Cum se fac invertoare pentru sisteme off grid
Cum se selectează invertoarele pentru sistemele off grid
Pentru sistemele de generare a energiei fotovoltaice în afara rețelei, eficiența invertorului va afecta în mod direct eficiența întregului sistem. Prin urmare, tehnologia de control a invertorului în sistemele de generare a energiei solare fotovoltaice are o importanță importantă în cercetare. În proiectarea invertoarelor, se folosesc de obicei metode de control analogic. Cu toate acestea, există multe defecte în sistemele de control analogice, cum ar fi efectele de îmbătrânire și de schimbare a temperaturii componentelor, sensibilitatea la interferența electromagnetică și utilizarea unui număr mare de componente. Sistemul tipic de control al invertorului analogic PWM utilizează metoda de eșantionare naturală pentru a compara unda de modulație sinusoidală cu unda purtătoare triunghiulară pentru a controla pulsul de declanșare. Cu toate acestea, circuitul de generare a undelor triunghiulare este vulnerabil la interferența de la temperatură, caracteristicile dispozitivului și alți factori la frecvență înaltă (20 kHz), rezultând decalaj DC în tensiunea de ieșire, conținut armonic crescut, modificarea timpului mort și alte efecte adverse. Dezvoltarea procesoarelor de semnal digital de mare viteză (DSP) a făcut posibil controlul digital al invertoarelor din sistemele de generare a energiei solare fotovoltaice. Deoarece cele mai multe dintre instrucțiunile sale pot fi completate într-un ciclu de instrucțiuni, poate realiza algoritmi de control avansati mai complexi, poate îmbunătăți și mai mult performanța dinamică și constantă a formei de undă de ieșire și poate simplifica proiectarea întregului sistem, astfel încât sistemul să aibă o consistență bună. .
Invertorul este un circuit electronic de putere care poate converti curentul continuu dintr-o rețea de celule solare în curent alternativ pentru a furniza sarcini AC. Este o componentă cheie a întregului sistem de generare a energiei solare. Invertorul solar off grid are două funcții de bază: pe de o parte, furnizează energie pentru finalizarea conversiei DC/AC la sarcină AC și, pe de altă parte, găsește cel mai bun punct de lucru pentru a optimiza eficiența sistemului solar fotovoltaic. Pentru anumite tipuri de radiații solare, temperatură și celule solare, sistemele solare fotovoltaice au o tensiune și un curent optim unici, permițând sistemului de generare a energiei fotovoltaice să emită putere maximă. Prin urmare, sunt propuse următoarele cerințe de bază pentru invertoarele din sistemele de generare a energiei solare fotovoltaice în afara rețelei:
1) Invertorul trebuie să aibă o structură rezonabilă a circuitului, o selecție strictă a componentelor și diverse funcții de protecție, cum ar fi protecția la inversarea polarității de intrare CC, protecția la scurtcircuit la ieșire CA, supraîncălzire, protecție la suprasarcină etc.
2) Are o gamă largă de adaptare la tensiunea de intrare DC. Datorită variației tensiunii terminale a matricei de celule solare cu sarcina și intensitatea luminii solare, deși bateria are un efect de fixare asupra tensiunii celulei solare, tensiunea bateriei fluctuează odată cu modificările capacității rămase și ale rezistenței interne a bateria, mai ales atunci când bateria îmbătrânește, intervalul de variație a tensiunii la borne este mare, cum ar fi într-o baterie de 12 V, tensiunea la borne poate varia între 10 V și 16 V, ceea ce necesită ca invertorul să asigure funcționarea normală într-un interval larg de tensiune de intrare DC și asigurați-vă că tensiunea de ieșire AC este stabilă în intervalul de tensiune cerut de sarcină.
3) Invertorul ar trebui să minimizeze etapele intermediare ale conversiei energiei electrice pentru a economisi costuri și pentru a îmbunătăți eficiența.
4) Invertoarele trebuie să aibă o eficiență ridicată. Datorită prețului ridicat actual al celulelor solare, pentru a maximiza utilizarea celulelor solare și a îmbunătăți eficiența sistemului, este necesară îmbunătățirea eficienței invertoarelor.
5) Invertoarele trebuie să aibă o fiabilitate ridicată. În prezent, sistemele de generare a energiei solare fotovoltaice în afara rețelei sunt utilizate în principal în zonele îndepărtate, iar multe sisteme de generare a energiei solare fotovoltaice în afara rețelei sunt fără personal și întreținute. Acest lucru necesită ca invertorul să aibă o fiabilitate ridicată.
6) Tensiunea de ieșire a invertorului este de aceeași frecvență și amplitudine ca și tensiunea rețelei domestice, potrivită pentru sarcini electrice generale.
7) În sistemele de generare a energiei solare fotovoltaice de capacitate medie până la mare în afara rețelei, ieșirea invertorului ar trebui să fie o undă sinusoidală cu distorsiune scăzută. Datorită utilizării sursei de alimentare cu undă pătrată în sisteme de capacitate medie până la mare, ieșirea va conține mai multe componente armonice, iar armonicile mai mari vor genera pierderi suplimentare. Multe sisteme de generare a energiei solare fotovoltaice în afara rețelei sunt încărcate cu echipamente de comunicații sau instrumente, care au cerințe ridicate pentru calitatea energiei. Pentru invertoarele din sistemele de generare a energiei solare fotovoltaice în afara rețelei, există două cerințe pentru forma de undă de ieșire de înaltă calitate: în primul rând, precizie ridicată la starea staționară, inclusiv valori mici THD și fără diferențe statice de fază și amplitudine între componenta fundamentală și referință. forma de unda; Al doilea este o performanță dinamică bună, ceea ce înseamnă o ajustare rapidă la perturbații externe și mici modificări ale formei de undă de ieșire.
