çfarë është një inverter diellor?

Ndërsa bota marshon përpara në ndjekjen e zgjidhjeve të energjisë së qëndrueshme dhe të pastër, energjia diellore është shfaqur si një pararojë në garën drejt një të ardhmeje më të gjelbër. Duke shfrytëzuar energjinë e bollshme dhe të rinovueshme të diellit, sistemet diellore fotovoltaike (PV) kanë fituar një popullaritet të gjerë, duke hapur rrugën për një transformim të jashtëzakonshëm në mënyrën se si prodhojmë energji elektrike. Në zemër të çdo sistemi diellor PV qëndron një komponent thelbësor që mundëson shndërrimin e dritës së diellit në energji të përdorshme:inverter diellor. Duke vepruar si urë lidhëse midis paneleve diellore dhe rrjetit elektrik, invertorët diellorë luajnë një rol jetik në përdorimin efikas të energjisë diellore. Kuptimi i parimit të tyre të punës dhe eksplorimi i llojeve të ndryshme të tyre është çelësi për të kuptuar mekanikën magjepsëse pas konvertimit të energjisë diellore. How ASolareIjoverterWork? Një inverter diellor është një pajisje elektronike që konverton rrymën e drejtpërdrejtë (DC) të prodhuar nga panelet diellore në energji elektrike me rrymë alternative (AC) që mund të përdoret për të fuqizuar pajisjet shtëpiake dhe për të futur në rrjetin elektrik. Parimi i punës së një inverteri diellor mund të ndahet në tre faza kryesore: konvertimi, kontrolli dhe prodhimi. Konvertimi: Inverteri diellor fillimisht merr energjinë elektrike DC të gjeneruar nga panelet diellore. Kjo energji elektrike DC është zakonisht në formën e një tensioni të luhatshëm që ndryshon me intensitetin e dritës së diellit. Detyra kryesore e inverterit është të konvertojë këtë tension të ndryshueshëm DC në një tension të qëndrueshëm AC të përshtatshëm për konsum. Procesi i konvertimit përfshin dy komponentë kryesorë: një grup çelsash elektronikë të fuqisë (zakonisht transistorë bipolarë me portë të izoluar ose IGBT) dhe një transformator me frekuencë të lartë. Çelësat janë përgjegjës për ndezjen dhe fikjen e shpejtë të tensionit DC, duke krijuar një sinjal pulsi me frekuencë të lartë. Pastaj transformatori rrit tensionin në nivelin e dëshiruar të tensionit AC. Kontrolli: Faza e kontrollit të një inverteri diellor siguron që procesi i konvertimit të funksionojë në mënyrë efikase dhe të sigurt. Ai përfshin përdorimin e algoritmeve dhe sensorëve të sofistikuar të kontrollit për të monitoruar dhe rregulluar parametra të ndryshëm. Disa funksione të rëndësishme të kontrollit përfshijnë: a. Ndjekja e pikës maksimale të fuqisë (MPPT): Panelet diellore kanë një pikë funksionimi optimale të quajtur pika e fuqisë maksimale (MPP), ku prodhojnë fuqinë maksimale për një intensitet të caktuar të dritës së diellit. Algoritmi MPPT rregullon vazhdimisht pikën e funksionimit të paneleve diellore për të maksimizuar prodhimin e energjisë duke gjurmuar MPP. b. Rregullimi i tensionit dhe frekuencës: Sistemi i kontrollit të inverterit mban një tension dhe frekuencë dalëse të qëndrueshme AC, zakonisht duke ndjekur standardet e rrjetit të shërbimeve. Kjo siguron përputhshmëri me pajisjet e tjera elektrike dhe lejon integrimin pa probleme me rrjetin. c. Sinkronizimi i rrjetit: Invertorët diellorë të lidhur me rrjetin sinkronizojnë fazën dhe frekuencën e daljes AC me rrjetin e shërbimeve. Ky sinkronizim i mundëson inverterit të ushqejë energjinë e tepërt përsëri në rrjet ose të marrë energji nga rrjeti kur prodhimi diellor është i pamjaftueshëm. Prodhimi: Në fazën përfundimtare, inverteri diellor dërgon energjinë elektrike AC të konvertuar në ngarkesat elektrike ose në rrjet. Prodhimi mund të përdoret në dy mënyra: a. Sistemet në rrjet ose të lidhura me rrjetin: Në sistemet e lidhura me rrjetin, inverteri diellor ushqen energjinë elektrike AC direkt në rrjetin e shërbimeve. Kjo redukton varësinë nga termocentralet e bazuara në lëndë djegëse fosile dhe mundëson matje neto, ku energjia e tepërt e prodhuar gjatë ditës mund të kreditohet dhe përdoret gjatë periudhave të ulëta të prodhimit diellor. b. Sistemet jashtë rrjetit: Në sistemet jashtë rrjetit, inverteri diellor ngarkon një bankë baterie përveç furnizimit me energji për ngarkesat elektrike. Bateritë ruajnë energjinë e tepërt diellore, e cila mund të përdoret gjatë kohës së prodhimit të ulët diellor ose gjatë natës kur panelet diellore nuk prodhojnë energji elektrike. Karakteristikat e invertorëve diellorë: Efikasiteti: Invertorët diellorë janë krijuar për të funksionuar me efikasitet të lartë për të maksimizuar rendimentin e energjisë së sistemit diellor PV. Efikasiteti më i lartë rezulton në më pak humbje të energjisë gjatë procesit të konvertimit, duke siguruar që një pjesë më e madhe e energjisë diellore të përdoret në mënyrë efektive. Fuqia dalëse: Invertorët diellorë janë të disponueshëm në kategori të ndryshme të fuqisë, duke filluar nga sistemet e vogla të banimit deri tek instalimet komerciale në shkallë të gjerë. Fuqia e prodhimit të një inverteri duhet të përputhet siç duhet me kapacitetin e paneleve diellore për të arritur performancën optimale. Qëndrueshmëria dhe besueshmëria: Invertorët diellorë janë të ekspozuar ndaj kushteve të ndryshme mjedisore, duke përfshirë luhatjet e temperaturës, lagështinë dhe rritjet e mundshme elektrike. Prandaj, invertorët duhet të ndërtohen me materiale të qëndrueshme dhe të projektuar për t'i bërë ballë këtyre kushteve, duke siguruar besueshmëri afatgjatë. Monitorimi dhe komunikimi: Shumë inverterë diellorë modernë vijnë të pajisur me sisteme monitorimi që lejojnë përdoruesit të gjurmojnë performancën e sistemit të tyre diellor PV. Disa inverterë gjithashtu mund të komunikojnë me pajisje të jashtme dhe platforma softuerike, duke ofruar të dhëna në kohë reale dhe duke mundësuar monitorimin dhe kontrollin në distancë. Karakteristikat e sigurisë: Invertorët diellorë përfshijnë veçori të ndryshme sigurie për të mbrojtur sistemin dhe individët që punojnë me të. Këto veçori përfshijnë mbrojtjen nga mbitensioni, mbrojtjen nga mbirryma, zbulimin e defekteve në tokë dhe mbrojtjen kundër ishullit, e cila pengon inverterin të furnizojë energjinë në rrjet gjatë ndërprerjeve të energjisë. Klasifikimi i inverterit diellor sipas vlerësimit të fuqisë Inverterët PV, të njohur edhe si inverterë diellorë, mund të klasifikohen në lloje të ndryshme bazuar në dizajnin, funksionalitetin dhe aplikimin e tyre. Kuptimi i këtyre klasifikimeve mund të ndihmojë në zgjedhjen e inverterit më të përshtatshëm për një sistem specifik diellor PV. Më poshtë janë llojet kryesore të inverterëve PV të klasifikuar sipas nivelit të fuqisë: Inverter sipas nivelit te fuqise: kryesisht i ndare ne inverter te shperndare (inverter string & mikro inverter), inverter i centralizuar Invert i varguters: Invertorët e vargut janë lloji më i përdorur i inverterëve PV në instalimet diellore rezidenciale dhe komerciale, ata janë projektuar për të trajtuar panele diellore të shumta të lidhura në seri, duke formuar një "varg". Vargu PV (1-5kw) është bërë inverteri më i popullarizuar në tregun ndërkombëtar në ditët e sotme përmes një inverteri me gjurmim maksimal të fuqisë maksimale në anën DC dhe lidhje paralele me rrjetin në anën AC. Energjia elektrike DC e gjeneruar nga panelet diellore futet në inverterin e vargut, i cili e shndërron atë në energji elektrike AC për përdorim të menjëhershëm ose për eksport në rrjet. Invertorët e vargut janë të njohur për thjeshtësinë, efektivitetin e kostos dhe lehtësinë e instalimit. Megjithatë, performanca e të gjithë vargut varet nga paneli me performancë më të ulët, i cili mund të ndikojë në efikasitetin e përgjithshëm të sistemit. Mikro invertorët: Mikro invertorët janë inverterë të vegjël që instalohen në çdo panel diellor individual në një sistem PV. Ndryshe nga invertorët e vargut, mikroinvertorët konvertojnë energjinë elektrike DC në AC pikërisht në nivelin e panelit. Ky dizajn lejon çdo panel të funksionojë në mënyrë të pavarur, duke optimizuar prodhimin e përgjithshëm të energjisë së sistemit. Mikroinvertorët ofrojnë disa avantazhe, duke përfshirë gjurmimin e pikës maksimale të fuqisë në nivel paneli (MPPT), performancën e përmirësuar të sistemit në panelet me hije ose të papërputhshme, sigurinë e shtuar për shkak të tensioneve më të ulëta DC dhe monitorimin e detajuar të performancës së panelit individual. Megjithatë, kostoja më e lartë fillestare dhe kompleksiteti i mundshëm i instalimit janë faktorë që duhen marrë parasysh. Invertorët e centralizuar: Invertorët e centralizuar, të njohur gjithashtu si inverterë të mëdhenj ose të shkallës së përdorimit (> 10 kW), zakonisht përdoren në instalime diellore në shkallë të gjerë, të tilla si fermat diellore ose projektet komerciale diellore. Këta inverterë janë krijuar për të trajtuar hyrjet me fuqi të lartë DC nga vargje të shumta ose grupe panelesh diellore dhe t'i konvertojnë ato në energji AC për lidhjen me rrjetin. Karakteristika më e madhe është fuqia e lartë dhe kostoja e ulët e sistemit, por meqenëse tensioni i daljes dhe rryma e vargjeve të ndryshme PV shpesh nuk përputhen saktësisht (veçanërisht kur telat PV janë pjesërisht të hijezuara për shkak të vrenjturës, hijes, njollave, etj.) , përdorimi i inverterit të centralizuar do të çojë në efikasitet më të ulët të procesit të përmbysjes dhe më pak energji elektrike shtëpiake. Invertorët e centralizuar zakonisht kanë një kapacitet më të lartë të fuqisë në krahasim me llojet e tjera, duke filluar nga disa kilovat në disa megavat. Ato janë instaluar në një vend qendror ose në një stacion inverter, dhe vargje të shumta ose grupe të paneleve diellore janë të lidhura me to paralelisht. Çfarë bën një inverter diellor? Invertorët fotovoltaikë shërbejnë shumë funksione, duke përfshirë konvertimin AC, optimizimin e performancës së qelizave diellore dhe mbrojtjen e sistemit. Këto funksione përfshijnë funksionimin dhe mbylljen automatike, kontrollin maksimal të përcjelljes së fuqisë, anti-ishullimin (për sistemet e lidhura me rrjetin), rregullimin automatik të tensionit (për sistemet e lidhura me rrjetin), zbulimin e DC (për sistemet e lidhura me rrjetin) dhe zbulimin e tokës DC ( për sistemet e lidhura me rrjetin). Le të eksplorojmë shkurtimisht funksionin e funksionimit dhe mbylljes automatike dhe funksionin e kontrollit të përcjelljes së fuqisë maksimale. 1) Funksioni automatik i funksionimit dhe mbylljes Pas lindjes së diellit në mëngjes, intensiteti i rrezatimit diellor rritet gradualisht, dhe prodhimi i qelizave diellore rritet në përputhje me rrethanat. Kur arrihet fuqia dalëse e kërkuar nga inverteri, inverteri fillon të funksionojë automatikisht. Pas hyrjes në funksionim, inverteri do të monitorojë gjatë gjithë kohës daljen e komponentëve të qelizave diellore, për sa kohë që fuqia dalëse e komponentëve të qelizave diellore është më e madhe se fuqia dalëse e kërkuar nga inverteri, inverteri do të vazhdojë të funksionojë; derisa të pushojë perëndimi i diellit, edhe nëse bie shi Inverteri gjithashtu funksionon. Kur prodhimi i modulit të qelizave diellore bëhet më i vogël dhe dalja e inverterit është afër 0, inverteri do të formojë një gjendje gatishmërie. 2) Funksioni i kontrollit të përcjelljes së fuqisë maksimale Prodhimi i modulit të qelizave diellore ndryshon me intensitetin e rrezatimit diellor dhe temperaturën e vetë modulit të qelizës diellore (temperatura e çipit). Përveç kësaj, për shkak se moduli i celulës diellore ka karakteristikën që voltazhi zvogëlohet me rritjen e rrymës, kështu që ekziston një pikë funksionimi optimale që mund të marrë fuqinë maksimale. Intensiteti i rrezatimit diellor po ndryshon, padyshim që po ndryshon edhe pika më e mirë e punës. Në lidhje me këto ndryshime, pika e funksionimit të modulit të qelizave diellore është gjithmonë në pikën maksimale të fuqisë, dhe sistemi gjithmonë merr fuqinë maksimale të daljes nga moduli i qelizës diellore. Ky lloj kontrolli është kontrolli maksimal i përcjelljes së fuqisë. Karakteristika më e madhe e inverterit të përdorur në sistemin e gjenerimit të energjisë diellore është funksioni i gjurmimit të pikës maksimale të fuqisë (MPPT). Treguesit kryesorë teknikë të inverterit fotovoltaik 1. Stabiliteti i tensionit në dalje Në sistemin fotovoltaik, energjia elektrike e gjeneruar nga qeliza diellore së pari ruhet nga bateria, dhe më pas shndërrohet në rrymë alternative 220 V ose 380 V përmes inverterit. Megjithatë, bateria ndikohet nga ngarkesa dhe shkarkimi i saj, dhe voltazhi i saj i daljes ndryshon në një gamë të madhe. Për shembull, bateria nominale 12 V ka një vlerë tensioni që mund të ndryshojë midis 10,8 dhe 14,4 V (përtej këtij diapazoni mund të shkaktojë dëmtim të baterisë). Për një inverter të kualifikuar, kur tensioni i terminalit të hyrjes ndryshon brenda këtij intervali, ndryshimi i tensionit të tij të daljes në gjendje të qëndrueshme nuk duhet të kalojë Plusmn; 5% e vlerës së vlerësuar. Në të njëjtën kohë, kur ngarkesa ndryshon papritur, devijimi i tensionit të saj në dalje nuk duhet të kalojë ±10% mbi vlerën nominale. 2. Shtrembërimi i formës valore të tensionit në dalje Për invertorët e valëve sinus, duhet të specifikohet shtrembërimi maksimal i lejueshëm i formës së valës (ose përmbajtja harmonike). Zakonisht shprehet me shtrembërimin total të formës valore të tensionit të daljes dhe vlera e tij nuk duhet të kalojë 5% (10% lejohet për daljen njëfazore). Meqenëse dalja e rrymës harmonike të rendit të lartë nga inverteri do të gjenerojë humbje shtesë si rrymat vorbull në ngarkesën induktive, nëse shtrembërimi i formës së valës së inverterit është shumë i madh, do të shkaktojë ngrohje serioze të komponentëve të ngarkesës, gjë që nuk është e favorshme për sigurinë e pajisjeve elektrike dhe ndikon seriozisht sistemin. efikasiteti operativ. 3. Frekuenca e vlerësuar e daljes Për ngarkesat duke përfshirë motorët, si makinat larëse, frigoriferët, etj., meqenëse pika optimale e funksionimit të frekuencës së motorëve është 50 Hz, frekuencat shumë të larta ose shumë të ulëta do të shkaktojnë ngrohjen e pajisjes, duke zvogëluar efikasitetin e funksionimit dhe jetën e shërbimit të sistemit, pra frekuenca e inverterit Frekuenca e daljes duhet të jetë një vlerë relativisht e qëndrueshme, zakonisht frekuenca e fuqisë 50 Hz, dhe devijimi i saj duhet të jetë brenda Plusmn;l% në kushte normale pune. 4. Faktori i fuqisë së ngarkesës Karakterizoni aftësinë e inverterit me ngarkesë induktive ose ngarkesë kapacitore. Faktori i fuqisë së ngarkesës së inverterit të valës sinus është 0,7~0,9, dhe vlera e vlerësuar është 0,9. Në rastin e një fuqie të caktuar ngarkese, nëse faktori i fuqisë së inverterit është i ulët, kapaciteti i inverterit të kërkuar do të rritet. Nga njëra anë, kostoja do të rritet dhe në të njëjtën kohë do të rritet fuqia e dukshme e qarkut AC të sistemit fotovoltaik. Me rritjen e rrymës, humbja në mënyrë të pashmangshme do të rritet dhe efikasiteti i sistemit gjithashtu do të ulet. 5. Efikasiteti i inverterit Efikasiteti i inverterit i referohet raportit të fuqisë së tij dalëse me fuqinë hyrëse në kushte të caktuara pune, të shprehur në përqindje. Në përgjithësi, efikasiteti nominal i një inverteri fotovoltaik i referohet një ngarkese të pastër rezistence. Në kushtet e efikasitetit të ngarkesës 80%. Meqenëse kostoja e përgjithshme e sistemit fotovoltaik është e lartë, efikasiteti i inverterit fotovoltaik duhet të maksimizohet për të ulur koston e sistemit dhe për të përmirësuar performancën e kostos së sistemit fotovoltaik. Aktualisht, efikasiteti nominal i invertorëve të zakonshëm është midis 80% dhe 95%, dhe efikasiteti i invertorëve me fuqi të ulët kërkohet të jetë jo më pak se 85%. Në procesin aktual të projektimit të një sistemi fotovoltaik, jo vetëm që duhet zgjedhur një inverter me efikasitet të lartë, por gjithashtu duhet përdorur një konfigurim i arsyeshëm i sistemit për të bërë që ngarkesa e sistemit fotovoltaik të funksionojë pranë pikës më të mirë të efikasitetit sa më shumë që të jetë e mundur. . 6. Rryma e vlerësuar e daljes (ose kapaciteti i vlerësuar i daljes) Tregon rrymën nominale të daljes së inverterit brenda intervalit të specifikuar të faktorit të fuqisë së ngarkesës. Disa produkte të inverterit japin kapacitetin e vlerësuar të prodhimit dhe njësia e saj shprehet në VA ose kVA. Kapaciteti nominal i inverterit është produkti i tensionit nominal të daljes dhe rrymës nominale të daljes kur faktori i fuqisë së daljes është 1 (d.m.th., ngarkesa thjesht rezistente). 7. Masat mbrojtëse Një inverter me performancë të shkëlqyer duhet gjithashtu të ketë funksione të plota mbrojtëse ose masa për t'u përballur me situata të ndryshme jonormale që ndodhin gjatë përdorimit aktual, në mënyrë që të mbrojë vetë inverterin dhe komponentët e tjerë të sistemit nga dëmtimi. 1) Shkruani llogarinë e sigurimit të nëntensionit: Kur voltazhi i terminalit të hyrjes është më i ulët se 85% e tensionit të vlerësuar, inverteri duhet të ketë mbrojtje dhe ekran. 2) Mbrojtësi i mbitensionit të hyrjes: Kur voltazhi i terminalit të hyrjes është më i lartë se 130% e tensionit të vlerësuar, inverteri duhet të ketë mbrojtje dhe ekran. 3) Mbrojtja nga mbirryma: Mbrojtja nga mbirryma e inverterit duhet të jetë në gjendje të sigurojë veprim në kohë kur ngarkesa është në qark të shkurtër ose rryma tejkalon vlerën e lejuar, në mënyrë që të parandalojë dëmtimin e saj nga rryma e mbitensionit. Kur rryma e punës tejkalon 150% të vlerës së vlerësuar, inverteri duhet të jetë në gjendje të mbrohet automatikisht. 4) mbrojtje nga qarku i shkurtër i daljes Koha e veprimit të mbrojtjes nga qarku i shkurtër i inverterit nuk duhet të kalojë 0,5 s. 5) Mbrojtja e polaritetit të kundërt të hyrjes: Kur polet pozitive dhe negative të terminalit të hyrjes janë të kundërta, inverteri duhet të ketë funksion mbrojtës dhe ekran. 6) Mbrojtja nga rrufeja: Inverteri duhet të ketë mbrojtje nga rrufeja. 7) Mbrojtja ndaj temperaturës, etj. Përveç kësaj, për invertorët pa masa të stabilizimit të tensionit, inverteri duhet të ketë gjithashtu masa mbrojtëse nga mbitensioni i daljes për të mbrojtur ngarkesën nga dëmtimi i mbitensionit. 8. Karakteristikat e fillimit Për të karakterizuar aftësinë e inverterit për të filluar me ngarkesë dhe performancën gjatë funksionimit dinamik. Inverteri duhet të sigurojë nisje të besueshme nën ngarkesën nominale. 9. Zhurma Komponentët si transformatorët, induktorët e filtrit, çelësat elektromagnetikë dhe tifozët në pajisjet elektronike të energjisë do të gjenerojnë zhurmë. Kur inverteri punon normalisht, zhurma e tij nuk duhet të kalojë 80 dB dhe zhurma e një inverteri të vogël nuk duhet të kalojë 65 dB. Aftësitë e përzgjedhjes së invertorëve diellorë