Die werkbeginsel en kenmerke van fotovoltaïese omskakelaar

Die werkbeginsel van die omskakelaar:

Die kern van die omskakelaartoestel is die omskakelaarskakelbaan, waarna verwys word as die omsetterkring vir kort.Die stroombaan voltooi die omskakelaarfunksie deur die kragelektroniese skakelaar aan en af ​​te skakel.

Kenmerke:

(1) Hoë doeltreffendheid word vereis.

As gevolg van die hoë prys van sonselle tans, om die benutting van sonselle te maksimeer en die doeltreffendheid van die stelsel te verbeter, moet ons probeer om die doeltreffendheid van die omskakelaar te verbeter.

(2) Hoë betroubaarheid word vereis.

Tans word die fotovoltaïese kragstasiestelsel hoofsaaklik in afgeleë gebiede gebruik, en baie kragstasies word onbewaak en onderhou, wat vereis dat die omskakelaar 'n redelike stroombaanstruktuur het, streng komponentkeuse en vereis dat die omskakelaar verskeie beskermingsfunksies het, soos bv. soos: inset DC polariteit omgekeerde beskerming, AC uitset kortsluiting beskerming, oorverhitting, oorlading beskerming, ens.

(3) Die insetspanning word vereis om 'n wyer reeks aanpassings te hê.

Omdat die terminale spanning van die sonsel wissel met die las en die sonligintensiteit.Veral wanneer die battery verouder, wissel sy terminaalspanning baie.Byvoorbeeld, vir 'n 12V-battery kan sy terminaalspanning wissel tussen 10V en 16V, wat vereis dat die omskakelaar normaalweg binne 'n groot GS-insetspanningreeks werk.

1

Fotovoltaïese omskakelaar klassifikasie:

Daar is baie maniere om omsetters te klassifiseer.Byvoorbeeld, volgens die aantal fases van die wisselspanning-uitset deur die omskakelaar, kan dit verdeel word in enkelfase-omsetters en driefase-omsetters;Verdeel in transistor-omskakelaars, tiristor-omskakelaars en afskakel-tiristor-omskakelaars.Volgens die beginsel van die omskakelaarkring, kan dit ook verdeel word in selfopgewekte ossillasie-omskakelaar, trapgolf-superposisie-omskakelaar en polswydte-modulasie-omskakelaar.Volgens die toepassing in net-gekoppelde stelsel of off-grid stelsel, kan dit verdeel word in net-gekoppelde inverter en off-grid inverter.Om opto-elektroniese gebruikers te fasiliteer om omsetters te kies, word slegs die omsetters hier volgens die verskillende toepaslike geleenthede geklassifiseer.

1. Gesentraliseerde omskakelaar

Die gesentraliseerde omskakelaartegnologie is dat verskeie parallelle fotovoltaïese stringe aan die GS-invoer van dieselfde gesentraliseerde omskakelaar gekoppel is.Oor die algemeen word driefase IGBT-kragmodules vir hoë drywing gebruik, en veldeffektransistors word vir lae drywing gebruik.Die DSP skakel die beheerder om om die kwaliteit van die opgewekte krag te verbeter, wat dit baie naby aan 'n sinusgolfstroom maak, wat tipies gebruik word in stelsels vir groot fotovoltaïese kragsentrales (>10kW).Die grootste kenmerk is dat die krag van die stelsel hoog is en die koste laag is, maar omdat die uitsetspanning en stroom van verskillende PV-stringe dikwels nie heeltemal ooreenstem nie (veral wanneer die PV-stringe gedeeltelik geblokkeer is as gevolg van bewolkte, skadu, vlekke , ens.), word die gesentraliseerde omskakelaar aangeneem.Die verandering van die manier sal lei tot die vermindering van die doeltreffendheid van die omskakelaarproses en die afname in die energie van die elektrisiteitsgebruikers.Terselfdertyd word die kragopwekkingsbetroubaarheid van die hele fotovoltaïese stelsel beïnvloed deur die swak werkende toestand van 'n fotovoltaïese eenheidsgroep.Die jongste navorsingsrigting is die gebruik van ruimtevektormodulasiebeheer en die ontwikkeling van nuwe topologiese verbinding van omsetters om hoë doeltreffendheid onder gedeeltelike lastoestande te verkry.

2. String omskakelaar

Die string-omskakelaar is gebaseer op die modulêre konsep.Elke PV-string (1-5kw) gaan deur 'n omskakelaar, het die maksimum kragpieknasporing aan die GS-kant, en is parallel aan die WS-kant gekoppel.Die gewildste omskakelaar op die mark.

Baie groot fotovoltaïese kragsentrales gebruik string-omskakelaars.Die voordeel is dat dit nie deur moduleverskille en skakering tussen stringe beïnvloed word nie, en terselfdertyd die wanverhouding tussen die optimale bedryfspunt van fotovoltaïese modules en die omskakelaar verminder en sodoende die kragopwekking verhoog.Hierdie tegniese voordele verminder nie net stelselkoste nie, maar verhoog ook stelselbetroubaarheid.Terselfdertyd word die konsep van "meester-slaaf" tussen die stringe ingebring, sodat die stelsel verskeie groepe fotovoltaïese stringe aan mekaar kan verbind en een of meer daarvan kan laat werk onder die voorwaarde dat 'n enkele string energie nie kan maak nie. 'n enkele omskakelaar werk., en daardeur meer elektrisiteit produseer.

Die nuutste konsep is dat verskeie omsetters 'n "span" met mekaar vorm in plaas van die "meester-slaaf" konsep, wat die stelsel betroubaarheid 'n stap verder maak.Op die oomblik het transformatorlose string-omskakelaars oorheers.

3. Mikro-omskakelaar

In 'n tradisionele PV-stelsel word die GS-invoerkant van elke string-omskakelaar in serie verbind deur ongeveer 10 fotovoltaïese panele.Wanneer 10 panele in serie verbind word, as een nie goed werk nie, sal hierdie string geaffekteer word.As dieselfde MPPT vir veelvuldige insette van die omskakelaar gebruik word, sal alle insette ook geraak word, wat die kragopwekkingsdoeltreffendheid aansienlik verminder.In praktiese toepassings sal verskeie okklusiefaktore soos wolke, bome, skoorstene, diere, stof, ys en sneeu die bogenoemde faktore veroorsaak, en die situasie is baie algemeen.In die PV-stelsel van die mikro-omskakelaar is elke paneel aan 'n mikro-omskakelaar gekoppel.Wanneer een van die panele nie goed werk nie, sal slegs hierdie paneel geraak word.Alle ander FV-panele sal optimaal werk, wat die algehele stelsel doeltreffender maak en meer krag opwek.In praktiese toepassings, as die string-omskakelaar misluk, sal dit veroorsaak dat verskeie kilowatt se sonpanele nie funksioneer nie, terwyl die impak van die mikro-omskakelaar se mislukking redelik klein is.

4. Kragoptimaliseerder

Die installering van 'n kragoptimaliseerder in 'n sonkragopwekkingstelsel kan die omskakelingsdoeltreffendheid aansienlik verbeter, en die funksies van die omskakelaar vereenvoudig om koste te verminder.Ten einde 'n slim sonkragopwekkingstelsel te verwesenlik, kan die toestel se kragoptimaliseerder werklik elke sonsel sy beste werkverrigting laat presteer en die batteryverbruikstatus te eniger tyd monitor.Die kragoptimaliseerder is 'n toestel tussen die kragopwekkingstelsel en die omskakelaar, en sy hooftaak is om die oorspronklike optimale kragpuntnasporingsfunksie van die omskakelaar te vervang.Die kragoptimeerder voer uiters vinnige optimale kragpuntnasporingskandering na analogie uit deur die stroombaan te vereenvoudig en 'n enkele sonsel stem ooreen met 'n kragoptimeerder, sodat elke sonsel werklik die optimale kragpuntnasporing kan bereik. Daarbenewens kan die batterystatus wees enige tyd en enige plek gemonitor word deur 'n kommunikasieskyfie in te sit, en die probleem kan dadelik aangemeld word sodat die betrokke personeel dit so gou moontlik kan herstel.

Die funksie van fotovoltaïese omskakelaar

Die omskakelaar het nie net die funksie van DC-AC-omskakeling nie, maar het ook die funksie om die werkverrigting van die sonsel en die funksie van stelselfoutbeskerming te maksimeer.Om op te som, is daar outomatiese werking en afskakelfunksies, maksimum kragopsporingsbeheerfunksie, anti-onafhanklike werkingsfunksie (vir roostergekoppelde stelsel), outomatiese spanningaanpassingsfunksie (vir roostergekoppelde stelsel), GS-opsporingsfunksie (vir rooster-gekoppelde stelsels). gekoppelde stelsel), GS-aardingsopsporingsfunksie (vir netwerkgekoppelde stelsels).Hier is 'n kort inleiding tot die outomatiese werking en afskakelfunksies en die maksimum kragnasporingsbeheerfunksie.

(1) Outomatiese werking en stopfunksie

Na sonsopkoms in die oggend neem die sonstralingsintensiteit geleidelik toe, en die uitset van die sonsel neem ook toe.Wanneer die uitsetkrag wat deur die omskakelaar benodig word, bereik word, begin die omskakelaar outomaties loop.Nadat dit in werking getree het, sal die omskakelaar die uitset van die sonselmodule heeltyd monitor.Solank die uitsetkrag van die sonselmodule groter is as die uitsetkrag wat benodig word vir die omskakelaar om te werk, sal die omskakelaar aanhou loop;dit sal met sononder stop, al is dit bewolk en reënerig.Die omskakelaar kan ook werk.Wanneer die uitset van die sonselmodule kleiner word en die uitset van die omskakelaar naby aan 0 is, sal die omskakelaar 'n bystandstoestand vorm.

(2) Maksimum kragopspoorbeheerfunksie

Die uitset van 'n sonselmodule wissel met die intensiteit van sonstraling en die temperatuur van die sonselmodule self (skyfietemperatuur).Daarby, aangesien die sonselmodule die eienskap het dat die spanning afneem met die toename van die stroom, is daar 'n optimum bedryfspunt waar die maksimum drywing verkry kan word.Die intensiteit van sonstraling is besig om te verander, en natuurlik verander die optimale werkspunt ook.Relatief tot hierdie veranderinge is die werkingspunt van die sonselmodule altyd by die maksimum kragpunt, en die stelsel verkry altyd die maksimum kraguitset vanaf die sonselmodule.Hierdie beheer is die maksimum kragopsporingsbeheer.Die grootste kenmerk van omsetters vir sonkragstelsels is dat hulle die funksie van maksimum kragpuntnasporing (MPPT) insluit.


Postyd: 26 Oktober 2022