Hogyan készítsünk invertereket hálózaton kívüli rendszerekhez
Hogyan válasszunk invertert a hálózaton kívüli rendszerekhez
A hálózaton kívüli fotovoltaikus energiatermelő rendszerek esetében az inverter hatékonysága közvetlenül befolyásolja a teljes rendszer hatékonyságát. Ezért a napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszerek inverterének vezérlési technológiája fontos kutatási jelentőséggel bír. Az inverterek tervezésénél általában analóg vezérlési módszereket alkalmaznak. Az analóg vezérlőrendszereknek azonban számos hibája van, mint például az alkatrészek öregedése és hőmérséklet-eltolódása, az elektromágneses interferenciára való érzékenység és a nagyszámú alkatrész használata. A tipikus analóg PWM inverter vezérlőrendszer természetes mintavételezési módszert használ a szinuszos modulációs hullám és a háromszög alakú vivőhullám összehasonlítására a trigger impulzus szabályozására. A háromszöghullámgeneráló áramkör azonban érzékeny a hőmérséklet, az eszköz jellemzői és más tényezők okozta interferenciára magas frekvencián (20 kHz), ami a kimeneti feszültség egyenáram-eltolását, a harmonikus tartalom növekedését, a holtidő változását és egyéb káros hatásokat eredményez. A nagy sebességű digitális jelprocesszorok (DSP) fejlesztése lehetővé tette az inverterek digitális vezérlését a napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszerekben. Mivel az utasítások többsége végrehajtható egy utasítási ciklusban, bonyolultabb, fejlett vezérlő algoritmusokat tud megvalósítani, tovább javítja a kimeneti hullámforma dinamikus és egyenletes teljesítményét, és egyszerűsíti a teljes rendszer tervezését, hogy a rendszer jó konzisztenciát biztosítson. .
Az inverter egy erősáramú elektronikus áramkör, amely képes a napelemsorból származó egyenáramot váltakozó árammá alakítani AC terhelések ellátására. A teljes napenergia-termelő rendszer kulcsfontosságú eleme. Az off grid Solar inverternek két alapvető funkciója van: egyrészt tápellátást biztosít a DC/AC AC terhelésre való átalakítás befejezéséhez, másrészt megtalálja a legjobb munkapontot a napelemes fotovoltaikus rendszer hatékonyságának optimalizálásához. Adott napsugárzás, hőmérséklet és napelem-típusok esetén a napelemes napelemes rendszerek egyedi optimális feszültséggel és áramerősséggel rendelkeznek, lehetővé téve a fotovoltaikus energiatermelő rendszer számára a maximális teljesítmény kibocsátását. Ezért a következő alapvető követelményeket javasoljuk a hálózaton kívüli napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszerek invertereire vonatkozóan:
1) Az inverternek ésszerű áramköri felépítéssel, szigorú alkatrészválasztással és különféle védelmi funkciókkal kell rendelkeznie, mint például a bemeneti egyenáramú polaritás megfordítása, a váltakozó áramú kimenet rövidzárlat elleni védelme, túlmelegedés, túlterhelés elleni védelem stb.
2) Számos DC bemeneti feszültség adaptációval rendelkezik. A napelemsor kapocsfeszültségének a terhelés és a napfény intenzitása függvényében történő változása miatt bár az akkumulátor szorító hatással van a napelem feszültségére, az akkumulátor feszültsége ingadozik a fennmaradó kapacitás és a belső ellenállás változásaival. az akkumulátor, különösen ha az akkumulátor elöregszik, a kapocsfeszültség ingadozási tartománya nagy, például egy 12 V-os akkumulátornál, A kapocsfeszültség 10 V és 16 V között változhat, ami megköveteli, hogy az inverter biztosítsa a normál működést széles egyenáramú bemeneti feszültségtartományon belül és gondoskodjon arról, hogy az AC kimeneti feszültség stabil legyen a terhelés által megkívánt feszültségtartományon belül.
3) Az inverternek minimálisra kell csökkentenie az elektromos energia átalakítás közbenső szakaszait a költségek megtakarítása és a hatékonyság javítása érdekében.
4) Az invertereknek nagy hatásfokkal kell rendelkezniük. A napelemek jelenlegi magas ára miatt a napelemek kihasználtságának maximalizálása és a rendszerhatékonyság javítása érdekében az inverterek hatásfokának javítására van szükség.
5) Az invertereknek nagy megbízhatósággal kell rendelkezniük. Jelenleg a hálózaton kívüli napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszereket főként távoli területeken használják, és sok hálózaton kívüli napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszer pilóta nélküli és karbantartott. Ez megköveteli, hogy az inverter nagy megbízhatósággal rendelkezzen.
6) Az inverter kimenő feszültsége ugyanolyan frekvenciájú és amplitúdójú, mint a háztartási hálózati feszültség, általános elektromos terhelésekre alkalmas.
7) Közepes és nagy kapacitású, hálózaton kívüli napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszerekben az inverter kimenetének alacsony torzítású szinuszhullámnak kell lennie. A közepes és nagy kapacitású rendszerekben a négyszöghullámú tápegység használata miatt a kimenet több harmonikus komponenst tartalmaz, és a magasabb harmonikusok további veszteségeket generálnak. Sok hálózaton kívüli napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszer tele van kommunikációs vagy műszeres berendezésekkel, amelyek magas energiaminőségi követelményeket támasztanak. A hálózaton kívüli napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszerek invertereinek két követelménye van a jó minőségű kimeneti hullámformára: először is nagy állandósult állapotú pontosság, beleértve a kis THD-értékeket, és nincs statikus fázis- és amplitúdó különbség az alapkomponens és a referencia között. hullámforma; A második a jó dinamikus teljesítmény, ami gyors beállítást jelent külső zavarok és a kimeneti hullámforma kis változásai esetén.
