Инверторы, также известные как стабилизаторы напряжения и регуляторы мощности, являются неотъемлемой частью фотоэлектрической системы. Основная функция фотоэлектрического инвертора — преобразование постоянного тока, вырабатываемого солнечными панелями, в переменный ток для бытовых приборов. Вся электроэнергия, вырабатываемая солнечными панелями, должна быть обработана инвертором перед передачей в окружающую среду.
Обычная солнечная электростанция состоит из четырёх компонентов: солнечной панели, контроллера заряда, солнечного инвертора и аккумулятора. Солнечная панель предназначена для выработки постоянного тока, преобразуемого в солнечную энергию; контроллер заряда отвечает за управление преобразованием энергии; солнечный инвертор – это панель, преобразующая постоянный ток в переменный, используемая для хранения энергии в аккумуляторе, который, в свою очередь, служит накопителем переменного тока для потребления населением. Солнечный инвертор играет важную роль во всей системе генерации солнечной энергии.
Через мостовую схему, как правило, используется SPWM-процессор после модуляции, фильтрации, повышения и т. д., чтобы получить с частотой нагрузки освещения, номинальным напряжением и другими соответствующими синусоидальными переменными токами для конечных пользователей системы. С помощью инвертора аккумулятор постоянного тока может использоваться для питания бытовых приборов переменным током. Солнечная система генерации переменного тока состоит из солнечных панелей, контроллеров заряда, инверторов и аккумуляторов; солнечные системы генерации постоянного тока не включают инверторы. Процесс преобразования электрической энергии переменного тока в электрическую энергию постоянного тока называется выпрямлением, схема, которая выполняет функцию выпрямления, называется схемой выпрямителя, а устройство, которое реализует процесс выпрямления, называется выпрямительным устройством или выпрямителем.
Соответственно, процесс преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного тока называется инвертированием, схема, выполняющая функцию инвертирования, называется инверторной схемой, а устройство, реализующее процесс инвертирования, называется инверторным устройством или инвертором. Основой инверторного устройства является схема коммутации инвертора, называемая инверторной схемой. Эта схема выполняет функцию инвертора посредством включения и выключения силовых электронных ключей. Включение и выключение силового электронного ключевого устройства требует определённых управляющих импульсов, которые могут регулироваться изменением сигнала напряжения. Схема, генерирующая и регулирующая импульсы, обычно называется схемой управления или контуром управления. Базовая структура инверторного устройства, помимо инвертора и схем управления, описанных выше, включает в себя схемы защиты, выходные цепи, входные цепи и выходные цепи.
Функция и роль солнечного инвертора
Инвертор не только выполняет функцию прямого преобразования переменного тока, но и максимизирует производительность солнечной батареи, а также поддерживает функцию устранения неисправностей системы. Вкратце, инвертор обладает функциями активного режима работы и отключения, отслеживания максимальной мощности и дросселирования, функции защиты от одиночного режима работы (для систем, подключенных к сети), активной регулировки напряжения (для систем, подключенных к сети), обнаружения постоянного тока (для систем, подключенных к сети), обнаружения замыкания постоянного тока на землю (для систем, подключенных к сети). Ниже приведено краткое описание функций активного режима работы и отключения, а также функции отслеживания максимальной мощности.
1. Функция активной работы и выключения: после восхода солнца интенсивность солнечного излучения постепенно увеличивается, а выходная мощность солнечной батареи также увеличивается. Когда выходная мощность, необходимая для работы инвертора, достигает необходимой для работы мощности, инвертор начинает активно работать. После начала работы инвертор каждый раз отслеживает выходную мощность модуля солнечной батареи. Только если выходная мощность модуля солнечной батареи превышает выходную мощность, требуемую для работы инвертора, инвертор продолжает работу; до захода солнца инвертор может работать даже в пасмурные и дождливые дни. Когда выходная мощность модуля солнечной батареи становится низкой, а выходная мощность инвертора близка к 0, инвертор переходит в режим ожидания.
2. Функция отслеживания максимальной мощности и дросселирования: выходной сигнал модуля солнечной батареи преобразуется в зависимости от интенсивности солнечного излучения и температуры самого модуля солнечной батареи (температуры чипа). Кроме того, поскольку напряжение модуля солнечной батареи уменьшается с увеличением тока, существует наилучшая точка задания, при которой можно получить максимальную мощность. Интенсивность солнечного излучения смещается, очевидно, что оптимальная точка задания также смещается. В связи с этими преобразованиями, чтобы обеспечить максимальную мощность модуля солнечной батареи, система использовала модуль солнечной батареи для получения максимальной выходной мощности, это управление является отслеживанием максимальной мощности. Наиболее важной особенностью инвертора для системы генерации солнечной энергии является то, что он включает в себя функцию отслеживания точки максимальной мощности (MPPT).
Параметры производительности солнечных инверторов
Существует множество параметров и технических условий, описывающих производительность инвертора, здесь приведено лишь краткое описание наиболее часто используемых технических параметров при оценке инвертора.
1. Условия окружающей среды при использовании инвертора, нормальные условия эксплуатации инвертора: высота над уровнем моря не более 1000 м, температура воздуха -30 ~ +40 ℃.
2. Условия входной мощности постоянного тока, диапазон колебаний входного напряжения постоянного тока: ± 15% от номинального напряжения аккумуляторной батареи.
3. Номинальное выходное напряжение, указанное в допустимом диапазоне колебаний входного постоянного напряжения, указывает на то, что инвертор способен выдавать номинальное напряжение. Стабильность номинального выходного напряжения обычно определяется следующим образом:
(1) В установившемся режиме работы диапазон колебаний напряжения должен иметь ограничение, например, его отклонение не должно превышать ±3% или ±5% от номинального значения.
(2) В динамической ситуации, когда происходит резкое изменение нагрузки или воздействие других возмущающих факторов, отклонение его выходного напряжения не должно превышать ±8% или ±10% от номинального значения.
4. Номинальная выходная частота, частота выходного переменного напряжения инвертора должна быть относительно стабильным значением, обычно для частоты 50 Гц. При нормальных условиях эксплуатации отклонение должно быть в пределах ± 1%.
5. Номинальный выходной ток (или номинальная выходная мощность), указанный в указанном диапазоне коэффициента мощности нагрузки номинального выходного тока инвертора. Некоторые инверторы указывают номинальную выходную мощность в ВА или кВА. Номинальная мощность инвертора определяется как произведение номинального выходного напряжения и номинального выходного тока при коэффициенте мощности, равном 1 (т.е. при чисто активной нагрузке).
6. Номинальный выходной КПД – это КПД инвертора в заданных рабочих условиях, выражаемый отношением его выходной мощности к входной мощности, выраженным в %. КПД инвертора при номинальной выходной мощности – это КПД при полной нагрузке, а КПД при 10% от номинальной выходной мощности – это КПД при низкой нагрузке.
7. Максимальное содержание гармоник инвертора, синусоидального инвертора, при резистивной нагрузке максимальное содержание гармоник выходного напряжения должно быть ≤ 10%.
8. Перегрузочная способность инвертора: в заданных условиях выходной ток инвертора в течение относительно короткого периода времени превышает номинальный. Перегрузочная способность инвертора должна соответствовать определенным требованиям при заданном коэффициенте мощности нагрузки.
9. Эффективность инвертора, выраженная в номинальном выходном напряжении, выходном токе и заданном коэффициенте мощности нагрузки, а также соотношение выходной активной мощности инвертора и входной активной мощности (или мощности постоянного тока).
- Коэффициент мощности нагрузки, характеризующий способность инвертора выдерживать индуктивную или емкостную нагрузку. При синусоидальном режиме коэффициент мощности нагрузки составляет от 0,7 до 0,9 (отстающий), а номинальное значение — 0,9.
11. Несимметрия нагрузки. При несимметричной нагрузке 10% несимметрия выходного напряжения трехфазного инвертора с фиксированной частотой должна быть ≤ 10%.
12. Несимметрия выходного напряжения. При нормальных условиях эксплуатации несимметрия выходного трехфазного напряжения инвертора (отношение составляющей обратной последовательности к составляющей прямой последовательности) не должна превышать заданного значения, обычно выражаемого в %, например 5% или 8%.
13. Пусковые характеристики. При нормальных условиях эксплуатации инвертор при полной нагрузке и без нагрузки должен нормально запускаться 5 раз подряд.
14. Функции защиты: инвертор должен быть оснащен защитой от короткого замыкания, перегрузки по току, перегрева, перенапряжения, пониженного напряжения и обрыва фазы. Защита от перенапряжения означает, что для инвертора без системы стабилизации напряжения необходимо предусмотреть защиту от перенапряжения на выходе, чтобы предотвратить повреждение отрицательной отсечки, вызванное перенапряжением на выходе. Защита от перегрузки по току относится к защите инвертора от перегрузки по току и должна обеспечивать своевременное срабатывание в случае короткого замыкания нагрузки или превышения током допустимого значения, чтобы исключить повреждения, вызванные пусковым током.
15. Помехоустойчивость и помехозащищённость: инвертор должен быть способен противостоять электромагнитным помехам в окружающей среде при указанных нормальных условиях эксплуатации. Характеристики помехозащищённости и электромагнитной совместимости инвертора должны соответствовать положениям соответствующих стандартов.
16. Уровень шума при редкой эксплуатации, контроле и техническом обслуживании инвертора должен быть ≤ 95 дБ; при частой эксплуатации, контроле и техническом обслуживании инвертора должен быть ≤ 80 дБ.
17. Дисплей. Инвертор должен быть оснащен дисплеем для отображения таких параметров, как выходное напряжение переменного тока, выходной ток и выходная частота, а также отображением сигнала о состоянии входного заряда, подачи питания и неисправности.
18. Функция связи. Функция удаленной связи позволяет пользователю проверять текущее состояние машины и сохраненные данные без необходимости посещения объекта.
19. Искажение формы выходного напряжения. Если выходное напряжение инвертора синусоидальное, необходимо указать максимально допустимое искажение формы (или содержание гармоник). Обычно выражаемое через общее искажение формы выходного напряжения, значение не должно превышать 5% (для однофазного выхода допускается 10%).
20. Пусковые характеристики, характеризующие пусковую способность и динамические характеристики инвертора. Инвертор должен обеспечивать надежный пуск под номинальной нагрузкой.
21. Шум, создаваемый силовым электронным оборудованием, трансформаторами, фильтрами, электромагнитными переключателями, вентиляторами и другими компонентами, может быть источником шума. При нормальной работе инвертора уровень шума не должен превышать 80 дБ, а для маломощных инверторов – 65 дБ.
Boland Renewable Energy Co.,LTD Как интегрированная новая энергетическая компания, предоставляющая вам высококачественные интегрированные решения в области ветроэнергетики, солнечной энергетики и систем хранения энергии. Boland теперь является дочерней компанией CRRC и отвечает за зарубежное расширение бизнеса CRRC в области ветроэнергетики и солнечной энергетики. У нас относительно полная внутренняя цепочка поставок, сервисная сеть и превосходное качество продукции и технологий.
Boland Обеспечить EPC электростанции, инвестиции и приобретение электростанции.
Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна техническая поддержка. Приветствуем наше сотрудничество!
Моя электронная почта: marketing@boland-hydroturbine.com
Вашингтон: +8613923745989
