Arbetsprincipen för omriktaren:
Kärnan i växelriktaranordningen är växelriktaromkopplarkretsen, som förkortas som växelriktarkretsen.Kretsen fullbordar växelriktarfunktionen genom att slå på och av den elektroniska strömbrytaren.
Funktioner:
(1) Hög effektivitet krävs.
På grund av det höga priset på solceller för närvarande, för att maximera utnyttjandet av solceller och förbättra systemets effektivitet, måste vi försöka förbättra växelriktarens effektivitet.
(2) Hög tillförlitlighet krävs.
För närvarande används solcellskraftverkssystemet huvudsakligen i avlägsna områden, och många kraftverk är obevakade och underhållna, vilket kräver att växelriktaren har en rimlig kretsstruktur, strikt komponentval och kräver att växelriktaren har olika skyddsfunktioner, t.ex. som: ingång DC polaritet omvänd skydd, AC utgång kortslutningsskydd, överhettning, överbelastningsskydd, etc.
(3) Ingångsspänningen krävs för att ha ett bredare anpassningsområde.
Eftersom solcellens terminalspänning varierar med belastningen och solljusintensiteten.Speciellt när batteriet åldras varierar dess polspänning kraftigt.Till exempel, för ett 12V-batteri kan dess polspänning variera mellan 10V och 16V, vilket kräver att växelriktaren fungerar normalt inom ett stort DC-ingångsspänningsområde.
Klassificering av solceller:
Det finns många sätt att klassificera växelriktare.Till exempel, enligt antalet faser av växelspänningen som utmatas av växelriktaren, kan den delas in i enfas växelriktare och trefas växelriktare;Uppdelad i transistorväxelriktare, tyristorväxelriktare och avstängda tyristorväxelriktare.Enligt principen för växelriktarkretsen kan den också delas in i självexciterad oscillationsväxelriktare, stegvågssuperpositionsväxelriktare och pulsbreddsmoduleringsväxelriktare.Beroende på applikationen i nätanslutet system eller off-grid system kan det delas upp i nätansluten växelriktare och off-grid växelriktare.För att underlätta för optoelektroniska användare att välja växelriktare, klassificeras här endast växelriktarna efter de olika tillämpliga tillfällena.
1. Centraliserad växelriktare
Den centraliserade växelriktartekniken är att flera parallella fotovoltaiska strängar är anslutna till DC-ingången på samma centraliserade växelriktare.Generellt används trefasiga IGBT-effektmoduler för hög effekt, och fälteffekttransistorer används för låg effekt.DSP:n omvandlar styrenheten för att förbättra kvaliteten på den genererade effekten, vilket gör den mycket nära en sinusvågsström, som vanligtvis används i system för stora solcellsanläggningar (>10kW).Den största egenskapen är att kraften i systemet är hög och kostnaden är låg, men eftersom utspänningen och strömmen från olika PV-strängar ofta inte matchas helt (särskilt när PV-strängarna är delvis blockerade på grund av grumlig, skugga, fläckar , etc.), används den centraliserade växelriktaren.Förändringen av vägen kommer att leda till att effektiviteten i växelriktarprocessen minskar och elanvändarnas energi minskar.Samtidigt påverkas energiproduktionens tillförlitlighet för hela solcellssystemet av det dåliga arbetstillståndet för en solcellsenhetsgrupp.Den senaste forskningsinriktningen är användningen av rymdvektormoduleringskontroll och utvecklingen av ny topologisk anslutning av växelriktare för att erhålla hög effektivitet under dellastförhållanden.
2. Strängväxelriktare
Strängväxelriktaren är baserad på det modulära konceptet.Varje PV-sträng (1-5kw) passerar genom en växelriktare, har den maximala effekttoppföljningen på DC-sidan och är parallellkopplad på AC-sidan.Den mest populära växelriktaren på marknaden.
Många stora solcellskraftverk använder strängväxelriktare.Fördelen är att den inte påverkas av modulskillnader och skuggning mellan strängar, samtidigt som den minskar oöverensstämmelsen mellan den optimala driftpunkten för solcellsmoduler och växelriktaren, vilket ökar kraftgenereringen.Dessa tekniska fördelar minskar inte bara systemkostnaderna, utan ökar också systemets tillförlitlighet.Samtidigt introduceras begreppet ”master-slave” mellan strängarna, så att systemet kan koppla ihop flera grupper av solcellssträngar och låta en eller flera av dem arbeta under förutsättning att en enda sträng energi inte kan göra en enda inverter fungerar., och därmed producera mer el.
Det senaste konceptet är att flera växelriktare bildar ett "team" med varandra istället för "master-slave"-konceptet, vilket gör systemets tillförlitlighet ett steg längre.För närvarande har transformatorlösa strängväxelriktare dominerat.
3. Mikroväxelriktare
I ett traditionellt PV-system är DC-ingångsänden på varje strängväxelriktare ansluten i serie med cirka 10 solcellspaneler.När 10 paneler är seriekopplade, om en inte fungerar bra, kommer denna sträng att påverkas.Om samma MPPT används för flera ingångar på växelriktaren, kommer alla ingångar också att påverkas, vilket kraftigt minskar kraftgenereringseffektiviteten.I praktiska tillämpningar kommer olika ocklusionsfaktorer såsom moln, träd, skorstenar, djur, damm, is och snö att orsaka ovanstående faktorer, och situationen är mycket vanlig.I mikroväxelriktarens PV-system är varje panel ansluten till en mikroväxelriktare.När en av panelerna inte fungerar bra kommer endast denna panel att påverkas.Alla andra PV-paneler kommer att fungera optimalt, vilket gör det övergripande systemet mer effektivt och genererar mer ström.I praktiska tillämpningar, om strängväxelriktaren misslyckas, kommer det att leda till att flera kilowatt solpaneler inte fungerar, medan effekten av mikroväxelriktarens fel är ganska liten.
4. Effektoptimerare
Installationen av en effektoptimerare i ett solenergigenereringssystem kan avsevärt förbättra konverteringseffektiviteten och förenkla växelriktarens funktioner för att minska kostnaderna.För att realisera ett smart solenergigenereringssystem kan enhetens effektoptimerare verkligen få varje solcell att prestera sin bästa prestanda och övervaka batteriförbrukningsstatusen när som helst.Effektoptimeraren är en enhet mellan kraftgenereringssystemet och växelriktaren, och dess huvuduppgift är att ersätta växelriktarens ursprungliga optimala effektpunktspårningsfunktion.Power Optimizer utför extremt snabb optimal power point tracking scanning analogt genom att förenkla kretsen och en enda solcell motsvarar en power optimizer, så att varje solcell verkligen kan uppnå den optimala power point tracking, Dessutom kan batteristatusen vara övervakas när som helst och var som helst genom att sätta i ett kommunikationschip, och problemet kan rapporteras omedelbart så att relevant personal kan reparera det så snart som möjligt.
Funktionen av fotovoltaisk inverterare
Växelriktaren har inte bara funktionen av DC-AC-konvertering, utan har också funktionen att maximera solcellens prestanda och funktionen av systemfelsskydd.Sammanfattningsvis finns det automatiska drift- och avstängningsfunktioner, styrfunktion för maximal effektspårning, anti-oberoende driftfunktion (för nätanslutet system), automatisk spänningsjusteringsfunktion (för nätanslutet system), DC-detekteringsfunktion (för nätanslutet system) anslutet system), DC-jordningsdetekteringsfunktion (för nätanslutna system).Här är en kort introduktion till funktionerna för automatisk drift och avstängning och kontrollfunktionen för maximal effekt.
(1) Automatisk drift och stoppfunktion
Efter soluppgången på morgonen ökar solstrålningsintensiteten gradvis, och solcellens effekt ökar också.När den uteffekt som krävs av växelriktaren uppnås, börjar växelriktaren att gå automatiskt.Efter idrifttagandet kommer omriktaren att övervaka utsignalen från solcellsmodulen hela tiden.Så länge solcellsmodulens uteffekt är större än den uteffekt som krävs för att växelriktaren ska fungera, fortsätter växelriktaren att gå;det kommer att stanna vid solnedgången, även om det är molnigt och regnigt.Växelriktaren kan också fungera.När solcellsmodulens utgång blir mindre och växelriktarens utgång är nära 0, kommer växelriktaren att bilda ett standby-läge.
(2) Styrfunktion för maximal effektspårning
Effekten från en solcellsmodul varierar med solinstrålningens intensitet och temperaturen på själva solcellsmodulen (chiptemperatur).Dessutom, eftersom solcellsmodulen har egenskapen att spänningen minskar med strömökningen, finns det en optimal driftpunkt där maximal effekt kan erhållas.Solinstrålningens intensitet förändras, och uppenbarligen förändras också den optimala arbetspunkten.I förhållande till dessa förändringar är solcellsmodulens driftpunkt alltid vid maximal effektpunkt och systemet får alltid maximal effekt från solcellsmodulen.Denna kontroll är den maximala effektspårningskontrollen.Den största egenskapen hos växelriktare för solenergisystem är att de inkluderar funktionen för maximal effektspårning (MPPT).
Posttid: 2022-okt-26
