İnvertörün çalışma prensibi:
İnverter cihazının çekirdeğini kısaca invertör devresi olarak adlandırılan invertör anahtar devresi oluşturur.Devre, güç elektroniği anahtarını açıp kapatarak invertör fonksiyonunu tamamlar.
Özellikler:
(1) Yüksek verimlilik gereklidir.
Şu anda güneş pillerinin yüksek fiyatı nedeniyle, güneş pillerinin kullanımını en üst düzeye çıkarmak ve sistemin verimliliğini artırmak için invertörün verimliliğini artırmaya çalışmalıyız.
(2) Yüksek güvenilirlik gereklidir.
Şu anda, fotovoltaik enerji santrali sistemi esas olarak uzak alanlarda kullanılmaktadır ve birçok güç istasyonu gözetimsiz ve bakımlıdır; bu da invertörün makul bir devre yapısına, sıkı bileşen seçimine sahip olmasını gerektirir ve invertörün çeşitli koruma fonksiyonlarına sahip olmasını gerektirir. şu şekilde: giriş DC polarite ters koruması, AC çıkış kısa devre koruması, aşırı ısınma, aşırı yük koruması vb.
(3) Giriş voltajının daha geniş bir adaptasyon aralığına sahip olması gerekir.
Çünkü güneş pilinin terminal voltajı yüke ve güneş ışığı yoğunluğuna göre değişir.Özellikle pil eskidiğinde terminal voltajı büyük ölçüde değişir.Örneğin, 12V'luk bir akünün terminal voltajı 10V ile 16V arasında değişebilir; bu da invertörün geniş bir DC giriş voltajı aralığında normal şekilde çalışmasını gerektirir.
Fotovoltaik invertör sınıflandırması:
İnvertörleri sınıflandırmanın birçok yolu vardır.Örneğin, invertörün AC voltaj çıkışının faz sayısına göre, tek fazlı invertörlere ve üç fazlı invertörlere ayrılabilir;Transistörlü invertörlere, tristörlü invertörlere ve kapatma tristörlü invertörlere ayrılmıştır.İnvertör devresi prensibine göre, kendinden heyecanlı salınım invertörü, kademeli dalga süperpozisyon invertörü ve darbe genişliği modülasyon invertörü olarak da ayrılabilir.Şebekeye bağlı sistem veya şebekeden bağımsız sistemdeki uygulamaya göre, şebekeye bağlı invertör ve şebekeden bağımsız invertör olarak ikiye ayrılabilir.Optoelektronik kullanıcılarının invertör seçimini kolaylaştırmak amacıyla, burada yalnızca invertörler uygulanabilir farklı durumlara göre sınıflandırılmıştır.
1. Merkezi invertör
Merkezi invertör teknolojisi, aynı merkezi invertörün DC girişine birkaç paralel fotovoltaik dizinin bağlanmasıdır.Genellikle yüksek güç için üç fazlı IGBT güç modülleri, düşük güç için ise alan etkili transistörler kullanılır.DSP, üretilen gücün kalitesini artırmak için denetleyiciyi dönüştürür ve bunu genellikle büyük fotovoltaik enerji santrallerine (>10kW) yönelik sistemlerde kullanılan sinüs dalgası akımına çok yakın hale getirir.En büyük özelliği sistemin gücünün yüksek ve maliyetinin düşük olmasıdır, ancak farklı PV dizilerinin çıkış voltajı ve akımı çoğu zaman tam olarak eşleşmediğinden (özellikle PV dizileri bulutlu, gölgeli, lekeli olduğu için kısmen tıkalı olduğunda) , vb.), merkezi invertör benimsenmiştir.Yöntemin değişmesi, invertör işleminin veriminin düşmesine ve elektrik kullanıcılarının enerjisinin azalmasına yol açacaktır.Aynı zamanda, tüm fotovoltaik sistemin enerji üretim güvenilirliği, fotovoltaik ünite grubunun kötü çalışma durumundan etkilenir.En son araştırma yönü, kısmi yük koşullarında yüksek verim elde etmek için uzay vektör modülasyon kontrolünün kullanılması ve invertörlerin yeni topolojik bağlantısının geliştirilmesidir.
2. Dizi invertörü
Dizi invertörü modüler konsepte dayanmaktadır.Her bir PV dizisi (1-5kw) bir invertörden geçer, DC tarafında maksimum güç tepe takibine sahiptir ve AC tarafında paralel olarak bağlanır.Piyasadaki en popüler invertör.
Birçok büyük fotovoltaik enerji santrali dizi invertörleri kullanır.Avantajı, modül farklılıklarından ve diziler arasındaki gölgelemeden etkilenmemesi ve aynı zamanda fotovoltaik modüllerin optimum çalışma noktası ile invertör arasındaki uyumsuzluğu azaltarak güç üretimini arttırmasıdır.Bu teknik avantajlar sistem maliyetini düşürmenin yanı sıra sistem güvenilirliğini de arttırmaktadır.Aynı zamanda, diziler arasına "efendi-köle" kavramı getirilerek sistem birkaç grup fotovoltaik diziyi birbirine bağlayabilir ve tek bir enerji dizisinin oluşturamayacağı koşulda bunlardan bir veya birkaçının çalışmasına izin verebilir. Tek bir invertör çalışması.böylece daha fazla elektrik üretilir.
En son konsept ise “master-slave” konsepti yerine birden fazla invertörün birbiriyle “ekip” oluşturması, sistem güvenilirliğini bir adım daha ileri taşıyor.Şu anda, transformatörsüz dizi invertörleri hakimdir.
3. Mikro invertör
Geleneksel bir PV sisteminde, her bir dizi invertörün DC giriş ucu, yaklaşık 10 fotovoltaik panel ile seri olarak bağlanır.10 panel seri olarak bağlandığında, eğer biri iyi çalışmazsa bu dizi etkilenecektir.İnverterin birden fazla girişi için aynı MPPT kullanılırsa tüm girişler de etkilenecek ve güç üretim verimliliği büyük ölçüde düşecektir.Pratik uygulamalarda bulutlar, ağaçlar, bacalar, hayvanlar, toz, buz ve kar gibi çeşitli tıkanma faktörleri yukarıdaki faktörlere neden olacaktır ve bu durum çok yaygındır.Mikro invertörün PV sisteminde her panel bir mikro invertöre bağlanır.Panellerden biri düzgün çalışmadığında yalnızca bu panel etkilenecektir.Diğer tüm PV panelleri en iyi şekilde çalışarak genel sistemi daha verimli hale getirecek ve daha fazla güç üretecektir.Pratik uygulamalarda, dizi invertör arızalanırsa, birkaç kilovatlık güneş panelinin çalışmamasına neden olur, ancak mikro invertör arızasının etkisi oldukça küçüktür.
4. Güç iyileştirici
Bir güneş enerjisi üretim sistemine bir güç optimizerinin kurulumu, dönüşüm verimliliğini büyük ölçüde artırabilir ve maliyetleri azaltmak için invertörün fonksiyonlarını basitleştirebilir.Akıllı bir güneş enerjisi üretim sistemi gerçekleştirmek için, cihazın güç optimizasyonu, her bir güneş pilinin gerçekten en iyi performansı göstermesini sağlayabilir ve pil tüketim durumunu herhangi bir zamanda izleyebilir.Güç optimizer, güç üretim sistemi ile invertör arasında bir cihazdır ve ana görevi, invertörün orijinal optimum güç noktası izleme fonksiyonunun yerini almaktır.Güç iyileştirici, devreyi basitleştirerek analoji yoluyla son derece hızlı optimum güç noktası izleme taramasını gerçekleştirir ve tek bir güneş pili, bir güç iyileştiriciye karşılık gelir, böylece her güneş pili gerçekten optimum güç noktası izlemeyi elde edebilir. Ayrıca pil durumu da ayarlanabilir. Haberleşme çipi takılarak her zaman ve her yerde izlenebiliyor ve sorun anında raporlanarak ilgili personelin en kısa sürede tamir edebilmesi sağlanıyor.
Fotovoltaik invertörün işlevi
İnvertör yalnızca DC-AC dönüştürme işlevine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda güneş pilinin performansını maksimuma çıkarma işlevine ve sistem arıza koruma işlevine de sahiptir.Özetlemek gerekirse, otomatik çalıştırma ve kapatma fonksiyonları, maksimum güç izleme kontrol fonksiyonu, bağımsız çalışma önleme fonksiyonu (şebeke bağlantılı sistem için), otomatik voltaj ayarlama fonksiyonu (şebeke bağlantılı sistem için), DC algılama fonksiyonu (şebeke bağlantılı sistem için) bulunmaktadır. bağlı sistem), DC topraklama algılama Fonksiyonu (şebeke bağlantılı sistemler için).Otomatik çalıştırma ve kapatma işlevlerine ve maksimum güç izleme kontrol işlevine kısa bir giriş burada yer almaktadır.
(1) Otomatik çalışma ve durdurma fonksiyonu
Sabah güneş doğduktan sonra güneş radyasyonunun yoğunluğu giderek artar ve güneş pilinin çıkışı da artar.İnverterin ihtiyaç duyduğu çıkış gücüne ulaşıldığında invertör otomatik olarak çalışmaya başlar.İnvertör, işletime girdikten sonra güneş pili modülünün çıkışını her zaman izleyecektir.Güneş pili modülünün çıkış gücü, invertörün çalışması için gereken çıkış gücünden büyük olduğu sürece invertör çalışmaya devam edecektir;hava bulutlu ve yağmurlu olsa bile gün batımında duracaktır.İnverter de çalışabilir.Güneş pili modülünün çıkışı küçüldüğünde ve invertörün çıkışı 0'a yakın olduğunda invertör bekleme durumu oluşturacaktır.
(2) Maksimum güç izleme kontrol fonksiyonu
Bir güneş pili modülünün çıkışı, güneş ışınımının yoğunluğuna ve güneş pili modülünün sıcaklığına (yonga sıcaklığı) göre değişir.Ayrıca güneş pili modülü akımın artmasıyla voltajın düşmesi özelliğine sahip olduğundan maksimum gücün alınabileceği optimum bir çalışma noktası bulunmaktadır.Güneş ışınımının yoğunluğu değişiyor ve elbette en uygun çalışma noktası da değişiyor.Bu değişikliklere bağlı olarak güneş pili modülünün çalışma noktası her zaman maksimum güç noktasında olur ve sistem her zaman maksimum güç çıkışını güneş pili modülünden alır.Bu kontrol maksimum güç izleme kontrolüdür.Güneş enerjisi sistemlerine yönelik invertörlerin en büyük özelliği maksimum güç noktası takibi (MPPT) fonksiyonunu içermesidir.
Gönderim zamanı: 26 Ekim 2022
