Arbeidsprinsippet til omformeren:
Kjernen i inverterenheten er inverterbryterkretsen, som forkortes referert til som inverterkretsen.Kretsen fullfører inverterfunksjonen ved å slå på og av den elektroniske strømbryteren.
Egenskaper:
(1) Høy effektivitet er nødvendig.
På grunn av den høye prisen på solceller for tiden, for å maksimere utnyttelsen av solceller og forbedre effektiviteten til systemet, må vi prøve å forbedre effektiviteten til omformeren.
(2) Høy pålitelighet kreves.
For tiden brukes solcelleanleggssystemet hovedsakelig i avsidesliggende områder, og mange kraftstasjoner er uovervåket og vedlikeholdt, noe som krever at omformeren har en rimelig kretsstruktur, strengt komponentvalg og krever at omformeren har forskjellige beskyttelsesfunksjoner, som f.eks. som: inngangs DC-polaritetsbeskyttelse, AC-utgang kortslutningsbeskyttelse, overoppheting, overbelastningsbeskyttelse, etc.
(3) Inngangsspenningen kreves for å ha et bredere tilpasningsområde.
Fordi terminalspenningen til solcellen varierer med belastningen og sollysintensiteten.Spesielt når batteriet eldes, varierer polspenningen mye.For et 12V-batteri kan for eksempel terminalspenningen variere mellom 10V og 16V, noe som krever at omformeren fungerer normalt innenfor et stort DC-inngangsspenningsområde.
Klassifisering av fotovoltaiske omformere:
Det er mange måter å klassifisere omformere på.For eksempel, i henhold til antall faser av AC-spenningen som sendes ut av omformeren, kan den deles inn i enfase- og trefase-omformere;Delt inn i transistor-invertere, tyristor-invertere og turn-off tyristor-invertere.I henhold til prinsippet til inverterkretsen kan den også deles inn i selveksitert oscillasjonsinverter, stepped wave superposition inverter og pulsbreddemodulasjonsinverter.I henhold til applikasjonen i netttilkoblet system eller off-grid system, kan det deles inn i nettkoblet inverter og off-grid inverter.For å gjøre det lettere for optoelektroniske brukere å velge vekselrettere, er det kun vekselretterne som er klassifisert i henhold til de forskjellige aktuelle anledningene.
1. Sentralisert omformer
Den sentraliserte inverterteknologien er at flere parallelle fotovoltaiske strenger er koblet til DC-inngangen til den samme sentraliserte omformeren.Vanligvis brukes trefasede IGBT-effektmoduler for høy effekt, og felteffekttransistorer brukes for lav effekt.DSP konverterer kontrolleren for å forbedre kvaliteten på den genererte kraften, noe som gjør den svært nær en sinusbølgestrøm, vanligvis brukt i systemer for store solcellekraftverk (>10kW).Den største funksjonen er at kraften til systemet er høy og kostnadene er lave, men fordi utgangsspenningen og strømmen til forskjellige PV-strenger ofte ikke er helt samsvarende (spesielt når PV-strengene er delvis blokkert på grunn av overskyet, skygge, flekker , etc.), blir den sentraliserte omformeren tatt i bruk.Endringen av måten vil føre til reduksjon av effektiviteten til inverterprosessen og reduksjon av energien til strømbrukerne.Samtidig påvirkes kraftgenereringspåliteligheten til hele solcelleanlegget av den dårlige arbeidstilstanden til en solcelleenhetsgruppe.Den siste forskningsretningen er bruk av romvektormodulasjonskontroll og utvikling av ny topologisk tilkobling av omformere for å oppnå høy effektivitet under dellastforhold.
2. String inverter
Stringomformeren er basert på det modulære konseptet.Hver PV-streng (1-5kw) går gjennom en inverter, har maksimal effekttoppsporing på DC-siden og er koblet parallelt på AC-siden.Den mest populære omformeren på markedet.
Mange store fotovoltaiske kraftverk bruker strenginvertere.Fordelen er at den ikke påvirkes av modulforskjeller og skyggelegging mellom strenger, og samtidig reduserer misforholdet mellom det optimale driftspunktet for solcellemoduler og omformeren, og øker dermed kraftproduksjonen.Disse tekniske fordelene reduserer ikke bare systemkostnadene, men øker også systemets pålitelighet.Samtidig introduseres konseptet «master-slave» mellom strengene, slik at systemet kan koble flere grupper av solcellestrenger sammen og la en eller flere av dem fungere under forutsetningen at en enkelt energistreng ikke kan lage en enkelt inverter fungerer., og dermed produsere mer strøm.
Det siste konseptet er at flere invertere danner et «team» med hverandre i stedet for «master-slave»-konseptet, noe som gjør systemets pålitelighet et skritt videre.For tiden har transformatorløse strenginvertere dominert.
3. Mikro-omformer
I et tradisjonelt PV-system er DC-inngangsenden til hver strenginverter koblet i serie med ca. 10 solcellepaneler.Når 10 paneler er koblet i serie, hvis en ikke fungerer bra, vil denne strengen bli påvirket.Hvis samme MPPT brukes for flere innganger til omformeren, vil alle innganger også bli påvirket, noe som reduserer kraftgenereringseffektiviteten betraktelig.I praktiske applikasjoner vil ulike okklusjonsfaktorer som skyer, trær, skorsteiner, dyr, støv, is og snø forårsake de ovennevnte faktorene, og situasjonen er svært vanlig.I PV-systemet til mikro-omformeren er hvert panel koblet til en mikro-inverter.Når et av panelene ikke fungerer godt, vil kun dette panelet bli påvirket.Alle andre PV-paneler vil fungere optimalt, noe som gjør det totale systemet mer effektivt og genererer mer strøm.I praktiske applikasjoner, hvis strenginverteren svikter, vil det føre til at flere kilowatt med solcellepaneler ikke fungerer, mens virkningen av mikro-inverterfeilen er ganske liten.
4. Strømoptimerer
Installasjonen av en strømoptimalisator i et solenergigenereringssystem kan i stor grad forbedre konverteringseffektiviteten, og forenkle funksjonene til omformeren for å redusere kostnadene.For å realisere et smart solenergigenereringssystem, kan enhetens strømoptimerer virkelig få hver solcelle til å yte sin beste ytelse og overvåke batteriforbruksstatusen når som helst.Strømoptimalisatoren er en enhet mellom kraftgenereringssystemet og omformeren, og dens hovedoppgave er å erstatte den opprinnelige optimale strømpunktsporingsfunksjonen til omformeren.Strømoptimalisatoren utfører ekstremt rask optimal strømpunktsporingsskanning analogt ved å forenkle kretsen og en enkelt solcelle tilsvarer en strømoptimalisator, slik at hver solcelle virkelig kan oppnå optimal strømpunktsporing. I tillegg kan batteristatusen være overvåkes når som helst og hvor som helst ved å sette inn en kommunikasjonsbrikke, og problemet kan meldes umiddelbart slik at relevant personell kan reparere det så raskt som mulig.
Funksjonen til fotovoltaisk omformer
Omformeren har ikke bare funksjonen DC-AC-konvertering, men har også funksjonen til å maksimere ytelsen til solcellen og funksjonen til systemfeilbeskyttelse.For å oppsummere er det automatiske drifts- og avstengningsfunksjoner, kontrollfunksjon for maksimal effekt, anti-uavhengig driftsfunksjon (for nettilkoblet system), automatisk spenningsjusteringsfunksjon (for nettilkoblet system), DC-deteksjonsfunksjon (for nett-tilkoblet system). tilkoblet system), DC-jordingsdeteksjonsfunksjon (for nettilkoblede systemer).Her er en kort introduksjon til funksjonene for automatisk drift og avstenging og kontrollfunksjonen for maksimal effekt.
(1) Automatisk drift og stoppfunksjon
Etter soloppgang om morgenen øker solstrålingsintensiteten gradvis, og utgangen fra solcellen øker også.Når utgangseffekten som kreves av omformeren er nådd, begynner omformeren å kjøre automatisk.Etter idriftsettelse vil omformeren overvåke utgangen til solcellemodulen hele tiden.Så lenge utgangseffekten til solcellemodulen er større enn utgangseffekten som kreves for at omformeren skal fungere, vil omformeren fortsette å gå;det vil stoppe ved solnedgang, selv om det er overskyet og regn.Omformeren kan også fungere.Når utgangen til solcellemodulen blir mindre og utgangen til omformeren er nær 0, vil omformeren danne en standby-tilstand.
(2) Kontrollfunksjon for maksimal effekt
Utgangen til en solcellemodul varierer med intensiteten til solstrålingen og temperaturen på selve solcellemodulen (brikketemperatur).I tillegg, siden solcellemodulen har den egenskapen at spenningen avtar med økningen av strømmen, er det et optimalt driftspunkt hvor maksimal effekt kan oppnås.Intensiteten til solstrålingen endrer seg, og åpenbart endres også det optimale arbeidspunktet.I forhold til disse endringene er driftspunktet til solcellemodulen alltid på maksimalt effektpunkt, og systemet får alltid maksimal effekt fra solcellemodulen.Denne kontrollen er den maksimale kraftsporingskontrollen.Den største egenskapen til vekselrettere for solenergisystemer er at de inkluderer funksjonen maksimal effektpunktsporing (MPPT).
Innleggstid: 26. oktober 2022
