Şebekeden bağımsız sistemler için invertörler nasıl yapılır

Şebekeden bağımsız sistemler için invertörler nasıl seçilir

Şebekeden bağımsız fotovoltaik enerji üretim sistemlerinde invertörün verimliliği tüm sistemin verimliliğini doğrudan etkileyecektir. Bu nedenle güneş fotovoltaik enerji üretim sistemlerinde invertörün kontrol teknolojisi önemli bir araştırma önemine sahiptir. İnvertörlerin tasarımında genellikle analog kontrol yöntemleri kullanılır. Ancak analog kontrol sistemlerinde bileşenlerin eskimesi ve sıcaklık kayması etkileri, elektromanyetik girişime karşı hassasiyet ve çok sayıda bileşenin kullanılması gibi birçok kusur vardır. Tipik analog PWM invertör kontrol sistemi, tetikleme darbesini kontrol etmek amacıyla sinüzoidal modülasyon dalgasını üçgen taşıyıcı dalga ile karşılaştırmak için doğal örnekleme yöntemini kullanır. Bununla birlikte, üçgen dalga üretim devresi sıcaklık, cihaz özellikleri ve yüksek frekanstaki (20kHz) diğer faktörlerden kaynaklanan girişimlere karşı hassastır; bu da çıkış voltajında ​​DC kaymasına, harmonik içeriğin artmasına, Ölü zaman değişikliğine ve diğer olumsuz etkilere neden olur. Yüksek hızlı dijital sinyal işlemcilerinin (DSP) geliştirilmesi, güneş fotovoltaik enerji üretim sistemlerindeki invertörlerin dijital kontrolünü mümkün kıldı. Talimatlarının çoğu bir Talimat döngüsünde tamamlanabildiğinden, daha karmaşık gelişmiş kontrol algoritmalarını gerçekleştirebilir, çıkış dalga formunun dinamik ve istikrarlı performansını daha da geliştirebilir ve tüm sistemin tasarımını basitleştirerek sistemin iyi bir tutarlılığa sahip olmasını sağlayabilir. .

İnvertör, AC yükleri sağlamak için güneş pili dizisinden gelen doğru akımı alternatif akıma dönüştürebilen bir güç elektroniği devresidir. Tüm güneş enerjisi üretim sisteminin önemli bir bileşenidir. Şebekeden bağımsız Solar invertörün iki temel işlevi vardır: bir yandan AC yüke DC/AC dönüşümünü tamamlamak için güç sağlar, diğer yandan güneş fotovoltaik sisteminin verimliliğini optimize etmek için en iyi çalışma noktasını bulur. Belirli güneş radyasyonu, sıcaklık ve güneş pili tipleri için güneş fotovoltaik sistemleri, fotovoltaik enerji üretim sisteminin maksimum güç yaymasına olanak tanıyan benzersiz bir optimum voltaj ve akıma sahiptir. Bu nedenle, şebekeden bağımsız güneş fotovoltaik enerji üretim sistemlerindeki invertörler için aşağıdaki temel gereksinimler önerilmektedir:

1) İnvertör makul bir devre yapısına, sıkı bileşen seçimine ve giriş DC polarite ters koruması, AC çıkış kısa devre koruması, aşırı ısınma, aşırı yük koruması vb. gibi çeşitli koruma fonksiyonlarına sahip olmalıdır.

2) Geniş bir DC giriş voltajı adaptasyonuna sahiptir. Güneş pili dizisinin terminal voltajının yüke ve güneş ışığı yoğunluğuna göre değişmesi nedeniyle, pilin güneş pili voltajı üzerinde kenetleme etkisi olmasına rağmen pilin voltajı, kalan kapasite ve iç dirençteki değişikliklerle dalgalanır. pil, özellikle pil yaşlandığında, terminal voltajı değişim aralığı geniştir, örneğin 12V pilde. Terminal voltajı 10V ile 16V arasında değişebilir, bu da invertörün geniş bir DC giriş voltajı aralığında normal çalışmayı sağlaması gerektirir. ve AC çıkış voltajının yükün gerektirdiği voltaj aralığında sabit olduğundan emin olun.

3) İnvertör, maliyetlerden tasarruf etmek ve verimliliği artırmak için elektrik enerjisi dönüşümünün ara aşamalarını en aza indirmelidir.

4) İnverterlerin verimliliği yüksek olmalıdır. Güneş pillerinin mevcut yüksek fiyatları nedeniyle, güneş pillerinin kullanımını maksimuma çıkarmak ve sistem verimliliğini artırmak için invertörlerin verimliliğinin arttırılması gerekmektedir.

5) İnverterlerin güvenilirliği yüksek olmalıdır. Şu anda, şebekeden bağımsız güneş fotovoltaik enerji üretim sistemleri çoğunlukla uzak bölgelerde kullanılmaktadır ve birçok şebekeden bağımsız güneş fotovoltaik enerji üretim sistemi insansızdır ve bakımı yapılmaktadır. Bu, invertörün yüksek güvenilirliğe sahip olmasını gerektirir.

6) İnverterin çıkış voltajı evsel şebeke voltajıyla aynı frekans ve genlikte olup genel elektrik yüklerine uygundur.

7) Orta ve büyük kapasiteli şebekeden bağımsız güneş fotovoltaik enerji üretim sistemlerinde invertörün çıkışı düşük distorsiyonlu sinüs dalgası olmalıdır. Orta ve büyük kapasiteli sistemlerde kare dalga güç kaynağının kullanılması nedeniyle, çıkış daha fazla harmonik bileşen içerecek ve daha yüksek harmonikler ek kayıplara neden olacaktır. Şebekeden bağımsız güneş fotovoltaik enerji üretim sistemlerinin çoğu, güç kalitesi açısından yüksek gereksinimleri olan iletişim veya enstrüman ekipmanlarıyla yüklüdür. Şebekeden bağımsız güneş fotovoltaik enerji üretim sistemlerindeki invertörler için, yüksek kaliteli çıkış dalga biçimi için iki gereksinim vardır: birincisi, küçük THD değerleri dahil olmak üzere yüksek kararlı durum doğruluğu ve temel bileşen ile referans arasında faz ve genlik açısından statik farkların olmaması. dalga formu; İkincisi, iyi dinamik performanstır; bu, dış etkenler altında hızlı ayarlama ve çıkış dalga biçimindeki küçük değişiklikler anlamına gelir.