Kuna maailm liigub edasi oma jätkusuutlike ja puhta energialahenduste poole püüdlemisel, on päikeseenergia tõusnud esirinnas võidujooksus rohelisema tuleviku poole. Päikese külluslikku taastuvat energiat rakendavad fotogalvaanilised päikesesüsteemid (PV) on saavutanud laialdase populaarsuse, sillutades teed elektritootmise viisi märkimisväärsele muutusele. 
Iga päikeseenergiasüsteemi keskmes on ülioluline komponent, mis võimaldab muuta päikesevalguse kasutatavaks energiaks:päikese inverter. Päikeseenergia inverterid, mis toimivad sillana päikesepaneelide ja elektrivõrgu vahel, mängivad päikeseenergia tõhusal kasutamisel üliolulist rolli. Nende tööpõhimõtte mõistmine ja nende erinevate tüüpide uurimine on võtmetähtsusega päikeseenergia muundamise põneva mehaanika mõistmiseks. Hoh, kas ASolarInverterWork? Päikeseenergia inverter on elektrooniline seade, mis muundab päikesepaneelide toodetud alalisvoolu elektri vahelduvvooluks, mida saab kasutada kodumasinate toiteks ja elektrivõrku suunamiseks. Päikeseenergia inverteri tööpõhimõtte võib jagada kolmeks põhietapiks: muundamine, juhtimine ja väljund. Konversioon: Päikeseenergia inverter saab kõigepealt päikesepaneelide poolt toodetud alalisvoolu. See alalisvoolu elekter on tavaliselt kõikuva pinge kujul, mis muutub sõltuvalt päikesevalguse intensiivsusest. Inverteri esmane ülesanne on muuta see muutuv alalispinge stabiilseks tarbimiseks sobivaks vahelduvpingeks. Konversiooniprotsess hõlmab kahte peamist komponenti: toiteelektrooniliste lülitite komplekt (tavaliselt isoleeritud paisuga bipolaarsed transistorid või IGBT-d) ja kõrgsagedustrafo. Lülitid vastutavad alalispinge kiire sisse- ja väljalülitamise eest, luues kõrgsagedusliku impulsssignaali. Seejärel tõstab trafo pinge soovitud vahelduvpinge tasemeni. Juhtimine: Päikeseenergia inverteri juhtimisetapp tagab konversiooniprotsessi tõhusa ja ohutu toimimise. See hõlmab keerukate juhtimisalgoritmide ja andurite kasutamist erinevate parameetrite jälgimiseks ja reguleerimiseks. Mõned olulised juhtimisfunktsioonid hõlmavad järgmist: a. Maksimaalse võimsuspunkti jälgimine (MPPT): päikesepaneelidel on optimaalne tööpunkt, mida nimetatakse maksimaalseks võimsuspunktiks (MPP), kus nad toodavad antud päikesevalguse intensiivsuse korral maksimaalset võimsust. MPPT-algoritm reguleerib pidevalt päikesepaneelide tööpunkti, et maksimeerida väljundvõimsust, jälgides MPP-d. b. Pinge ja sageduse reguleerimine: Inverteri juhtimissüsteem säilitab stabiilse vahelduvvoolu väljundpinge ja sageduse, järgides tavaliselt elektrivõrgu standardeid. See tagab ühilduvuse teiste elektriseadmetega ja võimaldab sujuvat integreerimist võrguga. c. Võrgu sünkroniseerimine: Võrku ühendatud päikeseinverterid sünkroonivad vahelduvvoolu väljundi faasi ja sagedust tehnovõrguga. See sünkroniseerimine võimaldab inverteril üleliigset võimsust võrku tagasi toita või võrgust energiat ammutada, kui päikeseenergia tootmine on ebapiisav. Väljund: Viimases etapis edastab päikeseinverter muundatud vahelduvvoolu elektrikoormustele või võrku. Väljundit saab kasutada kahel viisil: a. Võrgusisesed või võrguga seotud süsteemid: võrguga ühendatud süsteemides toidab päikeseinverter vahelduvvoolu elektrit otse kommunaalvõrku. See vähendab sõltuvust fossiilkütustel põhinevatest elektrijaamadest ja võimaldab netomõõtmist, kus päeva jooksul toodetud üleliigset elektrienergiat saab krediteerida ja kasutada vähese päikeseenergia tootmise perioodidel. b. Võrguvälised süsteemid: võrguvälistes süsteemides laeb päikeseinverter lisaks elektrikoormuste toitele ka akupanka. Akud salvestavad liigset päikeseenergiat, mida saab kasutada vähese päikeseenergia tootmise ajal või öösel, kui päikesepaneelid elektrit ei tooda. Päikeseenergia inverteri omadused: Tõhusus: Päikeseenergia inverterid on loodud töötama kõrge efektiivsusega, et maksimeerida päikeseenergia süsteemi energiatootlust. Suurem efektiivsus toob kaasa väiksema energiakadu muundamisprotsessi ajal, tagades suurema osa päikeseenergia tõhusa kasutamise. Väljundvõimsus: Päikeseenergia inverterid on saadaval erineva võimsusega, alates väikestest elamusüsteemidest kuni suuremahuliste kommertsseadmeteni. Optimaalse jõudluse saavutamiseks peaks muunduri väljundvõimsus olema sobivalt sobitatud päikesepaneelide võimsusega. Vastupidavus ja töökindlus: Päikeseenergia inverterid puutuvad kokku erinevate keskkonnatingimustega, sealhulgas temperatuurikõikumised, niiskus ja võimalikud elektrilised liigpinged. Seetõttu tuleks inverterid ehitada vastupidavatest materjalidest ja projekteerida sellistele tingimustele vastu pidama, tagades pikaajalise töökindluse. Järelevalve ja suhtlus: Paljud kaasaegsed päikeseenergia inverterid on varustatud seiresüsteemidega, mis võimaldavad kasutajatel jälgida oma päikeseenergia süsteemi jõudlust. Mõned inverterid saavad suhelda ka välisseadmete ja tarkvaraplatvormidega, pakkudes reaalajas andmeid ning võimaldades kaugseiret ja juhtimist. Ohutusomadused: Päikeseenergia inverterid sisaldavad erinevaid turvaelemente, et kaitsta nii süsteemi kui ka sellega töötavaid inimesi. Need funktsioonid hõlmavad ülepingekaitset, ülevoolukaitset, maandusvea tuvastamist ja saartevastast kaitset, mis takistab inverteril voolukatkestuse ajal võrku toita. Päikeseenergia inverteri klassifikatsioon võimsuse reitingu järgi PV-inverterid, tuntud ka kui päikeseenergia inverterid, võib nende disaini, funktsionaalsuse ja rakenduse alusel liigitada erinevat tüüpi. Nende klassifikatsioonide mõistmine võib aidata valida konkreetse päikeseenergiasüsteemi jaoks sobivaima inverteri. Järgmised on peamised PV-inverterite tüübid, mis on liigitatud võimsustaseme järgi: Inverter vastavalt võimsustasemele: jagatud peamiselt hajutatud inverteriks (stringinverter ja mikroinverter), tsentraliseeritud inverteriks String Inverters: Stringinverterid on kõige sagedamini kasutatav PV-inverteri tüüp elamutes ja ärilistes päikesepatareides. Need on ette nähtud mitme järjestikku ühendatud päikesepaneeli töötlemiseks, moodustades "stringi". PV string (1-5kw) on muutunud tänapäeval populaarseimaks inverteriks rahvusvahelisel turul tänu inverterile, millel on maksimaalse võimsuse tipu jälgimine alalisvoolu poolel ja paralleelne võrguühendus vahelduvvoolu poolel. Päikesepaneelide poolt toodetud alalisvoolu elekter suunatakse stringinverterisse, mis muudab selle vahelduvvoolu elektriks koheseks kasutamiseks või võrku eksportimiseks. Stringinverterid on tuntud oma lihtsuse, kulutõhususe ja paigaldamise lihtsuse poolest. Kuid kogu stringi jõudlus sõltub kõige madalama jõudlusega paneelist, mis võib mõjutada süsteemi üldist tõhusust. Mikroinverterid: Mikroinverterid on väikesed inverterid, mis paigaldatakse PV-süsteemi igale üksikule päikesepaneelile. Erinevalt stringinverteritest muudavad mikroinverterid alalisvoolu vahelduvvooluks otse paneeli tasemel. See disain võimaldab igal paneelil iseseisvalt töötada, optimeerides süsteemi üldist energiaväljundit. Mikroinverterid pakuvad mitmeid eeliseid, sealhulgas paneeli tasemel maksimaalse võimsuspunkti jälgimine (MPPT), parem süsteemi jõudlus varjutatud või mittevastavates paneelides, suurem ohutus madalama alalispinge tõttu ja üksikute paneelide toimivuse üksikasjalik jälgimine. Siiski tuleb arvestada kõrgemate esialgsete kuludega ja paigaldamise võimaliku keerukusega. Tsentraliseeritud inverterid: Tsentraliseeritud invertereid, mida tuntakse ka suurte või kasulike (> 10 kW) inverteritena, kasutatakse tavaliselt suuremahulistes päikeseenergiaseadmetes, näiteks päikesefarmides või kaubanduslikes päikeseenergiaprojektides. Need inverterid on loodud töötama suure alalisvoolu sisenditega mitmest päikesepaneelide stringist või massiivist ja teisendama need võrguga ühendamiseks vahelduvvooluks. Suurim omadus on süsteemi suur võimsus ja madal hind, kuid kuna erinevate PV stringide väljundpinge ja vool ei ole sageli täpselt vastavuses (eriti siis, kui PV stringid on osaliselt varjutatud hägususe, varju, plekkide vms tõttu) , tsentraliseeritud inverteri kasutamine vähendab inverteerimisprotsessi efektiivsust ja vähendab elektrienergiat majapidamises. Tsentraliseeritud inverterite võimsus on tavaliselt teiste tüüpidega võrreldes suurem, ulatudes mitmest kilovatist mitme megavatini. Need paigaldatakse kesksesse asukohta või inverterjaama ja nendega on paralleelselt ühendatud mitu päikesepaneelide stringi või massiivi. Mida teeb päikeseenergia inverter? Fotogalvaanilised inverterid teenindavad mitmeid funktsioone, sealhulgas vahelduvvoolu muundamine, päikesepatareide jõudluse optimeerimine ja süsteemi kaitse. Need funktsioonid hõlmavad automaatset käitamist ja väljalülitamist, maksimaalse võimsuse jälgimise juhtimist, saartevastast funktsiooni (võrguga ühendatud süsteemide puhul), pinge automaatset reguleerimist (võrguga ühendatud süsteemide puhul), alalisvoolu tuvastamist (võrguga ühendatud süsteemide puhul) ja alalisvoolu maandustuvastust ( võrguga ühendatud süsteemide jaoks). Uurime lühidalt automaatse töö ja väljalülitamise funktsiooni ning maksimaalse võimsuse jälgimise juhtimisfunktsiooni. 1) Automaatne töö ja väljalülitusfunktsioon Pärast hommikust päikesetõusu suureneb päikesekiirguse intensiivsus järk-järgult ja vastavalt suureneb ka päikesepatareide võimsus. Kui muunduri väljundvõimsus on saavutatud, hakkab muundur automaatselt tööle. Pärast töösse sisenemist jälgib inverter kogu aeg päikesepatarei komponentide väljundvõimsust, kuni päikesepatarei komponentide väljundvõimsus on suurem kui inverteri nõutav väljundvõimsus, inverter jätkab töötamist; kuni päikeseloojang peatub, isegi kui on vihmane Inverter töötab ka. Kui päikesepatarei mooduli väljund muutub väiksemaks ja inverteri väljund on nulli lähedal, tekib inverter ooteseisundisse. 2) Maksimaalse võimsuse jälgimise juhtimisfunktsioon Päikesepatarei mooduli väljund varieerub sõltuvalt päikesekiirguse intensiivsusest ja päikesepatarei mooduli enda temperatuurist (kiibi temperatuur). Lisaks, kuna päikesepatarei moodulil on omadus, et voolu suurenedes pinge väheneb, on olemas optimaalne tööpunkt, mis suudab saavutada maksimaalse võimsuse. Päikesekiirguse intensiivsus muutub, ilmselgelt muutub ka parim tööpunkt. Nende muutuste suhtes on päikesepatarei mooduli tööpunkt alati maksimaalsel võimsuspunktil ja süsteem saab päikesepatarei moodulilt alati maksimaalse väljundvõimsuse. Seda tüüpi juhtimine on maksimaalse võimsuse jälgimise juhtseade. Päikeseenergia tootmissüsteemis kasutatava inverteri suurim omadus on maksimaalse võimsuspunkti jälgimise (MPPT) funktsioon. Fotogalvaanilise inverteri peamised tehnilised näitajad 1. Väljundpinge stabiilsus Fotogalvaanilises süsteemis salvestatakse päikesepatarei genereeritud elektrienergia esmalt akusse ja muundatakse seejärel inverteri kaudu 220 V või 380 V vahelduvvooluks. Kuid akut mõjutavad selle enda laadimine ja tühjenemine ning selle väljundpinge varieerub suures vahemikus. Näiteks 12 V nimipatarei pingeväärtus võib varieeruda vahemikus 10,8–14,4 V (üle selle vahemiku võib aku kahjustada). Kvalifitseeritud inverteri puhul, kui sisendklemmi pinge muutub selles vahemikus, ei tohiks selle püsiseisundi väljundpinge kõikumine ületada Plusmn; 5% nimiväärtusest. Samal ajal ei tohiks koormuse järsu muutumise korral selle väljundpinge hälve ületada ±10% nimiväärtusest. 2. Väljundpinge lainekuju moonutamine Siinuslaine muundurite puhul tuleks määrata maksimaalne lubatud lainekuju moonutus (või harmooniline sisu). Tavaliselt väljendatakse seda väljundpinge lainekuju kogumoonutusena ja selle väärtus ei tohiks ületada 5% (ühefaasilise väljundi puhul on lubatud 10%). Kuna inverteri kõrgetasemeline harmooniline vool tekitab induktiivkoormusel täiendavaid kadusid, näiteks pöörisvoolusid, siis kui inverteri lainekuju moonutus on liiga suur, põhjustab see koormuse komponentide tõsist kuumenemist, mis ei soodusta elektriseadmete ohutust ja mõjutab tõsiselt süsteemi. töö efektiivsus. 3. Nimiväljundsagedus Koormuste, sealhulgas mootorite (nt pesumasinad, külmikud jne) puhul, kuna mootorite optimaalne sagedustööpunkt on 50 Hz, põhjustavad liiga kõrged või liiga madalad sagedused seadmete kuumenemist, mis vähendab süsteemi töötõhusust ja tööiga, seega inverteri väljundsagedus peaks olema suhteliselt stabiilne väärtus, tavaliselt võimsussagedus 50Hz ja selle hälve peaks normaalsetes töötingimustes jääma plussmn;l% piiresse. 4. Koormuse võimsustegur Iseloomustage inverteri võimekust induktiivse või mahtuvusliku koormuse korral. Siinuslaine muunduri koormuse võimsustegur on 0,7–0,9 ja nimiväärtus on 0,9. Teatud koormusvõimsuse korral, kui inverteri võimsustegur on madal, suureneb vajaliku inverteri võimsus. Ühest küljest tõusevad kulud ja samal ajal suureneb fotogalvaanilise süsteemi vahelduvvooluahela näivvõimsus. Voolu kasvades kaotus paratamatult suureneb, samuti väheneb süsteemi efektiivsus. 5. Inverteri efektiivsus Inverteri efektiivsus viitab selle väljundvõimsuse ja sisendvõimsuse suhtele kindlaksmääratud töötingimustes, väljendatuna protsentides. Üldiselt viitab fotogalvaanilise inverteri nimitõhusus puhtale takistuskoormusele. Tingimusel 80% koormuse efektiivsus. Kuna fotogalvaanilise süsteemi kogumaksumus on kõrge, tuleks fotogalvaanilise inverteri efektiivsust maksimeerida, et vähendada süsteemi kulusid ja parandada fotogalvaanilise süsteemi kulutulemusi. Praegu on tavaliste inverterite nominaalne kasutegur 80–95% ja väikese võimsusega inverterite kasutegur peab olema vähemalt 85%. Fotogalvaanilise süsteemi tegelikus projekteerimisprotsessis ei tuleks mitte ainult valida suure tõhususega inverter, vaid kasutada ka süsteemi mõistlikku konfiguratsiooni, et fotogalvaanilise süsteemi koormus töötaks võimalikult palju parima efektiivsuse punkti lähedal. . 6. Nimiväljundvool (või nimiväljundvõimsus) Näitab inverteri nimiväljundvoolu määratud koormuse võimsusteguri vahemikus. Mõned inverteritooted annavad nimiväljundvõimsuse ja selle ühikut väljendatakse VA või kVA. Inverteri nimivõimsus on nimiväljundpinge ja nimiväljundvoolu korrutis, kui väljundvõimsustegur on 1 (st puhtalt takistuslik koormus). 7. Kaitsemeetmed Suurepärase jõudlusega muunduril peaksid olema ka täielikud kaitsefunktsioonid või meetmed tegeliku kasutamise käigus tekkivate erinevate ebatavaliste olukordade lahendamiseks, et kaitsta muundurit ennast ja teisi süsteemi komponente kahjustuste eest. 1) Sisestage alapinge kindlustuskonto: Kui sisendklemmi pinge on madalam kui 85% nimipingest, peaks muunduril olema kaitse ja ekraan. 2) Sisendliigpingekaitse: Kui sisendklemmi pinge on kõrgem kui 130% nimipingest, peaks muunduril olema kaitse ja ekraan. 3) liigvoolukaitse: Inverteri liigvoolukaitse peaks suutma tagada õigeaegse tegutsemise, kui koormus on lühises või vool ületab lubatavat väärtust, et vältida selle kahjustamist liigvoolu poolt. Kui töövool ületab 150% nimiväärtusest, peaks inverter suutma automaatselt kaitsta. 4) väljundi lühisekaitse Inverteri lühisekaitse toimeaeg ei tohiks ületada 0,5 s. 5) Pöördpolaarsuse sisendi kaitse: Kui sisendklemmi positiivsed ja negatiivsed poolused on vastupidised, peaks muunduril olema kaitsefunktsioon ja ekraan. 6) Piksekaitse: Inverteril peaks olema piksekaitse. 7) Ülekuumenemise kaitse jne. Lisaks peaks pinge stabiliseerimismeetmeteta inverteril olema ka väljundi ülepingekaitsemeetmed, et kaitsta koormust ülepingekahjustuste eest. 8. Stardiomadused Iseloomustada inverteri võimet käivituda koormusega ja jõudlust dünaamilise töö ajal. Inverter peaks tagama usaldusväärse käivitamise nimikoormusel. 9. Müra Müra tekitavad sellised komponendid nagu trafod, filtri induktiivpoolid, elektromagnetilised lülitid ja toiteelektroonikaseadmete ventilaatorid. Kui inverter töötab normaalselt, ei tohiks selle müra ületada 80 dB ja väikese inverteri müra ei tohiks ületada 65 dB. Päikeseenergia inverterite valiku oskused
Postitusaeg: mai-08-2024