Sådan laver du invertere til off grid-systemer
Sådan vælger du invertere til off grid-systemer
For off grid fotovoltaiske elproduktionssystemer vil effektiviteten af inverteren direkte påvirke effektiviteten af hele systemet. Derfor har inverterens styreteknologi i solcelle-fotovoltaiske elproduktionssystemer vigtig forskningsmæssig betydning. Ved design af invertere bruges der normalt analoge styringsmetoder. Der er dog mange defekter i analoge styresystemer, såsom ældning og temperaturdriftseffekter af komponenter, følsomhed over for elektromagnetisk interferens og brug af et stort antal komponenter. Det typiske analoge PWM-inverterkontrolsystem bruger naturlig samplingmetode til at sammenligne den sinusformede modulationsbølge med den trekantede bærebølge for at styre triggerimpulsen. Imidlertid er det trekantede bølgegenereringskredsløb sårbart over for interferens fra temperatur, enhedskarakteristika og andre faktorer ved høj frekvens (20kHz), hvilket resulterer i DC offset i udgangsspændingen, øget harmonisk indhold, dødtidsændringer og andre negative effekter. Udviklingen af højhastigheds-digitale signalprocessorer (DSP) har gjort digital styring af invertere i solcelle-fotovoltaiske elproduktionssystemer mulig. Fordi de fleste af dens instruktioner kan gennemføres i en instruktionscyklus, kan den realisere mere komplekse avancerede kontrolalgoritmer, yderligere forbedre den dynamiske og stabile ydeevne af outputbølgeformen og forenkle designet af hele systemet, så systemet har god konsistens .
Inverter er et elektronisk strømkredsløb, der kan konvertere jævnstrøm fra et solcellearray til vekselstrøm for at levere AC-belastninger. Det er en nøglekomponent i hele solenergiproduktionssystemet. Off grid Solar-inverteren har to grundlæggende funktioner: På den ene side leverer den strøm til at fuldføre DC/AC-konvertering til AC-belastning, og på den anden side finder den det bedste arbejdspunkt for at optimere effektiviteten af solcelleanlægget. For specifik solstråling, temperatur og solcelletyper har solcelleanlæg en unik optimal spænding og strøm, hvilket gør det muligt for solcelleanlægget at udsende maksimal effekt. Derfor foreslås følgende grundlæggende krav til invertere i off-grid solcelle-fotovoltaiske elproduktionssystemer:
1) Inverteren skal have en rimelig kredsløbsstruktur, streng komponentvalg og forskellige beskyttelsesfunktioner, såsom indgangs-DC-polaritetsbeskyttelse, AC-udgangskortslutningsbeskyttelse, overophedning, overbelastningsbeskyttelse osv.
2) Det har en bred vifte af DC-indgangsspændingstilpasning. På grund af variationen af terminalspændingen af solcellepanelet med belastning og sollysintensitet, selvom batteriet har en klemeffekt på solcellens spænding, svinger batteriets spænding med ændringer i den resterende kapacitet og indre modstand af batteriet, især når batteriet ældes, er rækkevidden af terminalspændingsvariation stort, såsom i et 12V batteri. Terminalspændingen kan variere mellem 10V og 16V, hvilket kræver, at inverteren sikrer normal drift inden for et bredt DC-indgangsspændingsområde og sørg for, at AC-udgangsspændingen er stabil inden for det spændingsområde, der kræves af belastningen.
3) Inverteren bør minimere mellemtrinene af elektrisk energiomdannelse for at spare omkostninger og forbedre effektiviteten.
4) Invertere skal have høj effektivitet. På grund af den nuværende høje pris på solceller, for at maksimere udnyttelsen af solceller og forbedre systemets effektivitet, er det nødvendigt at forbedre effektiviteten af invertere.
5) Invertere skal have høj pålidelighed. I øjeblikket anvendes off-grid solcelle-energiproduktionssystemer hovedsageligt i fjerntliggende områder, og mange off-grid solcelle-energiproduktionssystemer er ubemandede og vedligeholdes. Dette kræver, at inverteren har høj pålidelighed.
6) Inverterens udgangsspænding er af samme frekvens og amplitude som den private netspænding, egnet til almindelige elektriske belastninger.
7) I mellem- til stor kapacitet off-grid solcelle-fotovoltaiske elproduktionssystemer bør outputtet fra inverteren være en sinusbølge med lav forvrængning. På grund af brugen af firkantbølgestrømforsyning i mellemstore til store kapacitetssystemer vil outputtet indeholde flere harmoniske komponenter, og højere harmoniske vil generere yderligere tab. Mange off-grid solcelleanlæg til elproduktion er fyldt med kommunikations- eller instrumentudstyr, som har høje krav til strømkvalitet. For vekselrettere i solcelleanlæg uden for nettet er der to krav til udgangsbølgeform af høj kvalitet: For det første høj steady-state nøjagtighed, inklusive små THD-værdier, og ingen statiske forskelle i fase og amplitude mellem den grundlæggende komponent og referencen bølgeform; Den anden er god dynamisk ydeevne, hvilket betyder hurtig justering under eksterne forstyrrelser og små ændringer i output-bølgeform.
