Inverterio paskirtis yra transformuoti nuolatinės srovės bangos formos įtampą į kintamosios srovės signalą, kad apkrova (pvz., elektros tinklas) tam tikru dažniu ir nedideliu fazės kampu būtų įpurškiama galia.φ ≈0).Supaprastinta vienfazės vienpolio impulso pločio moduliacijos (PWM) grandinė parodyta paveikslėlyje2 (ta pati bendra schema gali būti išplėsta iki trijų fazių sistemos).Šioje schemoje PV sistema, veikianti kaip nuolatinės srovės įtampos šaltinis su tam tikru šaltinio induktyvumu, yra suformuota į kintamosios srovės signalą per keturis IGBT jungiklius lygiagrečiai su laisvosios eigos diodais.Šie jungikliai yra valdomi vartuose per PWM signalą, kuris paprastai yra IC išvestis, kuri lygina nešlio bangą (dažniausiai norimo išėjimo dažnio sinusinę bangą) ir atskaitos bangą žymiai didesniu dažniu (paprastai trikampė banga). esant 5-20 kHz).IGBT išvestis yra suformuota į kintamosios srovės signalą, tinkamą naudoti arba tinklelio įpurškimui, taikant įvairias LC filtrų topologijas.
Inverteriai priklauso didelei statinių keitiklių grupei, kuri apima daugelį šiandieninių's įrenginiai gali“Paversti“įvesties elektrinius parametrus, tokius kaip įtampa ir dažnis, kad išvestis būtų suderinama su apkrovos reikalavimais.
Paprastai tariant, inverteriai yra įrenginiai, galintys paversti nuolatinę srovę į kintamąją srovę ir yra gana dažni pramoninės automatikos programose ir elektrinėse pavarose.Skirtingų tipų keitiklių architektūra ir dizainas keičiasi atsižvelgiant į kiekvieną konkretų pritaikymą, net jei jų pagrindinė paskirtis yra ta pati (nuo nuolatinės srovės konvertavimas į kintamąją srovę).
1. Atskirai ir prie tinklo prijungti keitikliai
Fotovoltiniuose įrenginiuose naudojami keitikliai istoriškai skirstomi į dvi pagrindines kategorijas:
:Autonominiai inverteriai
:Prie tinklo prijungti inverteriai
Autonominiai inverteriai skirti naudoti, kai fotovoltinė elektrinė nėra prijungta prie pagrindinio energijos paskirstymo tinklo.Inverteris gali tiekti elektros energiją prijungtoms apkrovoms, užtikrindamas pagrindinių elektros parametrų (įtampos ir dažnio) stabilumą.Tai išlaiko juos iš anksto nustatytose ribose ir gali atlaikyti laikinas perkrovos situacijas.Esant tokiai situacijai, keitiklis yra sujungtas su akumuliatoriaus saugojimo sistema, kad būtų užtikrintas pastovus energijos tiekimas.
Kita vertus, prie tinklo prijungti keitikliai gali sinchronizuotis su elektros tinklu, prie kurio jie yra prijungti, nes šiuo atveju įtampa ir dažnis yra“primesta“pagal pagrindinį tinklą.Šie keitikliai turi turėti galimybę atsijungti, jei sugenda pagrindinis tinklas, kad būtų išvengta galimo atvirkštinio maitinimo tinklo, kuris gali kelti rimtą pavojų.
- 1 pav. Atskiros sistemos ir prie tinklo prijungtos sistemos pavyzdys.Vaizdas suteiktas Biblus.
2. Koks yra magistralės kondensatoriaus vaidmuo
2 pav. Vienfazis impulsinis pločio moduliavimas (PWM).keitiklio nustatymas.IGBT jungikliai kartu su LC išvesties filtru paverčia nuolatinės srovės įvesties signalą tinkamu kintamosios srovės signalu.Tai skatina ažalingas įtampos pulsavimas PV gnybtuose.AutobusasKondensatorius yra tokio dydžio, kad sumažintų šį pulsavimą.
Veikiant IGBT, į PV matricos gnybtą įvedama pulsacinė įtampa.Šis bangavimas kenkia PV sistemos veikimui, nes gnybtams tiekiama nominali įtampa turi būti laikoma IV kreivės maksimalios galios taške (MPP), kad būtų išgaunama didžiausia galia.Įtampos pulsacija PV gnybtuose svyruos iš sistemos paimamą galią, todėl
mažesnė vidutinė galia (3 pav.).Į magistralę pridedamas kondensatorius, kad būtų išlygintas įtampos pulsavimas.
3 paveikslas: PWM keitiklio schemos į PV gnybtus įvestas įtampos pulsavimas nukreipia taikomą įtampą nuo PV matricos maksimalaus galios taško (MPP).Tai sukelia masyvo išėjimo galios bangavimą, todėl vidutinė išėjimo galia yra mažesnė už vardinę MPP
Įtampos pulsacijos amplitudė (nuo viršūnės iki maksimumo) nustatoma pagal perjungimo dažnį, PV įtampą, magistralės talpą ir filtro induktyvumą pagal:
kur:
VPV yra saulės kolektorių nuolatinės srovės įtampa,
Cbus yra magistralės kondensatoriaus talpa,
L yra filtro induktorių induktyvumas,
fPWM yra perjungimo dažnis.
(1) lygtis taikoma idealiam kondensatoriui, kuris neleidžia įkrovimui tekėti per kondensatorių įkrovimo metu ir tada iškrauna energiją, esančią elektriniame lauke, be pasipriešinimo.Tiesą sakant, joks kondensatorius nėra idealus (4 pav.), bet yra sudarytas iš kelių elementų.Be idealios talpos, dielektrikas nėra idealiai atsparus ir nedidelė nuotėkio srovė teka iš anodo į katodą išilgai baigtinės šunto varžos (Rsh), aplenkdama dielektrinę talpą (C).Kai srovė teka per kondensatorių, kaiščiai, folijos ir dielektrikas nėra puikiai laidūs ir yra lygiavertė nuoseklioji varža (ESR) nuosekliai su talpa.Galiausiai, kondensatorius kaupia tam tikrą energiją magnetiniame lauke, todėl yra lygiavertis nuoseklus induktyvumas (ESL) nuosekliai su talpa ir ESR.
4 pav. Ekvivalentinė bendrojo kondensatoriaus grandinė.Kondensatorius yrasudarytas iš daugelio neidealių elementų, įskaitant dielektrinę talpą (C), neribotą šunto varžą per dielektriką, aplenkiantį kondensatorių, nuosekliąją varžą (ESR) ir nuoseklųjį induktyvumą (ESL).
Netgi tokiame iš pažiūros paprastame komponente kaip kondensatorius yra keli elementai, kurie gali sugesti arba sugesti.Kiekvienas iš šių elementų gali turėti įtakos keitiklio veikimui tiek kintamos, tiek nuolatinės srovės pusėje.Siekiant nustatyti neidealių kondensatorių komponentų degradacijos poveikį PV gnybtuose įvestam įtampos pulsavimui, naudojant SPICE buvo modeliuojamas PWM vienpolis H tilto keitiklis (2 pav.).Filtro kondensatoriai ir induktoriai laikomi atitinkamai 250 µF ir 20 mH.IGBT modeliai SPICE yra gauti iš Petrie ir kt. darbo. PWM signalą, kuris valdo IGBT jungiklius, atitinkamai nustato lygintuvas ir invertuojanti lyginamoji grandinė, skirta aukšto ir žemo lygio IGBT jungikliams.PWM valdiklių įvestis yra 9,5 V, 60 Hz sinusinė nešiklio banga ir 10 V, 10 kHz trikampė banga.
- CRE sprendimas
CRE yra aukštųjų technologijų įmonė, kuri specializuojasi plėvelinių kondensatorių gamyboje, daugiausia dėmesio skiriant galios elektronikos taikymui.
CRE siūlo brandų PV keitiklio plėvelinių kondensatorių serijos sprendimą, įskaitant nuolatinės srovės jungtį, kintamosios srovės filtrą ir slopintuvą.
Paskelbimo laikas: 2023-01-01