Principi de funcionament de l'inversor:
El nucli del dispositiu inversor és el circuit de commutació inversor, que s'anomena circuit inversor per a curt. El circuit completa la funció d'inversor activant i apagant l'interruptor electrònic d'alimentació.
Característiques:
(1) Es requereix una alta eficiència.
A causa de l'alt preu de les cèl·lules solars actualment, per tal de maximitzar la utilització de les cèl·lules solars i millorar l'eficiència del sistema, hem d'intentar millorar l'eficiència de l'inversor.
(2) Es requereix una alta fiabilitat.
Actualment, el sistema de centrals fotovoltaiques s'utilitza principalment a zones remotes, i moltes centrals elèctriques estan desateses i es mantenen, la qual cosa requereix que l'inversor tingui una estructura de circuit raonable, una selecció estricta de components i requereix que l'inversor tingui diverses funcions de protecció, com ara com: protecció inversa de polaritat de CC d'entrada, protecció contra curtcircuits de sortida de CA, sobreescalfament, protecció contra sobrecàrregues, etc.
(3) Es requereix que la tensió d'entrada tingui un rang d'adaptació més ampli.
Perquè la tensió terminal de la cèl·lula solar varia amb la càrrega i la intensitat de la llum solar. Especialment quan la bateria està envellint, la seva tensió terminal varia molt. Per exemple, per a una bateria de 12 V, la seva tensió terminal pot variar entre 10 V i 16 V, la qual cosa requereix que l'inversor funcioni amb normalitat dins d'un gran rang de tensió d'entrada de CC.
Classificació dels inversors fotovoltaics:
Hi ha moltes maneres de classificar els inversors. Per exemple, segons el nombre de fases de la sortida de voltatge de CA de l'inversor, es pot dividir en inversors monofàsics i inversors trifàsics; Es divideix en inversors de transistors, inversors de tiristors i inversors de tiristors d'apagada. Segons el principi del circuit inversor, també es pot dividir en inversor d'oscil·lació autoexcitada, inversor de superposició d'ones escalonades i inversor de modulació d'amplada de pols. Segons l'aplicació en sistema connectat a la xarxa o sistema fora de xarxa, es pot dividir en inversor connectat a la xarxa i inversor fora de xarxa. Per tal de facilitar als usuaris optoelectrònics l'elecció dels inversors, aquí només es classifiquen els inversors segons les diferents ocasions aplicables.
1. Inversor centralitzat
La tecnologia d'inversor centralitzat és que es connecten diverses cadenes fotovoltaiques paral·leles a l'entrada de CC del mateix inversor centralitzat. En general, els mòduls de potència IGBT trifàsics s'utilitzen per a alta potència i els transistors d'efecte de camp s'utilitzen per a baixa potència. El DSP converteix el controlador per millorar la qualitat de l'energia generada, fent-la molt propera a un corrent d'ona sinusoïdal, que s'utilitza habitualment en sistemes de grans centrals fotovoltaiques (>10 kW). La característica més important és que la potència del sistema és alta i el cost és baix, però perquè la tensió i el corrent de sortida de les diferents cadenes fotovoltaiques sovint no coincideixen completament (especialment quan les cadenes fotovoltaiques estan parcialment bloquejades a causa de les taques ennuvolades, ombrejades, etc.). , etc.), s'adopta l'inversor centralitzat. El canvi de via comportarà la reducció de l'eficiència del procés inversor i la disminució de l'energia dels usuaris d'electricitat. Al mateix temps, la fiabilitat de la generació d'energia de tot el sistema fotovoltaic es veu afectada pel mal estat de funcionament d'un grup d'unitats fotovoltaiques. L'última direcció de recerca és l'ús del control de modulació vectorial espacial i el desenvolupament de noves connexions topològica d'inversors per obtenir una alta eficiència en condicions de càrrega parcial.
2. Inversor de corda
L'inversor de cadena es basa en el concepte modular. Cada cadena fotovoltaica (1-5kw) passa per un inversor, té el seguiment màxim de potència al costat de CC i està connectada en paral·lel al costat de CA. L'inversor més popular del mercat.
Moltes grans centrals fotovoltaiques utilitzen inversors de cadena. L'avantatge és que no es veu afectat per les diferències de mòduls i l'ombrejat entre les cadenes, i al mateix temps redueix el desajust entre el punt de funcionament òptim dels mòduls fotovoltaics i l'inversor, augmentant així la generació d'energia. Aquests avantatges tècnics no només redueixen el cost del sistema, sinó que també augmenten la fiabilitat del sistema. Al mateix temps, s'introdueix el concepte de "mestre-esclau" entre les cadenes, de manera que el sistema pot connectar diversos grups de cadenes fotovoltaiques entre si i deixar que una o diverses d'elles funcionin amb la condició que una sola cadena d'energia no pugui produir. un sol inversor funciona. , produint així més electricitat.
L'últim concepte és que diversos inversors formen un "equip" entre ells en lloc del concepte "mestre-esclau", cosa que fa que la fiabilitat del sistema sigui un pas més enllà. Actualment, els inversors de cadena sense transformador han dominat.
3. Micro inversor
En un sistema fotovoltaic tradicional, l'extrem d'entrada de CC de cada inversor de cadena està connectat en sèrie per uns 10 panells fotovoltaics. Quan es connecten 10 panells en sèrie, si un no funciona bé, aquesta cadena es veurà afectada. Si s'utilitza el mateix MPPT per a múltiples entrades de l'inversor, totes les entrades també es veuran afectades, reduint molt l'eficiència de generació d'energia. En aplicacions pràctiques, diversos factors d'oclusió com núvols, arbres, xemeneies, animals, pols, gel i neu provocaran els factors anteriors, i la situació és molt freqüent. En el sistema fotovoltaic del micro-inversor, cada panell està connectat a un micro-inversor. Quan un dels panells no funciona bé, només aquest panell es veurà afectat. Tots els altres panells fotovoltaics funcionaran de manera òptima, fent que el sistema general sigui més eficient i generant més energia. En aplicacions pràctiques, si l'inversor de cadena falla, farà que diversos quilowatts de panells solars no funcionin, mentre que l'impacte de la fallada del microinversor és bastant petit.
4. Optimitzador de potència
La instal·lació d'un optimitzador d'energia en un sistema de generació d'energia solar pot millorar molt l'eficiència de conversió i simplificar les funcions de l'inversor per reduir costos. Per tal d'aconseguir un sistema de generació d'energia solar intel·ligent, l'optimitzador d'energia del dispositiu pot realment fer que cada cèl·lula solar tingui el millor rendiment i controlar l'estat del consum de la bateria en qualsevol moment. L'optimitzador de potència és un dispositiu entre el sistema de generació d'energia i l'inversor, i la seva tasca principal és substituir la funció òptima de seguiment del punt de potència original de l'inversor. L'optimitzador de potència realitza una exploració de seguiment del punt de potència òptima extremadament ràpida per analogia simplificant el circuit i una sola cèl·lula solar correspon a un optimitzador de potència, de manera que cada cèl·lula solar pot aconseguir realment el seguiment òptim del punt de potència, a més, l'estat de la bateria es pot supervisat en qualsevol moment i en qualsevol lloc mitjançant la inserció d'un xip de comunicació, i es pot informar immediatament del problema perquè el personal corresponent pugui reparar-lo el més aviat possible.
La funció de l'inversor fotovoltaic
L'inversor no només té la funció de conversió DC-AC, sinó que també té la funció de maximitzar el rendiment de la cèl·lula solar i la funció de protecció contra errors del sistema. En resum, hi ha funcions d'operació i apagada automàtica, funció de control de seguiment de la potència màxima, funció d'operació antiindependent (per a sistema connectat a la xarxa), funció d'ajust automàtic de tensió (per a sistema connectat a xarxa), funció de detecció de CC (per a xarxa connectada). sistema connectat), funció de detecció de connexió a terra de CC (per a sistemes connectats a la xarxa). Aquí teniu una breu introducció a les funcions d'operació automàtica i d'apagada i la funció de control de seguiment de la potència màxima.
(1) Funció automàtica de parada i funcionament
Després de la sortida del sol al matí, la intensitat de la radiació solar augmenta gradualment i la producció de la cèl·lula solar també augmenta. Quan s'arriba a la potència de sortida requerida per l'inversor, l'inversor comença a funcionar automàticament. Després d'entrar en funcionament, l'inversor supervisarà la sortida del mòdul de cèl·lules solars tot el temps. Mentre la potència de sortida del mòdul de cèl·lules solars sigui superior a la potència de sortida necessària perquè funcioni l'inversor, l'inversor continuarà funcionant; s'aturarà a la posta de sol, encara que estigui ennuvolat i plujós. L'inversor també pot funcionar. Quan la sortida del mòdul de cèl·lules solars es fa més petita i la sortida de l'inversor és propera a 0, l'inversor formarà un estat d'espera.
(2) Funció de control de seguiment de la potència màxima
La sortida d'un mòdul de cèl·lules solars varia amb la intensitat de la radiació solar i la temperatura del mateix mòdul de cèl·lules solars (temperatura del xip). A més, com que el mòdul de cèl·lules solars té la característica que la tensió disminueix amb l'augment del corrent, hi ha un punt de funcionament òptim on es pot obtenir la màxima potència. La intensitat de la radiació solar està canviant i, òbviament, també està canviant el punt de treball òptim. En relació a aquests canvis, el punt de funcionament del mòdul de cèl·lules solars sempre es troba al punt de màxima potència i el sistema sempre obté la màxima potència de sortida del mòdul de cèl·lules solars. Aquest control és el control de seguiment de màxima potència. La característica més important dels inversors per a sistemes d'energia solar és que inclouen la funció de seguiment del punt de màxima potència (MPPT).
Hora de publicació: Oct-26-2022
