Peranan penyongsang dalam sistem PV

Dalam gelombang transformasi tenaga global, penjanaan kuasa solar PV telah menjadi daya penting dengan ciri -ciri yang bersih dan boleh diperbaharui . dalam sistem PV, walaupun penyongsang kelihatan tidak mencolok, ia memainkan peranan penting dan boleh dipanggil "dan" sangat mempengaruhi kecekapan penjanaan kuasa, kestabilan dan ekonomi sistem PV .

Panel solar menukar tenaga cahaya ke arus langsung (DC) melalui kesan fotoelektrik, tetapi sama ada ia disambungkan ke grid kuasa atau memandu peralatan harian, ia perlu menggunakan arus berselang (ac) .

Fungsi yang paling asas dan teras penyongsang adalah untuk menukar DC yang dihasilkan oleh panel solar ke AC yang memenuhi keperluan .

Ambil sistem pv rumah sebagai contoh . panel solar di bumbung secara berterusan output dc pada hari . penyongsang rentet Melalui penukaran frekuensi tinggi . kuasa AC ini boleh digunakan secara langsung oleh peti sejuk, penghawa dingin, TV dan peralatan lain di rumah, dan kuasa yang berlebihan boleh dihubungkan ke grid kuasa untuk mencapai "generasi diri untuk penggunaan diri dan lebihan kuasa untuk grid" .

Di stesen kuasa PV tanah berskala besar, skala penukaran kuasa penyongsang berpusat adalah lebih menakjubkan . sebagai contoh, pada tahap megawatt peringkat pv di China barat, satu penyongsang berpusat dengan kapasiti 1mW boleh menukar jutaan watt dc Inverter menggunakan struktur topologi kompleks dan algoritma kawalan untuk memastikan bahawa kuasa AC output mempunyai kadar penyimpangan harmonik yang sangat rendah (biasanya kurang daripada 5%), memenuhi keperluan kualiti kuasa yang ketat dari grid kuasa dan mengelakkan pencemaran ke grid .

Intensiti cahaya, suhu, liputan habuk dan faktor lain akan menyebabkan kuasa output panel solar berubah sepanjang masa, dan fungsi Power Point Point (MPPT) maksimum penyongsang dapat menyesuaikan titik kerja panel solar dalam masa nyata sehingga selalu mengeluarkan kuasa maksimum .

Anggapkan bahawa kuasa maksimum panel solar di bawah keadaan ujian standard (STC, irama 1000W/m², suhu 25 darjah) adalah 500W, tetapi dalam operasi sebenar, cahaya lemah pada awal pagi, suhu tinggi pada tengah hari, dan penutup awan pada sebelah petang akan menyebabkan kuasa output panel solar untuk turun naik .

Pada masa ini, penyongsang yang dilengkapi dengan algoritma MPPT lanjutan (seperti kaedah pemerhatian perturbasi dan kaedah kenaikan konduktansi) akan terus mengubah voltan kerja dan arus panel solar, dan mengunci titik kuasa maksimum dengan tepat melalui kitaran "ujian penyesuaian" {2}

Menurut statistik, penyongsang dengan fungsi MPPT yang cekap dapat meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa keseluruhan sistem PV sebanyak 5% - 15% .

Dalam senario PV yang diedarkan, kelebihan fungsi MPPT lebih jelas . sebagai contoh, dalam sistem PV bumbung bangunan kediaman, ciri -ciri output panel dalam rentetan yang berbeza berbeza -beza kerana beberapa panel disekat oleh daun dan dilindungi oleh bayang panel, yang dapat mengoptimumkan kecekapan penjanaan kuasa setiap bahagian secara berasingan, mengelakkan "kesan papan pendek", dan memaksimumkan penjanaan kuasa keseluruhan sistem .

Sistem PV terdedah kepada luar untuk masa yang lama dan menghadapi pelbagai risiko seperti anomali grid, kegagalan peralatan, dan persekitaran semulajadi . fungsi perlindungan penyongsang adalah seperti "pengawal keselamatan" untuk memastikan operasi stabil sistem .

Apabila grid kuasa tidak berkuasa kerana kesalahan, jika sistem PV terus membekalkan kuasa ke grid kuasa tempatan, "pulau" akan dibentuk, yang bukan sahaja akan menyebabkan bahaya kejutan elektrik kepada kakitangan penyelenggaraan, tetapi juga merosakkan peralatan. Pulau kesan .

Sebagai contoh, apabila taufan menyebabkan grid kuasa di kawasan tertentu lumpuh, penyongsang sistem PV tempatan yang disambungkan ke grid kuasa dengan segera mengaktifkan perlindungan pulau, dengan berkesan memastikan keselamatan kakitangan pembaikan dan integriti peralatan .

Apabila voltan output panel solar terlalu tinggi (seperti lonjakan voltan akibat penurunan suhu secara tiba-tiba), kesalahan litar pintas berlaku di dalam litar, atau arus beban terlalu besar, penyongsang akan secara automatik mencetuskan mekanisme perlindungan untuk memotong litar atau mengehadkan arus untuk mencegah kerosakan peralatan {1} fungsi . Apabila suhu peranti kuasa dalaman terlalu tinggi, ia sejuk dengan memulakan kipas penyejuk, mengurangkan kuasa output, dan lain -lain ., untuk memastikan peralatan beroperasi dalam julat suhu selamat .

Dengan peningkatan berterusan dalam kapasiti dipasang PV, peranan inverter dalam interaksi grid menjadi semakin penting . ia bukan sahaja perlu mengintegrasikan tenaga elektrik dengan lancar ke dalam grid, tetapi juga perlu memenuhi keperluan grid untuk kualiti kuasa, kestabilan dan keupayaan peraturan {{1}

Penyongsang mengawal bentuk gelombang dan fasa arus output supaya kuasa output AC berada dalam kekerapan dan fasa yang sama seperti voltan grid, dan mengawal kandungan harmonik ke tahap yang sangat rendah . sebagai contoh, inverter pintar moden dapat mengawal kadar distorsi harmonik (thd) Di samping itu, penyongsang juga boleh menyesuaikan faktor kuasa mengikut permintaan grid untuk menjadikannya hampir 1, dengan itu meningkatkan kecekapan penghantaran grid .

Didorong oleh globalisasi elektrik hijau, sistem PV secara beransur -ansur berubah dari unit penjanaan kuasa mudah ke nod pintar dengan keupayaan sokongan grid . penyongsang baru fungsi sokongan seperti peraturan kuasa aktif dan pampasan kuasa reaktif . Apabila voltan grid rendah, penyongsang boleh mengeluarkan kuasa reaktif untuk meningkatkan tahap voltan grid . di Jerman, penyongsang beberapa stesen kuasa PV telah menyedari fungsi "loji kuasa maya" melalui komunikasi masa nyata dengan pusat penghantaran grid, efektif

Inverter moden umumnya mengintegrasikan pengumpulan data, komunikasi dan fungsi analisis pintar, menjadi "pembantu rumah pintar" sistem pv . melalui sensor terbina dalam, penyongsang memantau voltan input dc, arus, kuasa output, kekerapan, suhu peralatan Wifi) komunikasi .

Personel operasi dan penyelenggaraan boleh jauh melihat status operasi, data penjanaan kuasa dan maklumat penggera kesalahan sistem PV melalui aplikasi telefon bimbit atau komputer . sebagai contoh, apabila penjanaan kuasa panel tertentu berkurangan disebabkan oleh pengumpulan habuk, penyongsang akan mengeluarkan penggera dalam masa, dan mencari panel masalah melalui analisis data, Fungsi penyelenggaraan ramalan . Melalui analisis pembelajaran mesin data sejarah, risiko kegagalan peralatan dapat diramalkan terlebih dahulu, mengubah penyelenggaraan pasif ke dalam penyelenggaraan aktif .

Ringkasnya, penyongsang mengintegrasikan pelbagai fungsi seperti penukaran kuasa, pengoptimuman kuasa, perlindungan keselamatan, interaksi grid dan pengurusan pintar dalam sistem pv . prestasinya secara langsung menentukan kecekapan penjanaan kuasa, kestabilan dan manfaat ekonomi sistem pv {{1} akan meningkatkan lagi prestasi inverter, mempromosikan industri PV untuk berkembang dalam arah yang lebih efisien dan bijak, dan menyumbang lebih banyak kepada transformasi tenaga global .