Invertterin toimintaperiaate:
Invertterilaitteen ydin on invertterikytkinpiiri, jota kutsutaan lyhyesti invertteripiiriksi.Piiri täydentää invertteritoiminnon kytkemällä virtakytkimen päälle ja pois päältä.
Ominaisuudet:
(1) Korkea hyötysuhde vaaditaan.
Aurinkokennojen korkeasta hinnasta johtuen aurinkokennojen hyödyntämisen maksimoimiseksi ja järjestelmän tehokkuuden parantamiseksi meidän on pyrittävä parantamaan invertterin hyötysuhdetta.
(2) Vaaditaan korkeaa luotettavuutta.
Tällä hetkellä aurinkosähkövoimalaitosjärjestelmää käytetään pääasiassa syrjäisillä alueilla, ja monet voimalaitokset ovat valvomattomia ja huollettuja, mikä edellyttää, että invertterillä on kohtuullinen piirirakenne, tiukka komponenttien valinta ja invertterillä on oltava erilaisia suojatoimintoja, kuten kuten: sisääntulon DC-napaisuuden käänteissuoja, AC-lähdön oikosulkusuojaus, ylikuumeneminen, ylikuormitussuoja jne.
(3) Tulojännitteellä on oltava laajempi sovitusalue.
Koska aurinkokennon napajännite vaihtelee kuormituksen ja auringonvalon voimakkuuden mukaan.Varsinkin akun ikääntyessä sen napajännite vaihtelee suuresti.Esimerkiksi 12 V:n akun napajännite voi vaihdella välillä 10 V ja 16 V, mikä edellyttää, että invertteri toimii normaalisti suurella DC-tulojännitealueella.
Aurinkosähköinvertterin luokitus：
Invertterien luokitteluun on monia tapoja.Esimerkiksi vaihtosuuntaajan vaihtojännitteen ulostulon vaiheiden lukumäärän mukaan se voidaan jakaa yksivaiheisiin invertteriin ja kolmivaiheisiin inverttereihin;Jaettu transistoriinverttereihin, tyristoriinverttereihin ja tyristoriinvertteriin.Invertteripiirin periaatteen mukaan se voidaan jakaa myös itseherättyvään oskillaatioinvertteriin, porrasaalto-superpositioinvertteriin ja pulssinleveysmodulaatioinvertteriin.Sovelluksen mukaan verkkoon kytketyssä järjestelmässä tai off-grid -järjestelmässä se voidaan jakaa verkkoon kytkettyyn invertteriin ja off-grid invertteriin.Jotta optoelektroniikan käyttäjät voisivat valita invertterit, tässä vain invertterit luokitellaan eri soveltuvien tilaisuuksien mukaan.
1. Keskitetty invertteri
Keskitetty invertteritekniikka on, että useita rinnakkaisia aurinkosähköjonoja on kytketty saman keskitetyn invertterin tasavirtatuloon.Yleensä kolmivaiheisia IGBT-tehomoduuleja käytetään suurelle teholle ja kenttätransistoreja pienelle teholle.DSP muuntaa ohjaimen parantamaan tuotetun tehon laatua, jolloin se on hyvin lähellä siniaaltovirtaa, jota käytetään tyypillisesti suurten aurinkosähkövoimaloiden (>10 kW) järjestelmissä.Suurin ominaisuus on, että järjestelmän teho on korkea ja kustannukset alhaiset, mutta koska eri PV-jonojen lähtöjännite ja virta eivät useinkaan ole täysin yhteensopivia (varsinkin kun PV-sarjat ovat osittain tukossa pilven, varjon tai tahrojen vuoksi jne.), keskitetty invertteri otetaan käyttöön.Tapamuutos johtaa invertteriprosessin hyötysuhteen ja sähkönkäyttäjien energian vähenemiseen.Samalla koko aurinkosähköjärjestelmän sähköntuotannon luotettavuuteen vaikuttaa aurinkosähköyksikköryhmän huono toimintatila.Uusin tutkimussuunta on avaruusvektorimodulaatioohjauksen käyttö ja invertterien uuden topologisen kytkennän kehittäminen korkean hyötysuhteen saavuttamiseksi osakuormitusolosuhteissa.
2. Kieliinvertteri
Kieliinvertteri perustuu modulaariseen konseptiin.Jokainen PV-merkkijono (1-5kw) kulkee invertterin läpi, sillä on maksimitehohuipun seuranta DC-puolella ja se on kytketty rinnan AC-puolella.Markkinoiden suosituin invertteri.
Monet suuret aurinkosähkövoimalat käyttävät merkkijonoinverttereitä.Etuna on, että moduulierot ja merkkijonojen väliset varjostukset eivät vaikuta siihen, ja samalla se vähentää yhteensopimattomuutta aurinkosähkömoduulien optimaalisen toimintapisteen ja invertterin välillä, mikä lisää tehontuotantoa.Nämä tekniset edut eivät ainoastaan vähennä järjestelmän kustannuksia, vaan lisäävät myös järjestelmän luotettavuutta.Samanaikaisesti merkkijonojen väliin otetaan käyttöön "isäntä-orja"-käsite, jotta järjestelmä voi yhdistää useita aurinkosähköjonoja ja antaa yhden tai useamman niistä toimia sillä ehdolla, että yksittäinen energiajono ei pysty muodostamaan yksi invertteri toimii., mikä tuottaa enemmän sähköä.
Uusin konsepti on, että useat taajuusmuuttajat muodostavat "ryhmän" keskenään "master-slave" -konseptin sijaan, mikä tekee järjestelmän luotettavuudesta askeleen pidemmälle.Tällä hetkellä muuntajattomat jousiinvertterit ovat vallinneet.
3. Mikroinvertteri
Perinteisessä aurinkosähköjärjestelmässä jokaisen merkkijonoinvertterin DC-tulopää on kytketty sarjaan noin 10 aurinkopaneelilla.Kun 10 paneelia on kytketty sarjaan, jos yksi ei toimi hyvin, tämä merkkijono vaikuttaa.Jos samaa MPPT:tä käytetään useisiin invertterin tuloihin, se vaikuttaa myös kaikkiin tuloihin, mikä heikentää huomattavasti sähköntuotannon tehokkuutta.Käytännön sovelluksissa erilaiset tukostekijät, kuten pilvet, puut, savupiiput, eläimet, pöly, jää ja lumi, aiheuttavat yllä olevia tekijöitä, ja tilanne on hyvin yleinen.Mikroinvertterin PV-järjestelmässä jokainen paneeli on kytketty mikroinvertteriin.Jos jokin paneeleista ei toimi kunnolla, vain tämä paneeli vaikuttaa.Kaikki muut aurinkopaneelit toimivat optimaalisesti, mikä tekee kokonaisjärjestelmästä tehokkaamman ja tuottavat enemmän tehoa.Käytännön sovelluksissa merkkijonoinvertterin vikaantuminen aiheuttaa useiden kilowattien aurinkopaneelien toimintahäiriöitä, kun taas mikroinvertterin vian vaikutus on melko pieni.
4. Tehon optimointi
Tehonoptimoijan asentaminen aurinkoenergian tuotantojärjestelmään voi parantaa huomattavasti muunnostehokkuutta ja yksinkertaistaa invertterin toimintoja kustannusten vähentämiseksi.Älykkään aurinkoenergian tuotantojärjestelmän toteuttamiseksi laitteen tehon optimoija voi todella saada jokaisen aurinkokennon suorittamaan parhaan suorituskyvyn ja valvomaan akun kulutuksen tilaa milloin tahansa.Tehonoptimoija on sähköntuotantojärjestelmän ja taajuusmuuttajan välinen laite, jonka päätehtävänä on korvata invertterin alkuperäinen optimaalinen tehopisteen seurantatoiminto.Tehonoptimoija suorittaa erittäin nopean optimaalisen tehopisteen seurannan analogisesti yksinkertaistamalla piiriä ja yksi aurinkokenno vastaa tehon optimoijaa, jotta jokainen aurinkokenno voi todella saavuttaa optimaalisen tehopisteen seurannan. Lisäksi akun tila voidaan mitata. seurataan milloin ja missä tahansa viestintäsirun avulla, ja ongelmasta voidaan ilmoittaa välittömästi, jotta asianomainen henkilökunta voi korjata sen mahdollisimman pian.
Aurinkosähköinvertterin toiminta
Invertterillä ei ole vain DC-AC-muunnostoimintoa, vaan sen tehtävänä on myös maksimoida aurinkokennon suorituskyky ja järjestelmän vikasuojaustoiminto.Yhteenvetona voidaan todeta, että on automaattiset käyttö- ja sammutustoiminnot, enimmäistehon seurantatoiminto, riippumattoman toiminnan estotoiminto (verkkoon kytketylle järjestelmälle), automaattinen jännitteensäätötoiminto (verkkoon kytketylle järjestelmälle), DC-tunnistustoiminto (verkkoon kytketylle järjestelmälle). kytketty järjestelmä), DC-maadoituksen tunnistustoiminto (verkkoon kytketyille järjestelmille).Tässä on lyhyt johdatus automaattiseen käyttöön ja sammutustoimintoihin sekä enimmäistehon seurantatoimintoon.
(1) Automaattinen toiminta ja pysäytystoiminto
Aamulla auringonnousun jälkeen auringon säteilyn intensiteetti kasvaa vähitellen ja myös aurinkokennon teho kasvaa.Kun taajuusmuuttajan tarvitsema lähtöteho saavutetaan, taajuusmuuttaja alkaa toimia automaattisesti.Käyttöönoton jälkeen invertteri valvoo aurinkokennomoduulin tehoa koko ajan.Niin kauan kuin aurinkokennomoduulin lähtöteho on suurempi kuin invertterin toiminnan edellyttämä lähtöteho, invertteri jatkaa toimintaansa;se pysähtyy auringonlaskun aikaan, vaikka olisi pilvistä ja sateista.Invertteri voi myös toimia.Kun aurinkokennomoduulin teho pienenee ja invertterin teho on lähellä nollaa, invertteri siirtyy valmiustilaan.
(2) Suurin tehon seurantatoiminto
Aurinkokennomoduulin teho vaihtelee auringon säteilyn voimakkuuden ja itse aurinkokennomoduulin lämpötilan (sirun lämpötilan) mukaan.Lisäksi, koska aurinkokennomoduulilla on ominaisuus, että jännite laskee virran kasvaessa, on olemassa optimaalinen toimintapiste, jossa maksimiteho voidaan saavuttaa.Auringon säteilyn voimakkuus muuttuu, ja ilmeisesti myös optimaalinen työpiste muuttuu.Näihin muutoksiin nähden aurinkokennomoduulin toimintapiste on aina maksimitehopisteessä ja järjestelmä saa aina suurimman tehon aurinkokennomoduulista.Tämä säädin on suurimman tehon seurantasäädin.Aurinkovoimajärjestelmien invertterien suurin ominaisuus on, että niissä on maksimitehopisteen seuranta (MPPT) -toiminto.
Postitusaika: 26.10.2022
