va invertorning chiqishi 0 ga yaqin bo'lsa, inverter kutish holatini hosil qiladi.

(2) Maksimal quvvatni kuzatishni boshqarish funktsiyasi

Quyosh batareyasi modulining chiqishi quyosh radiatsiyasining intensivligi va quyosh batareyasi modulining harorati (chip harorati) bilan o'zgaradi.Bunga qo'shimcha ravishda, quyosh batareyasi moduli kuchlanishning oqim kuchayishi bilan kamayishi xususiyatiga ega bo'lganligi sababli, maksimal quvvatni olish mumkin bo'lgan optimal ish nuqtasi mavjud.Quyosh nurlanishining intensivligi o'zgarib bormoqda va aniq ishning optimal nuqtasi ham o'zgaradi.Ushbu o'zgarishlarga nisbatan quyosh batareyasi modulining ish nuqtasi har doim maksimal quvvat nuqtasida bo'ladi va tizim har doim quyosh batareyasi modulidan maksimal quvvat chiqishini oladi.Bu nazorat maksimal quvvatni kuzatish nazorati hisoblanadi.Quyosh energiyasi tizimlari uchun invertorlarning eng katta xususiyati shundaki, ular maksimal quvvat nuqtasini kuzatish (MPPT) funktsiyasini o'z ichiga oladi.


Xabar vaqti: 26-oktabr-2022