Ir-rwol tal-inverters fis-sistemi PV

Fil-mewġa ta 'trasformazzjoni ta' enerġija globali, il-ġenerazzjoni ta 'enerġija solari PV saret forza importanti bil-karatteristiċi nodfa u rinnovabbli tagħha . fis-sistemi PV, għalkemm l-inverter jidher li ma jidhirx, huwa għandu rwol vitali u jista' jissejjaħ is-sistema "tal-qalb" u "moħħ" tas-sistema kollha . Huwa biss jirrealizza l-konverżjoni tal-enerġija ewlenija, iżda Taffettwa profondament l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-enerġija, l-istabbiltà u l-ekonomija tas-sistemi PV .

Il-pannelli solari jikkonvertu l-enerġija ħafifa f'kurrent dirett (DC) permezz tal-effett fotoelettriku, iżda jekk huwiex konness mal-grilja tal-enerġija jew is-sewqan ta 'apparat ta' kuljum, jeħtieġ li tuża kurrent alternattiv (ac) .

L-iktar funzjoni bażika u qalba tal-inverter hija li tikkonverti d-DC iġġenerat mill-pannell solari f'AC li jissodisfa r-rekwiżiti .

Ħu s-sistema PV tad-dar bħala eżempju . il-pannelli solari fuq is-saqaf joħorġu kontinwament DC matul il-ġurnata . inverter tal-korda b'qawwa ratata ta '5kW juża apparat elettroniku tal-qawwa interna (bħalma huma l-gate bipolari transistors iGBT) biex tikkonverti l-qawwa tad-DC b'qawwa sinusojdali b'ac sinusojdali u frekwenza 380v) permezz ta 'bidla ta' frekwenza għolja . Din il-qawwa AC tista 'tintuża direttament minn friġġ, kondizzjonaturi ta' l-arja, televiżjonijiet u apparat ieħor fid-dar, u l-qawwa żejda tista 'tkun konnessa mal-grilja ta' l-enerġija biex tinkiseb "awto-ġenerazzjoni għall-użu awto għall-użu awto u surplus għall-grilja" .

Fl-istazzjonijiet tal-enerġija PV fuq skala kbira, l-iskala tal-konverżjoni tal-qawwa ta 'inverters ċentralizzati hija saħansitra aktar tal-għaġeb . pereżempju, f'bażi ​​PV ta' livell megawatt fiċ-Ċina tal-Punent, inverter ċentralizzat wieħed b'kapaċità ta '1MW jista' jikkonverti miljuni ta 'watts ta' watts ta 'enerġija DC f'qawwa AC kull siegħa, li hija ekwivalenti għall-ħtiġijiet ta' l-elettriku ta 'l-elettriku. L-inverters jużaw strutturi topoloġiċi kumplessi u algoritmi ta 'kontroll biex jiżguraw li l-qawwa tal-ħruġ AC għandha rata ta' distorsjoni armonika estremament baxxa (ġeneralment inqas minn 5%), li tissodisfa r-rekwiżiti stretti tal-kwalità tal-qawwa tal-grilja tal-enerġija u tevita t-tniġġis mal-grilja .

L-intensità tad-dawl, it-temperatura, il-kopertura tat-trab u fatturi oħra jikkawżaw il-qawwa tal-ħruġ tal-pannelli solari biex tbiddel il-ħin kollu, u l-funzjoni massima tal-power point (MPPT) tal-inverter tista 'taġġusta l-punt tax-xogħol tal-pannell solari f'ħin reali sabiex tkun dejjem toħroġ il-qawwa massima .

Assumi li l-qawwa massima ta 'pannell solari taħt kondizzjonijiet standard tat-test (STC, irradjanza 1000W / m², temperatura 25 grad) hija 500W, iżda fl-operazzjoni attwali, dawl dgħajjef filgħodu kmieni, temperatura għolja f'nofsinhar, u l-għata tas-sħab wara nofsinhar tikkawża l-qawwa tal-ħruġ tal-pannell solari biex tvarja {.

F'dan iż-żmien, l-inverter mgħammar b'algoritmi MPPT avvanzati (bħal metodu ta 'osservazzjoni ta' perturbazzjoni u metodu ta 'żieda fil-konduttività) jibdel kontinwament il-vultaġġ tax-xogħol u l-kurrent tal-pannell solari, u jissakkar b'mod preċiż il-punt ta' enerġija massimu permezz ta '"ċiklu ta' aġġustament tat-test" ta 'test .

Skond l-istatistika, inverters b'funzjoni MPPT effiċjenti jistgħu jżidu l-effiċjenza ġenerali tal-ġenerazzjoni tal-enerġija tas-sistemi PV b'5% - 15% .

F'xenarji PV distribwiti, il-vantaġġi tal-funzjoni MPPT huma aktar ovvji jew kull pannell, li jista 'jottimizza l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-enerġija ta' kull parti separatament, jevita l- "effett qasir tal-bord", u jimmassimizza l-ġenerazzjoni tal-enerġija tas-sistema kollha .

Is-sistema PV hija esposta għal barra għal żmien twil u tiffaċċja diversi riskji bħal anomaliji tal-grilja, fallimenti tat-tagħmir, u ambjent naturali . Il-funzjoni ta 'protezzjoni tal-inverter hija bħal "gwardja tas-sigurtà" biex tiżgura t-tħaddim stabbli tas-sistema .

Meta l-grilja tal-enerġija tkun barra mill-enerġija minħabba difett, jekk is-sistema PV tkompli tipprovdi l-enerġija lill-grilja tal-enerġija lokali, se tkun iffurmata "gżira", li mhux biss se tikkawża perikli ta 'xokk elettriku għall-persunal tal-manutenzjoni, iżda wkoll tagħmel ħsara fit-tagħmir . l-apparat ta' protezzjoni tal-gżejjer inkorporat fl-inverter jista 'jiskopri malajr bidliet anormali fil-frekwenza, il-vultaġġ u l-parametri oħra fil-mument l-effett tal-gżira .

Pereżempju, meta tifun ikkawża li l-grilja tal-enerġija f'ċerta żona tkun paralizzata, l-inverter tas-sistema PV lokali konness mal-grilja tal-enerġija attivat fil-pront il-protezzjoni tal-gżira, billi żgura b'mod effettiv is-sigurtà tal-persunal tat-tiswija u l-integrità tat-tagħmir .

Meta l-vultaġġ tal-ħruġ tal-pannell solari huwa għoli wisq (bħal mewġ ta 'vultaġġ minħabba waqgħa f'daqqa fit-temperatura), difett ta' ċirkwit qasir iseħħ fiċ-ċirkwit, jew il-kurrent tat-tagħbija huwa kbir wisq, l-inverter awtomatikament jikkawża l-mekkaniżmu ta 'protezzjoni biex jaqta' ċ-ċirkwit jew jillimita l-kurrent jew jillimita l-kurrent biex jipprevjeni l-ħsara tat-tagħmir u l-aċċidenti tan-nar {{1} fl-istess ħin, l-inverter għandu wkoll xi protezzjoni żejda ta 'protezzjoni żejda. Funzjoni . Meta t-temperatura tal-apparat tal-qawwa interna tkun għolja wisq, tkessaħ billi tibda l-fann li jkessaħ, tnaqqas il-qawwa tal-ħruġ, eċċ ., biex tiżgura li t-tagħmir jaħdem f'firxa ta 'temperatura sikura .

Biż-żieda kontinwa fil-kapaċità installata mill-PV, ir-rwol tal-inverters fl-interazzjoni tal-grilja qed isir dejjem aktar importanti . mhux biss jeħtieġ li jintegra bla xkiel l-enerġija elettrika fil-grilja, iżda jeħtieġ ukoll li jissodisfa r-rekwiżiti tal-grilja għall-kwalità tal-enerġija, l-istabbiltà u l-kapaċitajiet tar-regolamentazzjoni .

L-inverter jikkontrolla l-forma tal-mewġ u l-fażi tal-kurrent tal-ħruġ sabiex il-qawwa tal-ħruġ AC tkun fl-istess frekwenza u fażi bħall-vultaġġ tal-grilja, u tikkontrolla l-kontenut armoniku għal livell estremament baxx . Pereżempju, inverters intelliġenti moderni jistgħu jikkontrollaw ir-rata ta 'distorsjoni armonika attwali (THD) fi żmien 3%, viċin il-mewġa tad-dawl ideali, inaqqsu l-interferenza stabbli tal-GRID { Barra minn hekk, l-inverter jista 'wkoll jaġġusta l-fattur ta' enerġija skond id-domanda tal-grilja biex tagħmilha qrib 1, u b'hekk ittejjeb l-effiċjenza tat-trasmissjoni tal-grilja .

Misjuqa mill-globalizzazzjoni ta 'l-elettriku aħdar, is-sistemi PV ittrasformaw gradwalment minn unitajiet ta' ġenerazzjoni ta 'enerġija sempliċi għal nodi intelliġenti b'kapaċitajiet ta' appoġġ tal-grilja . Inverters ġodda ta 'appoġġ ta' funzjonijiet bħal regolazzjoni ta 'enerġija attiva u kumpens ta' enerġija reattiva . meta t-tagħbija tal-grilja hija l-quċċata, l-inverter jista 'jevita l-impatt fuq il-GRID; Meta l-vultaġġ tal-grilja huwa baxx, l-inverter jista 'joħroġ il-qawwa reattiva biex iżid il-livell tal-vultaġġ tal-grilja . fil-Ġermanja, l-inverters ta' xi stazzjonijiet tal-enerġija PV irrealizzaw il-funzjoni ta '"impjant ta' l-enerġija virtwali" permezz ta 'komunikazzjoni f'ħin reali maċ-ċentru ta' dispaċċ tal-grilja, ipparteċipa b'mod effettiv fir-regolamentazzjoni tat-tagħbija tal-quċċata tal-power grid, u tejjeb il-kapaċità ta 'assorbiment ta' l-enerġija ġdida {{4 {4}

Inverters moderni ġeneralment jintegraw il-ġbir tad-dejta, il-komunikazzjoni u l-funzjonijiet ta 'analiżi intelliġenti, li jsiru l- "housekeeper intelliġenti" tas-sistema PV . permezz ta' sensuri inkorporati, l-inverter jimmonitorja l-vultaġġ tal-input DC, kurrent, qawwa tal-ħruġ AC, frekwenza, temperatura tat-tagħmir, temperatura tat-tagħmir u parametri oħra f'ħin reali, u ttella 'd-dejta fil-pjattaforma tal-monitoraġġ (rs485. Wifi) komunikazzjoni .

Il-persunal tal-operazzjoni u l-manutenzjoni jista 'jara mill-bogħod l-istatus operattiv, id-dejta tal-ġenerazzjoni tal-enerġija u l-informazzjoni dwar l-allarm tal-ħsarat tas-sistema PV permezz tal-app tat-telefon ċellulari jew tal-kompjuter . pereżempju, meta l-ġenerazzjoni tal-enerġija ta' ċertu pannell tonqos minħabba l-akkumulazzjoni tat-trab, l-inverter se joħroġ allarm fil-ħin, u jsib il-problema Funzjonijiet ta 'manutenzjoni ta' tbassir . Permezz ta 'analiżi tat-tagħlim tal-magni ta' dejta storika, ir-riskju ta 'falliment tat-tagħmir jista' jkun imbassar minn qabel, li jibdel il-manutenzjoni passiva f'manutenzjoni attiva .}

Fil-qosor, l-inverter jintegra funzjonijiet multipli bħall-konverżjoni tal-qawwa, l-ottimizzazzjoni tal-qawwa, il-protezzjoni tas-sigurtà, l-interazzjoni tal-grilja u l-immaniġġjar intelliġenti fis-sistema PV . Il-prestazzjoni tagħha tiddetermina direttament l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-enerġija, l-istabbiltà u l-benefiċċji ekonomiċi tas-sistema PV . mal-avvanz kontinwu tat-teknoloġija, teknoloġiji ġodda bħal teknoloġiji ġodda bħal dawn bħala apparat tal-karbej tas-silicon, algoritmi AI. Il-prestazzjoni tal-inverters, tippromwovi l-industrija tal-PV biex tiżviluppa f'direzzjoni aktar effiċjenti u intelliġenti, u tikkontribwixxi aktar għat-trasformazzjoni tal-enerġija globali .