күн инвертор деген эмне?

Дүйнө туруктуу жана таза энергетикалык чечимдерди издөөдө алдыга жылган сайын, күн энергиясы жашыл келечекке болгон жарышта алдыңкы орунга чыкты. Күндүн мол жана кайра жаралуучу энергиясын колдонуу менен күн фотоэлектрдик (PV) системалары кеңири популярдуулукка ээ болуп, электр энергиясын өндүрүү ыкмасын укмуштуудай өзгөртүүгө жол ачты. Ар бир күн PV системасынын жүрөгүндө күн нурун колдонууга жарамдуу энергияга айландырууга мүмкүндүк берген маанилүү компонент жатат:күн инвертору. Күн панелдери менен электр тармагынын ортосундагы көпүрө катары иш алып барган күн инверторлору күн энергиясын эффективдүү пайдаланууда маанилүү роль ойнойт. Алардын иштөө принцибин түшүнүү жана алардын ар кандай түрлөрүн изилдөө күн энергиясын конвертациялоонун артындагы кызыктуу механиканы түшүнүү үчүн ачкыч болуп саналат. Hообу АSоларIинверторWорк? Күн инвертору – бул күн батареялары тарабынан өндүрүлгөн туруктуу токтун (ТК) электр энергиясын тиричилик приборлорун кубаттандыруу үчүн колдонула турган жана электр тармагына берилүүчү өзгөрмө ток (AC) электр энергиясына айландыруучу электрондук түзүлүш. Күн инверторунун иштөө принциби үч негизги этапка бөлүнөт: конверсия, башкаруу жана чыгаруу. Конверсия: Күн инвертору алгач күн панелдеринен түзүлгөн туруктуу токту алат. Бул туруктуу токтун электр энергиясы, адатта, күн нурунун интенсивдүүлүгүнө жараша өзгөрүп туруучу чыңалуу түрүндө болот. Инвертордун негизги милдети бул өзгөрмө туруктуу чыңалууларды керектөө үчүн ылайыктуу туруктуу өзгөрмө чыңалууга айландыруу. Айландыруу процесси эки негизги компонентти камтыйт: кубаттуу электрондук өчүргүчтөрдүн топтому (адатта изоляцияланган биполярдык транзисторлор же IGBTs) жана жогорку жыштыктагы трансформатор. Ажыраткычтар туруктуу токтун чыңалуусун тез күйгүзүү жана өчүрүү үчүн жооптуу, жогорку жыштыктагы импульстук сигналды түзөт. Андан кийин трансформатор чыңалууну керектүү AC чыңалуу деңгээлине чейин жогорулатат. Контролдоо: Күн инверторунун башкаруу баскычы конверсия процессинин эффективдүү жана коопсуз иштешин камсыздайт. Ал ар кандай параметрлерди көзөмөлдөө жана жөнгө салуу үчүн татаал башкаруу алгоритмдерин жана сенсорлорду колдонууну камтыйт. Кээ бир маанилүү башкаруу функцияларын камтыйт: а. Максималдуу Power Point Tracking (MPPT): Күн панелдеринде максималдуу кубаттуулук чекити (MPP) деп аталган оптималдуу иштөө чекити бар, мында алар берилген күн нурунун интенсивдүүлүгү үчүн максималдуу кубаттуулукту өндүрүшөт. MPPT алгоритми күн панелдеринин иштөө чекитин үзгүлтүксүз жөнгө салып, MPPге көз салып, кубаттуулукту максималдуу түрдө чыгарат. б. Чыңалууну жана жыштыкты жөнгө салуу: Инвертордун башкаруу системасы, адатта, коммуналдык тармактын стандарттарына ылайык, туруктуу AC чыгуу чыңалуусун жана жыштыгын сактайт. Бул башка электрдик түзүлүштөр менен шайкеш келүүнү камсыздайт жана тармак менен үзгүлтүксүз интеграциялоого мүмкүндүк берет. в. Тор синхрондоштуруу: Тармакка туташтырылган күн инверторлору AC чыгаруунун фазасын жана жыштыгын коммуналдык тармак менен синхрондошот. Бул синхрондоштуруу инверторго ашыкча энергияны кайра тармакка берүүгө же күн өндүрүшү жетишсиз болгондо тармактан электр энергиясын алууга мүмкүндүк берет. Чыгуу: Акыркы этапта күн инвертору айландырылган өзгөрүлмө токту электрдик жүктөргө же тармакка жеткирет. Чыгарууну эки жол менен колдонсо болот: а. On-Grid же Grid-Tied системалары: Тор-байланыштуу системаларда күн инвертору AC электр энергиясын түздөн-түз коммуналдык тармакка берет. Бул казылып алынган отунга негизделген электр станцияларынан көз карандылыкты азайтат жана таза эсепке алуу мүмкүнчүлүгүн берет, мында күн ичинде өндүрүлгөн ашыкча электр энергиясын эсепке алууга жана күн аз өндүрүлгөн мезгилде колдонууга болот. б. Тармактан тышкаркы системалар: тармактан тышкаркы системаларда күн инвертору электрдик жүктөрдү энергия менен камсыз кылуудан тышкары батарейка банкын заряддайт. Батареялар ашыкча күн энергиясын сактайт, аны күн аз өндүрүлгөн маалда же күн панелдери электр энергиясын өндүрбөй турган түнү колдонууга болот. Күн инверторлорунун мүнөздөмөлөрү: Натыйжалуулугу: Күн инверторлору күн PV системасынын энергия кирешелүүлүгүн жогорулатуу үчүн жогорку натыйжалуулук менен иштөө үчүн иштелип чыккан. Жогорку эффективдүүлүк конверсия процессинде энергиянын азыраак жоголушуна алып келет, бул күн энергиясынын көбүрөөк бөлүгүн натыйжалуу пайдаланууну камсыз кылат. Чыгуу кубаттуулугу: Күн инверторлору кичинекей турак-жай системаларынан ири масштабдуу коммерциялык орнотууларга чейин ар кандай кубаттуулукта болот. Оптималдуу иштөөгө жетишүү үчүн инвертордун кубаттуулугу күн панелдеринин кубаттуулугуна ылайыктуу түрдө дал келиши керек. Узактыгы жана ишенимдүүлүгү: Күн инверторлору ар кандай экологиялык шарттарга, анын ичинде температуранын өзгөрүшүнө, нымдуулукка жана мүмкүн болуучу электрдик толкундарга дуушар болушат. Ошондуктан, инверторлор бышык материалдар менен курулуп, узак мөөнөттүү ишенимдүүлүгүн камсыз кылуу үчүн, бул шарттарга туруштук берүү үчүн иштелип чыккан болушу керек. Мониторинг жана байланыш: Көптөгөн заманбап күн инверторлору колдонуучуларга күн PV системасынын иштешин көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берген мониторинг системалары менен жабдылган. Кээ бир инверторлор ошондой эле тышкы түзмөктөр жана программалык платформалар менен байланышып, реалдуу убакыт режиминде маалыматтарды берип, алыстан мониторинг жана башкарууну камсыздай алат. Коопсуздук өзгөчөлүктөрү: Күн инверторлору системаны жана аны менен иштеген адамдарды коргоо үчүн ар кандай коопсуздук функцияларын камтыйт. Бул өзгөчөлүктөргө ашыкча чыңалуудан коргоо, ашыкча ток коргоо, жердеги каталарды аныктоо жана аралга каршы коргоо кирет, алар электр энергиясы үзгүлтүккө учураганда инвертордун тармакка кубат берүүсүнө жол бербейт. Күн инверторунун кубаттуулугу боюнча классификациясы PV инверторлору, ошондой эле күн инверторлору деп аталат, алардын дизайны, функционалдуулугу жана колдонулушу боюнча ар кандай түрлөргө бөлүнөт. Бул классификацияларды түшүнүү белгилүү бир күн PV системасы үчүн эң ылайыктуу инверторду тандоого жардам берет. Төмөндө кубаттуулук деңгээли боюнча классификацияланган PV инверторлорунун негизги түрлөрү бар: Күч деңгээлине жараша инвертор: негизинен бөлүштүрүлгөн инвертор (сап инвертор жана микро инвертор), борборлоштурулган инвертор болуп бөлүнөт String Inverters: Стринг инверторлор турак жай жана коммерциялык күн орнотмолорунда эң көп колдонулган PV инверторлорунун түрү болуп саналат, алар катар менен туташтырылган бир нече күн панелдерин иштетүү үчүн иштелип чыккан жана "сапты" түзөт. PV сап (1-5 кВт) азыркы учурда эл аралык рынокто эң популярдуу инвертор болуп калды, DC тарабында максималдуу кубаттуулукту көзөмөлдөө жана AC тарабында параллелдүү тармак туташуусу бар инвертор. Күн панелдеринен өндүрүлгөн туруктуу ток сап инверторуна берилет, ал аны дароо колдонуу үчүн же тармакка экспорттоо үчүн өзгөрүлмө токтун электр энергиясына айландырат. Стринг инверторлору жөнөкөйлүгү, үнөмдүүлүгү жана орнотуунун оңойлугу менен белгилүү. Бирок, бүт саптын иштеши эң төмөн иштеген панелден көз каранды, ал жалпы системанын натыйжалуулугуна таасирин тийгизет. Микро инверторлор: Микро инверторлор PV системасындагы ар бир күн панелине орнотулган кичинекей инверторлор. Саптуу инверторлордон айырмаланып, микро инверторлор туруктуу токту панелдин деңгээлинде өзгөрүлмө токко айландырышат. Бул дизайн системанын жалпы энергия чыгарууну оптималдаштыруу, ар бир панелдин өз алдынча иштөөсүнө мүмкүндүк берет. Микро инверторлор бир нече артыкчылыктарды сунуштайт, анын ичинде панелдик деңгээлдеги максималдуу кубаттуулук чекитине көз салуу (MPPT), көлөкөлүү же дал келбеген панелдердеги системанын иштешинин жакшырышы, DC чыңалууларынын аздыгынан улам коопсуздуктун жогорулашы жана панелдин жеке иштешинин деталдуу мониторинги. Бирок, жогорку алдын ала баасы жана орнотуунун мүмкүн болуучу татаалдыгы эске алынуучу факторлор болуп саналат. Борборлоштурулган инверторлор: Борборлоштурулган инверторлор, ошондой эле чоң же пайдалуу масштабдагы (> 10кВт) инверторлор катары белгилүү, адатта күн чарбалары же коммерциялык күн долбоорлору сыяктуу ири масштабдуу күн PV орнотууларында колдонулат. Бул инверторлор күн панелдеринин бир нече саптарынан же массивдеринен жогорку DC кубаттуулугун иштетүү жана аларды тармакка туташтыруу үчүн AC кубатына айландыруу үчүн иштелип чыккан. Эң чоң өзгөчөлүк - бул системанын жогорку кубаттуулугу жана арзандыгы, бирок ар кандай PV саптарынын чыгуу чыңалышы жана агымы көп учурда так дал келбегендиктен (айрыкча PV саптары булуттуу, көлөкө, тактар ​​ж.б. улам жарым-жартылай көлөкө болгондо). , борборлоштурулган инверторду колдонуу инвертирлөө процессинин натыйжалуулугун төмөндөтүүгө жана үй чарбалык электр энергиясынын төмөндөшүнө алып келет. Борборлоштурулган инверторлор, адатта, бир нече киловатттан бир нече мегаваттка чейин башка түрлөргө салыштырмалуу жогорку кубаттуулукка ээ. Алар борбордук жерге же инвертордук станцияга орнотулат жана аларга параллелдүү күн батареяларынын бир нече саптары же массивдери туташтырылган. Күн инвертору эмне кылат? Фотоэлектрдик инверторлор бир нече функцияларды аткарат, анын ичинде AC конверсиясы, күн батареясынын иштешин оптималдаштыруу жана системаны коргоо. Бул функциялар автоматтык түрдө иштөөнү жана өчүрүүнү, максималдуу кубаттуулукту көзөмөлдөөнү, аралга каршы (тармакка туташкан системалар үчүн), чыңалууну автоматтык түрдө тууралоону (тармакка туташкан системалар үчүн), DC аныктоону (тармакка туташкан системалар үчүн) жана туруктуу жерди аныктоону камтыйт. тармакка туташтырылган системалар үчүн). Автоматтык иштетүү жана өчүрүү функциясын жана максималдуу кубаттуулукту көзөмөлдөө функциясын кыскача изилдеп көрөлү. 1) Автоматтык иштөө жана өчүрүү функциясы Эртең менен күн чыккандан кийин күн радиациясынын интенсивдүүлүгү акырындык менен жогорулайт жана ошого жараша күн батареяларынын өндүрүшү да көбөйөт. Инвертор талап кылган кубаттуулукка жеткенде инвертор автоматтык түрдө иштей баштайт. Операцияга киргенден кийин, инвертор күн батареясынын компоненттеринин чыгышын ар дайым көзөмөлдөйт, эгерде күн батареясынын компоненттеринин чыгыш кубаттуулугу инвертор талап кылган чыгуу кубаттуулугунан көп болсо, инвертор иштей берет; күн батканга чейин, жаан жааса да Инвертор да иштейт. Күн батареясынын модулунун чыгышы кичирейгенде жана инвертордун чыгышы 0гө жакын болгондо, инвертор күтүү абалын түзөт. 2) Максималдуу кубаттуулукту көзөмөлдөө функциясы Күн батареясынын модулунун чыгышы күн радиациясынын интенсивдүүлүгүнө жана күн батареясынын модулунун температурасына (чиптин температурасы) жараша өзгөрөт. Мындан тышкары, күн батареясынын модулу токтун күчөшү менен чыңалуу төмөндөй турган өзгөчөлүккө ээ болгондуктан, максималдуу кубаттуулукту ала турган оптималдуу иштөө чекити бар. Күн радиациясынын интенсивдүүлүгү өзгөрүүдө, албетте, эң жакшы иштөө чекити да өзгөрүүдө. Бул өзгөрүүлөргө салыштырмалуу күн батареясынын модулунун иштөө чекити дайыма максималдуу кубаттуулук чекитинде болот жана система ар дайым күн батареясынын модулунан максималдуу кубаттуулукту алат. Мындай башкаруу максималдуу кубаттуулукту көзөмөлдөө болуп саналат. Күн энергиясын өндүрүү системасында колдонулган инвертордун эң чоң өзгөчөлүгү - бул максималдуу күч чекитине көз салуу (MPPT). Фотоэлектрдик инвертордун негизги техникалык көрсөткүчтөрү 1. Чыгуу чыңалуусунун туруктуулугу Фотоэлектрдик системада күн батареясы иштеп чыккан электр энергиясы алгач аккумулятордо сакталат, андан кийин инвертор аркылуу 220В же 380В өзгөрмө токко айланат. Бирок, батарейканын өзүнүн заряды жана разряды таасир этет жана анын чыгуу чыңалышы чоң диапазондо өзгөрөт. Мисалы, номиналдык 12V батарейканын чыңалуу мааниси бар, ал 10,8 жана 14,4 В ортосунда өзгөрүшү мүмкүн (бул диапазондон тышкары батареянын бузулушуна алып келиши мүмкүн). Квалификациялуу инвертор үчүн кириш терминалынын чыңалуусу бул диапазондо өзгөргөндө, анын туруктуу абалдагы чыгуу чыңалуусунун вариациясы Plusmn ашпоого тийиш; номиналдык мааниден 5%. Ошол эле учурда, жүк капысынан өзгөргөндө, анын чыгыш чыңалуусунун четтөөлөрү номиналдык мааниден ±10% ашпоого тийиш. 2. Чыгуу чыңалуусунун толкун формасынын бузулушу Синус толкун инверторлору үчүн максималдуу жол берилген толкун формасынын бурмаланышы (же гармоникалык мазмун) көрсөтүлүшү керек. Ал, адатта, чыгыш чыңалуусунун жалпы толкун формасынын бурмаланышы менен көрсөтүлөт жана анын мааниси 5% дан ашпоого тийиш (бир фазалуу чыгаруу үчүн 10%га жол берилет). Инвертор тарабынан жогорку тартиптеги гармоникалык токтун чыгышы индуктивдүү жүктө куюлган агым сыяктуу кошумча жоготууларды пайда кылгандыктан, инвертордун толкун формасынын бурмаланышы өтө чоң болсо, жүктүн компоненттеринин олуттуу ысып кетишине алып келет, бул электр жабдууларынын коопсуздугу жана олуттуу системага таасир этет. иш натыйжалуулугу. 3. Номиналдуу чыгаруу жыштыгы Кир жуугуч машиналар, муздаткычтар ж.б. сыяктуу кыймылдаткычтар үчүн жүктөргө, моторлордун оптималдуу жыштык иштөө чекити 50 Гц болгондуктан, өтө жогору же өтө төмөн жыштыктар жабдуулардын ысып кетишине алып келет, бул системанын иштөө эффективдүүлүгүн жана иштөө мөөнөтүн кыскартат, ошондуктан инвертордун Чыгуу жыштыгы салыштырмалуу туруктуу мааниге ээ болушу керек, адатта кубат жыштыгы 50 Гц, жана анын четтөө нормалдуу иштөө шарттарында Plusmn;l% чегинде болушу керек. 4. Жүктүн кубаттуулугу коэффициенти Инвертордун индуктивдүү жүк же сыйымдуулук жүктөө жөндөмдүүлүгүн мүнөздөңүз. Синус толкун инверторунун жүктөө кубаттуулугу коэффициенти 0,7~0,9, ал эми номиналдык мааниси 0,9. Белгилүү бир жүктөө күчү болгон учурда инвертордун кубаттуулук коэффициенти аз болсо, керектүү инвертордун кубаттуулугу жогорулайт. Бир жагынан, нарк өсөт, ошол эле учурда фотоэлектрдик системанын өзгөрмө ток схемасынын көрүнүүчү күчү жогорулайт. Ток күчөгөн сайын жоготуу сөзсүз түрдө көбөйөт, системанын эффективдүүлүгү да төмөндөйт. 5. Инвертордун эффективдүүлүгү Инвертордун эффективдүүлүгү анын чыгуучу кубаттуулугунун белгилүү иш шарттарында кирген кубаттуулукка карата пайыз менен көрсөтүлгөн катышын билдирет. Жалпысынан алганда, фотоэлектрдик инвертордун номиналдык эффективдүүлүгү таза каршылык жүгүн билдирет. 80% жүктүн натыйжалуулугу шартында. Фотоэлектрдик системанын жалпы баасы жогору болгондуктан, системанын баасын төмөндөтүү жана фотоэлектрдик системанын чыгымдарынын натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн фотоэлектрдик инвертордун эффективдүүлүгүн жогорулатуу керек. Азыркы учурда негизги инверторлордун номиналдык эффективдүүлүгү 80%тен 95%ке чейин, ал эми аз кубаттуулуктагы инверторлордун эффективдүүлүгү 85%тен кем эмес болушу талап кылынат. Фотоэлектрдик системаны долбоорлоо процессинде бир гана жогорку эффективдүү инвертор тандалбастан, фотоэлектрдик системанын жүгүн мүмкүн болушунча эң жакшы эффективдүүлүк чекитине жакын иштөө үчүн системанын акылга сыярлык конфигурациясын колдонуу керек. . 6. Номиналдуу чыгаруу ток (же номиналдык чыгаруу кубаттуулугу) Белгиленген жүктөө кубаттуулугунун коэффициентинин диапазонунда инвертордун номиналдык чыгуу токун көрсөтөт. Кээ бир инвертор продуктулары номиналдык чыгаруу кубаттуулугун берет жана анын бирдиги VA же кВА менен көрсөтүлөт. Инвертордун номиналдык кубаттуулугу номиналдуу чыгуу чыңалуусу менен номиналдуу чыгуу токунун көбөйтүндүсү болуп саналат, анда чыгуучу кубаттуулуктун коэффициенти 1 (б.а. таза каршылык жүк). 7. Коргоо чаралары Мыкты өндүрүмдүүлүккө ээ болгон инвертер, ошондой эле инвертордун өзүн жана системанын башка компоненттерин бузулуудан коргоо үчүн толук коргоо функцияларына же иш жүзүндө колдонуу учурунда пайда болгон ар кандай анормалдуу кырдаалдарга каршы чараларга ээ болушу керек. 1) Төмөнкү чыңалуудан камсыздандыруу эсебин киргизиңиз: Киреше терминалынын чыңалуусу номиналдык чыңалуудан 85% төмөн болгондо, инвертордо коргоо жана дисплей болушу керек. 2) Кирешедеги ашыкча чыңалуудан коргоочу: Киреше терминалынын чыңалуусу номиналдык чыңалуудан 130% жогору болгондо, инвертордо коргоо жана дисплей болушу керек. 3) Ашыкча ток коргоо: Инвертордун ашыкча ток коргоосу жүк кыска туташканда же ток жол берилген чоңдуктан ашып кеткенде, анын асқын токтун таасиринен бузулуп калбашы үчүн, өз убагында чара көрүүнү камсыздай алышы керек. Жумушчу ток номиналдык мааниден 150% ашканда, инвертор автоматтык түрдө коргоого жөндөмдүү болушу керек. 4) чыгуучу кыска туташуулардан коргоо Инвертордун кыска туташуудан коргоо аракетинин убактысы 0,5 секунддан ашпоого тийиш. 5) Киргизүүнүн тескери полярдуулугун коргоо: Киргизүү терминалынын оң жана терс уюлдары тескери келгенде, инвертордо коргоо функциясы жана дисплей болушу керек. 6) чагылгандан коргоо: Инвертор чагылгандан коргоого ээ болушу керек. 7) Ашыкча температурадан коргоо ж.б. Мындан тышкары, чыңалууну стабилдештирүү чаралары жок инверторлор үчүн инвертордо ашыкча чыңалуудан коргоо чаралары да болушу керек. 8. Баштапкы мүнөздөмөлөр Инвертордун жүктөө менен баштоо жөндөмдүүлүгүн жана динамикалык иштөө учурундагы көрсөткүчтөрүн мүнөздөө. Инвертор номиналдуу жүктөмдө ишенимдүү баштоону камсыз кылышы керек. 9. Ызы-чуу Трансформаторлор, чыпкалоочу индукторлор, электромагниттик өчүргүчтөр жана кубаттуу электрондук жабдуулардагы желдеткичтер сыяктуу компоненттер ызы-чуу жаратат. Инвертор нормалдуу иштеп турганда анын ызы-чуусу 80дБ, ал эми кичинекей инвертордун ызы-чуусу 65дБ ашпашы керек. Күн инверторлорунун тандоо көндүмдөрү