Inverttereiden rooli PV -järjestelmissä

Globaalin energianmuutoksen aallossa aurinkoenergian PV -sähköntuotannosta on tullut tärkeä voima, jolla on puhtaat ja uusiutuvat ominaisuudet . PV -järjestelmissä, vaikka invertterinä tuntuu huomaamatta, sillä on elintärkeä rooli ja sitä voidaan kutsua "sydän" ja "aivojen" koko järjestelmän ., joka ei vain toteuta avainten peruuttamista, vaan myös useita toimintoja POV -järjestelmien . vaikuttaa syvästi sähköntuotannon tehokkuuteen, vakauteen ja talouteen .

Aurinkopaneelit muuntaa valoenergia suoravirtaksi (DC) valosähköisen vaikutuksen kautta, mutta onko se kytketty sähköverkkoon tai päivittäisiin laitteisiin, sen on käytettävä vaihtovirtaa (AC) .

Invertterin perus- ja ydintoiminto on muuntaa aurinkopaneelin tuottama tasavirta AC: ksi, joka täyttää vaatimukset .

Ota Home PV -järjestelmä esimerkkinä . katolla olevat aurinkopaneelit lähettivät jatkuvasti tasavirtaa päivän aikana . merkkijono -invertterillä, jolla on 5KW: n nimellistehoa, käyttää sisäistä voimaa elektronisia laitteita (kuten eristettyjä portin kaksisuuntaisia ​​transistoreja IGBT) muuntamaan DC -voiman Sinusoidal AC -voiman (ORIDAGE: n fuusio. 380V) High-taajuuden kytkentä . Tätä vaihtovirtaa voi käyttää suoraan jääkaapit, ilmastointilaitteet, televisiot ja muut kodin laitteet, ja ylimääräinen voima voidaan kytkeä sähköverkkoon saavuttaakseen "itsenkäyttöön tarkoitetun omaisuuden ja ylijäämävoiman".

Laajamittaisissa PV-voimalaitoksissa keskitettyjen inverttereiden voimanmuuntamisen mittakaava on vieläkin hämmästyttävämpi ., esimerkiksi megawatt-tason PV-tukikohdassa Länsi-Kiinassa, yhdellä keskitetyllä vaihtosuuntajalla, jolla on 1MW: n kapasiteetti, voi muuttaa miljoonia wattia DC-voimankäyttöön AC-voimaan, joka on tasa-arvoinen, joka vastaa tuhansia. Käytä monimutkaisia ​​topologisia rakenteita ja ohjausalgoritmeja varmistaaksesi, että lähtö AC -teholla on erittäin alhainen harmoninen vääristymisaste (yleensä alle 5%), mikä täyttää sähköverkon tiukat voimanlaatuvaatimukset ja välttää pilaantumista ruudukkoon .}}}}

Valon voimakkuus, lämpötila, pölyn peito ja muut tekijät aiheuttavat aurinkopaneelien lähtötehon muutoksen koko ajan, ja invertterin enimmäisvoiman seuranta (MPPT) voi säätää aurinkopaneelin työpistettä reaaliajassa niin, että se tuottaa aina maksimitehon .

Oletetaan, että aurinkopaneelin maksimiteho tavanomaisissa testiolosuhteissa (STC, säteily 1000W/m², lämpötila 25 aste) on 500W, mutta todellisessa toiminnassa heikko valo varhain aamulla, korkea lämpötila keskipäivällä, ja pilvipeitteen iltapäivällä aiheuttaa aurinkopaneelin lähtötehon vaihtelemaan .}.

Tällä hetkellä edistyneillä MPPT-algoritmeilla varustettu invertteri (kuten häiriöiden tarkkailumenetelmä ja johtavuuden lisäysmenetelmä) muuttaa jatkuvasti aurinkopaneelin työjännitettä ja virtaa ja lukitsee enimmäisvoimapisteen tarkasti nopean "testi-palautuksen tarkistuksen kautta" sykli .}

Tilastojen mukaan invertterit, joilla on tehokas MPPT -toiminto

Hajautetuissa PV -skenaarioissa MPPT -funktion edut ovat ilmeisempiä ., esimerkiksi asuinrakennuksen katolla PV -järjestelmässä eri merkkijonojen paneelien lähtöominaisuudet vaihtelevat suuresti, koska jotkut paneelit ovat estäneet lehtien ja rakennusten peittämien varjojen . merkkijonoiden tai mikro -inverterien kanssa jotka voivat optimoida kunkin osan tehokkuuden erikseen, välttää "lyhyen levyn vaikutuksen" ja maksimoida koko järjestelmän sähköntuotanto .

PV -järjestelmä altistetaan ulkona pitkään ja kohtaa erilaisia ​​riskejä, kuten ruudukon poikkeavuuksia, laitevirheitä ja luonnonympäristöä . Inverterin suojaustoiminto on kuin "turvavartija" järjestelmän vakaan toiminnan varmistamiseksi .}}}}}

Kun sähköverkko on virran ulkopuolella, koska PV -järjestelmä jatkaa voimaa paikalliselle sähköverkkoon, muodostuu "saari", joka ei vain aiheuta sähköiskun vaaroja huoltohenkilöstölle, vaan myös vaurioiden laitteita ., joka on rakennettu invertteriin rakennettu saaren suojauslaite, joka voi nopeasti havaita epänormaaliset muutokset, ja muuten parametrien offit ja muut parametrit vältetään. Island Effect .

Esimerkiksi, kun taifuuni aiheutti sähköverkon tietyn alueen halvaantumisen, sähköverkkoon kytketys

Kun aurinkopaneelin lähtöjännite on liian korkea (kuten jännitteen nousu äkillisen lämpötilan laskun vuoksi), piirissä tapahtuu oikosulkuvirhe, tai kuormavirta on liian suuri, invertteri laukaisee automaattisesti suojausmekanismin katkaisemaan piirin tai rajoittaa virran estämään laitevaurioita ja palo-onnettomuudet . samaan aikaan. Toiminto . Kun sisäisen teholaitteen lämpötila on liian korkea, se jäähtyy käynnistämällä jäähdytyspuhaltimen vähentämällä lähtötehoa jne. ., varmistaaksesi, että laite toimii turvallisella lämpötila -alueella .}}}}}}}}}}

PV: n asennettujen kapasiteetin jatkuvan lisääntymisen myötä inverttereiden rooli ruudukkovuorovaikutuksessa on tulossa yhä tärkeämmäksi ., sen ei tarvitse vain integroida sähköenergiaa verkkoon, vaan myös täytettävä ruudukon vaatimukset tehonlaadusta, vakaudesta ja sääntelyominaisuuksista .}}}}}

Taajuusmuuttaja ohjaa lähtövirran aaltomuotoa ja vaihetta siten, että lähtövirtavirta on samalla taajuudella ja vaiheessa kuin ruudukon jännitteet, ja ohjaa harmonista sisältöä erittäin alhaiselle tasolle ., esimerkiksi nykyaikaiset älykkäät invertterit voivat hallita nykyistä harmonista vääristymistä (THD) 3%: lla, lähellä ihanteellista Sinine -aaltoa, varmistaa stable -toiminnan ja varmistanut stable -toiminnan ja varmistavat stehoidon aalto. Ruudukko . Lisäksi taajuusmuuttaja voi myös säätää tehokerrointa ruudukon tarpeen mukaan, jotta se saa aikaan lähellä 1, parantaen siten ruudukon siirtotehokkuutta .

Vihreän sähkön globalisaation ohjaamana PV -järjestelmät ovat muuttuneet vähitellen yksinkertaisista sähköntuotantoyksiköistä älykkäisiin solmuihin, joissa on ruudukon tukiominaisuudet . uudet invertterit, kuten aktiivinen tehonsäätely ja reaktiivinen tehokompensaatio . Kun ruudukon kuormitus on huippu, invertteri voi aktiivisesti vähentää lähtövoiman välttämiseksi vältettäessä. Kun ruudukkojännite on alhainen, invertteri voi tulostaa reaktiivista tehoa lisäämään ruudukon jännitteen tasoa . Saksassa joidenkin PV-voimalaitosten invertterit ovat toteuttaneet "virtuaalisen voimalaitoksen" toiminnan reaaliaikaisella viestinnällä tehonverkon lähetyskeskuksen avulla, joka on tehokkaasti osallistunut uuden energian {4

Nykyaikaiset invertterit integroivat tiedonkeruu-, viestintä- ja älykkäiden analyysitoimintojen yleensä, joista tulee PV-järjestelmän "älykäs taloudenhoitaja" . sisäänrakennettujen anturien kautta, invertterissä tarkkailee DC-tulojännitettä, virtaa, AC-lähtötehoa, taajuutta, laitteiden lämpötilaa ja muita parametreja reaaliaikaisesti ja lataa tiedot valvontaalustaan ​​(RS485, ETHERNET). Wifi) viestintä .

Käyttö- ja ylläpitohenkilöstö voi etäällä tarkastella PV -järjestelmän käyttötilaa, sähköntuotantotietoja ja vikahälytystietoja matkapuhelinsovelluksen tai tietokoneen kautta ., esimerkiksi kun tietyn paneelin sähköntuotanto vähenee pölyn kertymisen vuoksi, invertteri antaa hälytyksen ajassa ja etsi ongelmapaneelin tietojen analysoinnissa ja ylläpitohenkilöstöllä. on ennustavia huoltotoimintoja . Historiallisen tiedon koneoppimisanalyysin avulla laitevika voi ennustaa etukäteen, kääntämällä passiivinen ylläpito aktiiviseksi ylläpidoksi .

Yhteenvetona voidaan todeta, että invertteri integroi useita toimintoja, kuten virran muuntaminen, tehon optimointi, turvallisuussuojaus, ruudukon vuorovaikutus ja älykäs hallinta PV-järjestelmässä . sen suorituskyky määrittää suoraan PV-järjestelmän . voimantuotannon tehokkuuden, vakauden ja taloudelliset edut tekniikan, uuden tekniikan, esimerkiksi PILICON-laitteiden ja monien tekniikoiden, kanssa, ja moni-incormian ja moni-indologian, esimerkiksi moni- ja moni- ja moni-tekniikan ja moni-tekniikan ja moni-tekniikan ja moni-tekniikansa, esimerkiksi moni- ja moni-teknologian edistykselliset Fuusio parantaa entisestään inverttereiden suorituskykyä, mainostaa PV -teollisuutta kehittymään tehokkaampaan ja älykkäämpaan suuntaan ja edistää enemmän globaalia energianmuutosta .