Како инверторе за системе ван мреже
Како одабрати претвараче за системе ван мреже
За фотонапонске системе за производњу електричне енергије ван мреже, ефикасност претварача ће директно утицати на ефикасност целог система. Због тога технологија управљања инвертора у соларним фотонапонским системима за производњу енергије има важан истраживачки значај. У пројектовању претварача обично се користе аналогне методе управљања. Међутим, постоје многи недостаци у аналогним системима управљања, као што су ефекти старења и температурног одступања компоненти, осетљивост на електромагнетне сметње и употреба великог броја компоненти. Типичан аналогни ПВМ инвертерски контролни систем користи природни метод узорковања да упореди талас синусоидалне модулације са троугластим носећим таласом да би контролисао окидач импулса. Међутим, коло за генерисање троугластог таласа је подложно сметњама од температуре, карактеристика уређаја и других фактора на високој фреквенцији (20кХз), што резултира ДЦ оффсетом у излазном напону, повећаним садржајем хармоника, променом мртвог времена и другим негативним ефектима. Развој дигиталних процесора сигнала велике брзине (ДСП) омогућио је дигитално управљање инвертерима у соларним фотонапонским системима за производњу енергије. Пошто се већина његових инструкција може завршити у циклусу инструкција, може реализовати сложеније напредне алгоритме управљања, додатно побољшати динамичке и стабилне перформансе излазног таласног облика и поједноставити дизајн читавог система, тако да систем има добру конзистентност .
Инвертер је енергетско електронско коло које може да конвертује једносмерну струју из низа соларних ћелија у наизменичну струју за напајање наизменичном струјом. То је кључна компонента целокупног система за производњу соларне енергије. Соларни инвертер ван мреже има две основне функције: са једне стране, обезбеђује снагу за довршетак ДЦ/АЦ конверзије у АЦ оптерећење, а са друге стране, проналази најбољу радну тачку за оптимизацију ефикасности соларног фотонапонског система. За специфичне врсте сунчевог зрачења, температуре и соларних ћелија, соларни фотонапонски системи имају јединствен оптимални напон и струју, омогућавајући фотонапонском систему за производњу енергије да емитује максималну снагу. Стога су следећи основни захтеви предложени за претвараче у соларним фотонапонским системима за производњу електричне енергије ван мреже:
1) Претварач треба да има разумну структуру кола, строгу селекцију компоненти и различите заштитне функције, као што је заштита од промене поларитета улаза ДЦ, заштита од кратког споја на излазу наизменичне струје, прегревања, заштита од преоптерећења итд.
2) Има широк опсег прилагођавања ДЦ улазног напона. Због варијације терминалног напона низа соларних ћелија са оптерећењем и интензитетом сунчеве светлости, иако батерија има ефекат стезања на напон соларне ћелије, напон батерије флуктуира са променама преосталог капацитета и унутрашњег отпора батерија, посебно када батерија стари, опсег варијације напона терминала је велики, као што је код батерије од 12В, напон терминала може варирати између 10В и 16В, што захтева од претварача да обезбеди нормалан рад у широком опсегу ДЦ улазног напона и осигурајте да је излазни напон наизменичне струје стабилан у опсегу напона који захтева оптерећење.
3) Инвертер треба да минимизира међуфазе конверзије електричне енергије да уштеди трошкове и побољша ефикасност.
4) Инвертори треба да имају високу ефикасност. Због тренутне високе цене соларних ћелија, како би се максимизирало коришћење соларних ћелија и побољшала ефикасност система, неопходно је побољшати ефикасност инвертера.
5) Инвертори треба да имају високу поузданост. Тренутно се соларни фотонапонски системи за производњу енергије ван мреже углавном користе у удаљеним областима, а многи системи за производњу соларне фотонапонске енергије ван мреже су без посаде и одржавају се. Ово захтева да претварач има високу поузданост.
6) Излазни напон претварача је исте фреквенције и амплитуде као напон домаће мреже, погодан за општа електрична оптерећења.
7) У соларним фотонапонским системима за производњу електричне енергије средњег до великог капацитета, излаз инвертора треба да буде синусни талас са малим изобличењем. Због употребе правоугаоног напајања у системима средњег до великог капацитета, излаз ће садржати више хармонијских компоненти, а виши хармоници ће генерисати додатне губитке. Многи соларни фотонапонски системи за производњу енергије ван мреже су оптерећени комуникационом или инструменталном опремом, која има високе захтеве за квалитет електричне енергије. За претвараче у соларним фотонапонским системима за производњу енергије ван мреже, постоје два захтева за висококвалитетни излазни таласни облик: прво, висока стабилна тачност, укључујући мале ТХД вредности, и без статичких разлика у фази и амплитуди између основне компоненте и референтне таласни облик; Други су добре динамичке перформансе, што значи брзо прилагођавање под спољним сметњама и малим променама у излазном таласном облику.
