Alfræðiorðabók kynning á sólarinverterum

Inverter , einnig þekktur sem aflstillir og aflstillir, er ómissandi hluti af ljósvakakerfinu. Meginhlutverk ljósvakans er að umbreyta DC orku sem myndast af sólarrafhlöðum í riðstraum sem notað er af heimilistækjum. Allt rafmagn sem framleitt er af sólarrafhlöðunum verður að vinna með inverterinum áður en hægt er að gefa það út til umheimsins. [1] Í gegnum heila brúarhringrásina er SPWM örgjörvinn almennt notaður til að gangast undir mótun, síun, spennuaukningu osfrv. til að fá sinusoidal AC afl sem passar við lýsingarhleðslutíðni, málspennu osfrv. fyrir endanotendur kerfisins. Með inverter er hægt að nota DC rafhlöðu til að útvega rafstraum til tækja.

Kynning:

Sólarrafstraumsframleiðslukerfið samanstendur af sólarplötum, hleðslustýringu, inverter og rafhlöðu; DC sólarorkuframleiðslukerfið inniheldur ekki inverter. Ferlið við að breyta straumafli í DC afl er kallað leiðrétting, hringrásin sem lýkur leiðréttingaraðgerðinni er kölluð afriðunarrás og tækið sem útfærir leiðréttingarferlið er kallað afriðunarbúnaður eða afriðlari. Að sama skapi er ferlið við að breyta jafnstraumsafli í straumafl kallað inverter, hringrásin sem lýkur inverter aðgerðinni er kölluð inverter hringrás og tækið sem útfærir inverter ferlið er kallað inverter búnaður eða inverter.

Kjarni inverter tækisins er inverter rofa hringrásin, nefnd inverter hringrásin. Þessi hringrás lýkur virkni invertersins með því að kveikja og slökkva á rafeindarofanum. Skipting rafeindaskiptabúnaðar krefst ákveðinna aksturspúlsa og hægt er að stilla þessa púls með því að breyta spennumerki. Hringrásin sem framleiðir og stjórnar púlsum er oft kölluð stjórnrás eða stjórnlykja. Grunnbygging inverter tækisins inniheldur, til viðbótar við ofangreinda inverter hringrás og stjórnrás, verndarrás, úttaksrás, inntaksrás, úttaksrás osfrv.

Eiginleikar:

Vegna fjölbreytileika bygginga mun það óhjákvæmilega leiða til fjölbreytileika sólarplötuuppsetninga. Til þess að hámarka umbreytingarhagkvæmni sólarorku á meðan tekið er tillit til fallegs útlits byggingarinnar, krefst þetta fjölbreytni invertara okkar til að ná fram bestu leiðinni til sólarorku. Umbreyta.

Miðstýrð snúningur

Miðstýrður inverter er almennt notaður í kerfum stórra ljósaflsstöðva (>10kW). Margir samhliða ljósvökvastrengir eru tengdir við DC-inntak sama miðlæga invertersins. Almennt eru þriggja fasa IGBT afleiningar notaðar fyrir mikið afl. Þeir smærri nota sviðsáhrif smára og nota DSP umbreytingarstýringar til að bæta gæði framleitt afl þannig að það er mjög nálægt sinusbylgjustraumi. Stærsti eiginleikinn er mikill kraftur og lítill kostnaður við kerfið. Hins vegar er hagkvæmni og rafframleiðslugeta alls ljósakerfisins fyrir áhrifum af samsvörun ljósvakastrengja og hlutaskyggingar. Á sama tíma er áreiðanleiki raforkuframleiðslu alls ljósakerfisins fyrir áhrifum af slæmri vinnustöðu ákveðins ljósvakaeiningarhóps. Nýjustu rannsóknarleiðbeiningarnar eru notkun á geimvektormótunarstýringu og þróun nýrra tenginga í staðfræði inverter til að ná fram mikilli skilvirkni við hlutaálagsskilyrði. Á SolarMax miðlæga inverterinu er hægt að tengja viðmótakassa fyrir ljósvökva til að fylgjast með hverjum streng af seglspjöldum með ljósvökva. Ef einn af strengjunum virkar ekki rétt mun kerfið. af öllu ljósvakakerfinu.

Strengjabreytir

Strengjabreytarar eru orðnir vinsælustu invertararnir á alþjóðlegum markaði. Strengjabreytirinn er byggður á einingahugmyndinni. Hver ljóseindastrengur (1kW-5kW) fer í gegnum inverter, er með hámarks aflstraumstoppamælingu í DC-endanum og er tengdur samhliða netinu í AC-endanum. Margar stórar ljósavirkjanir nota strenginvertara. Kosturinn er sá að það verður ekki fyrir áhrifum af einingamun og skugga á milli strengja, og á sama tíma dregur úr ákjósanlegum rekstrarpunkti ljósvakaeininga.

Misræmi við inverterinn og eykur þar með orkuframleiðslu. Þessir tæknilegu kostir draga ekki aðeins úr kerfiskostnaði heldur auka einnig áreiðanleika kerfisins. Jafnframt er hugtakið „master-slave“ kynnt á milli strengja, þannig að þegar kraftur eins strengs í kerfinu getur ekki látið einn inverter virka, er hægt að tengja saman nokkra hópa ljósvakastrengja til að leyfa einum eða nokkrir þeirra til starfa. , og framleiðir þar með meiri raforku. Nýjasta hugmyndin er sú að nokkrir invertarar mynda „teymi“ sín á milli til að koma í stað „meistara-þræla“ hugtaksins, sem gerir kerfið áreiðanlegra.

Margstrengja inverter

Fjölstrengja inverter nýtir sér kosti miðlægs inverter og strengja inverter, forðast ókosti þeirra og hægt er að nota hann á ljósaflsstöðvar með nokkur kílóvött. Í fjölstrengja inverterinu eru mismunandi einstakir afltoppsmælingar og DC-til-DC breytir innifalinn. Jafnstraumnum er breytt í straumafl í gegnum sameiginlegan DC-til-riðstraumsbreytir og tengdur við netið. Mismunandi einkunnir á ljósaaflstrengjum (td mismunandi nafnafl, mismunandi fjölda eininga á streng, mismunandi framleiðendur eininga o.s.frv.), mismunandi stærðir eða mismunandi tækni ljósaeinda, mismunandi stefnur strengjanna (td: austur, suður og vestur) , mismunandi hallahorn eða skygging, er hægt að tengja við sameiginlegan inverter, þar sem hver strengur starfar á viðkomandi hámarksafli. Á sama tíma minnkar lengd DC snúrunnar, sem lágmarkar skuggaáhrif milli strengja og tap sem stafar af mismun á strengjum.

Component inverter

Eininginverterinn tengir hverja photovoltaic einingu við inverter og hver eining hefur sjálfstæða hámarksaflstoppsmælingu, þannig að einingin og inverterinn vinna betur saman. Venjulega notað í 50W til 400W ljósvökvastöðvum, heildarnýtingin er lægri en strengsins inverter. Þar sem þeir eru tengdir samhliða á AC hlið eykur þetta flókið raflögn á AC hlið og gerir viðhald erfitt. Annað sem þarf að leysa er hvernig hægt er að tengjast netinu á skilvirkari hátt. Einfalda leiðin er að tengja beint við netið í gegnum venjulegar riðstraumsinnstungur, sem getur dregið úr kostnaði og uppsetningu búnaðar, en oft leyfa öryggisstaðlar raforkukerfisins á ýmsum stöðum það ekki. Þar með getur orkuveitan mótmælt beinni tengingu vinnslubúnaðar við venjulega heimilisinnstungu. Annar öryggistengdur þáttur er hvort þörf sé á einangrunarspenni (hátíðni eða lágtíðni) eða hvort spennulaus inverter sé leyfður. Þessi inverter er mest notaður í glertjaldveggi.

Skilvirkni sólar Inverter

Skilvirkni sólarinvertara vísar til vaxandi markaðar fyrir sólarinvertera (ljósvökvainvertera) vegna eftirspurnar eftir endurnýjanlegri orku. Og þessir invertarar krefjast mjög mikillar skilvirkni og áreiðanleika. Aflrásirnar sem notaðar eru í þessum invertara eru skoðaðar og mælt er með bestu valunum fyrir rofa- og afriðunarbúnað. Almenn uppbygging ljósspennuspenni er sýnd á mynd 1. Hægt er að velja um þrjá mismunandi invertara. Sólarljós skín á sólareiningar sem eru raðtengdar og hver eining inniheldur sett af sólarsellueiningum sem eru raðtengdar. Jafnstraumsspennan (DC) sem myndast af sólareiningum er af stærðargráðunni nokkur hundruð volt, allt eftir birtuskilyrðum einingafylkingarinnar, hitastigi frumanna og fjölda eininga sem eru tengdir í röð.

Aðalhlutverk þessarar tegundar inverter er að umbreyta inntaks DC spennu í stöðugt gildi. Þessi aðgerð er útfærð í gegnum boost breytir og krefst boost rofa og boost díóða. Í fyrsta arkitektúrnum er uppörvunarstiginu fylgt eftir með einangruðum brúarbreyti. Tilgangurinn með fullri brúarspenni er að veita einangrun. Annar fullbrúarbreytirinn á úttakinu er notaður til að umbreyta DC frá fyrsta stigs fullbrúarbreytinum í riðstraumsspennu (AC). Úttak hans er síað áður en það er tengt við riðstraumsnetið með viðbótar tvísnertiliðarofa til að tryggja örugga einangrun ef bilun kemur upp og einangrun frá veitukerfinu að nóttu til. Önnur uppbygging er óeinangrað kerfi. Meðal þeirra er AC spennan beint framleidd af DC spennu framleiðsla af uppörvunarstiginu. Þriðja uppbyggingin notar nýstárlega staðfræði aflrofa og afldíóða til að samþætta aðgerðir auka- og AC kynslóðarhluta í sérstakri staðfræði, sem gerir inverterinn eins skilvirkan og mögulegt er þrátt fyrir mjög litla umbreytingarnýtni sólarplötunnar. Nálægt 100% en mjög mikilvægt. Í Þýskalandi er gert ráð fyrir að 3kW röð eining sett upp á suðurþaki skili 2550 kWh á ári. Ef skilvirkni inverter er aukin úr 95% í 96% má framleiða 25kWst til viðbótar af rafmagni á hverju ári. Kostnaður við að nota viðbótar sólareiningar til að framleiða þessar 25kWh jafngildir því að bæta við inverter. Þar sem aukin skilvirkni úr 95% í 96% mun ekki tvöfalda kostnað við inverterinn, er óhjákvæmilegt val að fjárfesta í skilvirkari inverter. Fyrir nýja hönnun er að auka skilvirkni inverter á sem hagkvæmastan hátt lykilhönnunarviðmiðun. Hvað varðar áreiðanleika og kostnað invertersins eru þau tvö önnur hönnunarviðmið. Meiri skilvirkni dregur úr hitasveiflum yfir álagslotuna og eykur þar með áreiðanleika, þannig að þessar leiðbeiningar eru í raun tengdar. Notkun eininga mun einnig auka áreiðanleika.

Boost rofi og díóða

Öll staðfræði sem sýnd er krefst hraðskipta aflrofa. Uppörvunarstigið og umbreytingarstigið í fullri brú krefjast hraðvirkra skiptidíóða. Að auki eru rofar fínstilltir fyrir lágtíðni (100Hz) rofa einnig gagnlegir fyrir þessa staðfræði. Fyrir hverja tiltekna kísiltækni munu rofar sem eru fínstilltir fyrir hraðskipti hafa hærra leiðnartap en rofar sem eru fínstilltir fyrir lágtíðniskiptaforrit.

Uppörvunarstigið er almennt hannað sem samfelldur straumbreytir. Það fer eftir fjölda sólareininga í fylkinu sem notað er í inverterinu, þú getur valið hvort þú notar 600V eða 1200V tæki. Tveir valkostir fyrir aflrofa eru MOSFET og IGBT. Almennt séð geta MOSFETs starfað á hærri skiptitíðni en IGBTs. Að auki verður alltaf að taka tillit til áhrifa líkamsdíóðunnar: þegar um er að ræða uppörvunarstig er þetta ekki vandamál þar sem líkamsdíóðan leiðir ekki í venjulegum vinnuham. Hægt er að reikna MOSFET leiðnartap út frá RDS(ON), sem er á viðnám, sem er í réttu hlutfalli við virka deyjasvæðið fyrir tiltekna MOSFET fjölskyldu. Þegar málspennan breytist úr 600V í 1200V mun leiðnartap MOSFET aukast mikið. Þess vegna, jafnvel þótt RDS(ON) metið sé jafngilt, er 1200V MOSFET ekki tiltækur eða verðið er of hátt.

Fyrir örvunarrofa sem eru metnir á 600V er hægt að nota superjunction MOSFETs. Fyrir hátíðniskiptaforrit hefur þessi tækni besta leiðnartapið. MOSFET með RDS(ON) gildi undir 100 milliohm í TO-220 pökkum og MOSFET með RDS(ON) gildi undir 50 milliohm í TO-247 pökkum. Fyrir sólinvertara sem þurfa 1200V aflrofa er IGBT rétti kosturinn. Fullkomnari IGBT tækni, eins og NPT Trench og NPT Field Stop, eru fínstillt til að draga úr leiðnartapi, en á kostnað hærra skiptitaps, sem gerir þær síður hentugar til að auka notkun á háum tíðni.

Byggt á gömlu NPT planar tækninni, var tæki FGL40N120AND þróað sem getur bætt skilvirkni boost hringrásarinnar með hárri rofi tíðni. Það hefur EOFF upp á 43uJ/A. Í samanburði við fullkomnari tæknitækin er EOFF 80uJ/A, en það þarf að fá það. Svona frammistaða er mjög erfið. Ókosturinn við FGL40N120AND tækið er að mettunarspennufallið VCE(SAT) (3.0V á móti 2.1V við 125ºC) er hátt, en lágt rofatap þess við háa eykur skiptitíðni meira en upp fyrir þetta. Tækið samþættir einnig andstæðingur-samhliða díóða. Við venjulega uppörvun mun þessi díóða ekki leiða. Hins vegar, við ræsingu eða við tímabundnar aðstæður, er mögulegt að örvunarrásin sé keyrð í virkan hátt, en þá mun andstæðingur-samhliða díóðan leiða. Þar sem IGBT sjálft er ekki með eðlislæga líkamsdíóða er þessi sampakkaða díóða nauðsynleg til að tryggja áreiðanlega notkun. Fyrir örvunardíóða þarf hraðbata díóða eins og Stealth™ eða kolefniskísildíóða. Kolefniskísilldíóður hafa mjög lága framspennu og tap. Þegar boost-díóða er valið verður að hafa í huga áhrif öfugs endurheimtarstraums (eða tengirýmds kolefniskísildíóða) á boostrofann, þar sem það mun hafa í för með sér aukið tap. Hér getur nýlega hleypt af stokkunum Stealth II díóða FFP08S60S veitt meiri afköst. Þegar VDD=390V, ID=8A, di/dt=200A/us og hylkishitastigið er 100ºC, er reiknað skiptatap lægra en FFP08S60S færibreytan 205mJ. Með því að nota ISL9R860P2 Stealth díóðuna nær þetta gildi 225mJ. Þess vegna bætir þetta einnig skilvirkni invertersins við háa skiptitíðni.

Brúarrofar og díóða

Eftir MOSFET fullbrúarsíun myndar úttaksbrúin 50Hz sinusoidal spennu og straummerki. Algeng útfærsla er að nota staðlaðan brúararkitektúr (mynd 2). Á myndinni, ef kveikt er á rofanum efst til vinstri og neðra til hægri, er jákvæð spenna hlaðin á milli vinstri og hægri skautanna; ef kveikt er á rofanum efst til hægri og neðra til vinstri er neikvæð spenna hlaðin á milli vinstri og hægri skautanna. Fyrir þetta forrit er aðeins kveikt á einum rofi á ákveðnum tíma. Einn rofann er hægt að skipta yfir í PWM hátíðni og hinn yfir í lágtíðni 50Hz. Þar sem bootstrap hringrásin byggir á umbreytingu á lágtímum tækjum, er lægstu tækjunum skipt yfir í PWM hátíðni, á meðan hátækni tækjunum er skipt yfir í 50Hz lágtíðni. Þetta forrit notar 600V aflrofa, þannig að 600V superjunction MOSFET hentar mjög vel fyrir þetta háhraða rofatæki. Vegna þess að þessi skiptitæki þola fullan öfugan endurheimtarstraum annarra tækja þegar kveikt er á rofanum, eru hröð endurheimt superjunction tæki eins og 600V FCH47N60F tilvalið val. RDS(ON) hans er 73 milliohms og leiðartap þess er mjög lítið miðað við önnur svipuð hraðbatatæki. Þegar þetta tæki breytir við 50Hz er engin þörf á að nota hraðbataaðgerðina. Þessi tæki hafa framúrskarandi dv/dt og di/dt eiginleika, sem bætir áreiðanleika kerfisins samanborið við staðlaða superjunction MOSFET.

Annar valkostur sem vert er að skoða er notkun FGH30N60LSD tækisins. Það er 30A/600V IGBT með mettunarspennu VCE(SAT) sem er aðeins 1,1V. Slökkvi tap hans EOFF er mjög hátt, nær 10mJ, svo það er aðeins hentugur fyrir lágtíðni umbreytingu. 50 milliohm MOSFET hefur á-viðnám RDS(ON) upp á 100 milliohm við vinnsluhita. Þess vegna, á 11A, hefur það sama VDS og VCE(SAT) IGBT. Þar sem þessi IGBT er byggð á eldri niðurbrotstækni breytist VCE(SAT) ekki mikið með hitastigi. Þessi IGBT dregur því úr heildartapinu í úttaksbrúnni og eykur þar með heildarhagkvæmni invertersins. Sú staðreynd að FGH30N60LSD IGBT skiptir úr einni orkubreytingartækni yfir í aðra sérstaka staðfræði á hálfri lotu er einnig gagnleg. IGBT eru notaðir hér sem staðfræðilegir rofar. Til að skipta um hraðari eru hefðbundin og hröð endurheimt superjunction tæki notuð. Fyrir 1200V sérstaka staðfræði og fulla brúarbyggingu er fyrrnefndur FGL40N120AND rofi sem hentar mjög vel fyrir nýja hátíðni sólarorkuinvertara. Þegar sérhæfð tækni krefst díóða eru Stealth II, Hyperfast™ II díóður og kol-kísildíóða frábærar lausnir.

virka:

Inverterinn hefur ekki aðeins hlutverk DC í AC umbreytingu, heldur hefur það einnig það hlutverk að hámarka afköst sólarsellna og virkni kerfisbilunarvarna. Í stuttu máli eru sjálfvirkar keyrslu- og stöðvunaraðgerðir, eftirlitsaðgerð fyrir hámarksafl, óháð aðgerðavarnaaðgerð (fyrir nettengd kerfi), sjálfvirk spennustillingaraðgerð (fyrir nettengd kerfi), DC skynjunaraðgerð (fyrir nettengd kerfi) ), og DC jarðskynjun. Virkni (fyrir nettengd kerfi). Hér er stutt kynning á sjálfvirku keyrslu- og stöðvunaraðgerðunum og stjórnunaraðgerðinni fyrir hámarksafl.

Sjálfvirk aðgerð og lokunaraðgerð: Eftir sólarupprás að morgni eykst styrkur sólargeislunar smám saman og framleiðsla sólarselunnar eykst einnig. Þegar úttaksafli sem þarf fyrir virkni invertersins er náð, byrjar inverterinn sjálfkrafa að keyra. Eftir að hafa farið í notkun mun inverterinn fylgjast með framleiðsla sólarsellueininganna á hverjum tíma. Svo lengi sem framleiðsla afl sólar frumueininganna er meiri en framleiðslaaflið sem þarf fyrir inverter verkefnið, mun inverterinn halda áfram að starfa; það hættir til sólseturs, jafnvel þótt Inverterinn geti líka starfað á rigningardögum. Þegar framleiðsla sólareiningarinnar verður minni og inverter framleiðsla nálgast 0, fer inverterinn í biðstöðu.

Stýriaðgerð fyrir hámarksaflrakningar: Framleiðsla sólarsellueiningarinnar breytist með styrk sólargeislunar og hitastigi sólarsellueiningarinnar sjálfrar (flíshitastig). Þar að auki, vegna þess að sólarsellueiningar hafa þann eiginleika að spenna lækkar eftir því sem straumur eykst, er ákjósanlegur rekstrarpunktur sem getur náð hámarksafli. Styrkur sólargeislunar er að breytast og augljóslega er ákjósanlegur vinnustaður einnig að breytast. Í tengslum við þessar breytingar er vinnupunktur sólarsellueiningarinnar alltaf haldið á hámarksaflpunkti og kerfið fær alltaf hámarksafköst frá sólarsellueiningunni. Þessi tegund af stjórnun er hámarksaflsstýring. Stærsti eiginleiki invertera sem notaðir eru í sólarorkuframleiðslukerfum er að þeir innihalda hámarksaflpunktamælingu (MPPT) virkni.

gerð

Umfangsflokkun umsóknar

(1) Venjulegur inverter

DC 12V eða 24V inntak, AC 220V, 50Hz framleiðsla, afl frá 75W til 5000W, sumar gerðir hafa AC og DC umbreytingu, það er UPS virkni.

(2) Inverter/hleðslutæki allt-í-einn vél

Í þessari tegund af inverter geta notendur notað ýmiss konar afl til að knýja AC álag: þegar það er AC máttur er AC máttur notaður til að knýja álagið í gegnum inverterinn, eða til að hlaða rafhlöðuna; þegar það er ekkert straumafl er rafhlaðan notuð til að knýja straumhleðsluna. . Það er hægt að nota í tengslum við ýmsa aflgjafa: rafhlöður, rafala, sólarrafhlöður og vindmyllur.

(3) Sérstakur inverter fyrir póst- og fjarskipti

Útvega hágæða 48V invertara fyrir póst- og fjarskiptaþjónustu. Vörurnar eru af góðum gæðum, mikilli áreiðanleika, eininga (eining er 1KW) invertarar og hafa N+1 offramboðsvirkni og hægt er að stækka þær (afl úr 2KW í 20KW). ).

(4) Sérstakur inverter fyrir flug og her

Þessi tegund af inverter er með 28Vdc inntak og getur veitt eftirfarandi AC úttak: 26Vac, 115Vac, 230Vac. Úttakstíðni þess getur verið: 50Hz, 60Hz og 400Hz, og úttaksstyrkurinn er á bilinu 30VA til 3500VA. Það eru líka DC-DC breytir og tíðnibreytar tileinkaðir flugi.

Flokkun úttaksbylgjuforms

(1) Ferningsbylgjubreytir

AC spennubylgjuformið sem framleiðir ferhyrningsbylgjubreytirinn er ferhyrningsbylgja. Inverter hringrásirnar sem notaðar eru af þessari tegund af inverter eru ekki nákvæmlega þær sömu, en sameiginlegt er að hringrásin er tiltölulega einföld og fjöldi aflrofaröra sem notuð eru er lítill. Hönnunaraflið er yfirleitt á milli hundrað wött og eitt kílóvött. Kostir ferhyrningsbylgju inverter eru: einföld hringrás, ódýrt verð og auðvelt viðhald. Ókosturinn er sá að ferhyrningsbylgjuspennan inniheldur mikinn fjölda af hágæða harmonikum, sem mun framleiða viðbótartap í álagstækjum með járnkjarna spólum eða spennum, sem veldur truflunum á útvarpstæki og sumum samskiptabúnaði. Að auki hefur þessi tegund af inverter galla eins og ófullnægjandi spennustjórnunarsvið, ófullnægjandi verndarvirkni og tiltölulega mikinn hávaða.

(2) Skrefbylgjubreytir

AC spennubylgjuformið framleiðsla af þessari tegund af inverter er skrefbylgja. Það eru margar mismunandi línur fyrir inverterinn til að átta sig á skrefbylgjuútgangi og fjöldi skrefa í úttaksbylgjuforminu er mjög mismunandi. Kosturinn við þrepabylgjubreytirann er að úttaksbylgjuformið er verulega bætt miðað við ferhyrningsbylgjuna og hágæða harmoniska innihaldið minnkar. Þegar skrefin ná meira en 17 getur úttaksbylgjuformið náð hálfskútulaga bylgju. Þegar spennulaus framleiðsla er notuð er heildarnýtingin mjög mikil. Ókosturinn er sá að stigabylgjuofskipunarrásin notar mikið af aflrofarörum og sum hringrásarformin krefjast margra setta af DC aflinntak. Þetta kemur í veg fyrir vandræði við hópa og raflögn sólarrafhlöðu og jafnvægi hleðslu rafhlöðu. Að auki hefur stigabylgjuspennan enn nokkrar hátíðartruflanir á útvarpstæki og sumum samskiptabúnaði.

Sinus bylgjubreytir

AC spennubylgjuformið sem framleiðir frá sinusbylgjubreytiranum er sinusbylgja. Kostirnir við sinusbylgjubreytirinn eru að hann hefur góða úttaksbylgjulögun, mjög litla röskun, litla truflun á útvarpstæki og búnað og lágan hávaða. Að auki hefur það fullkomnar verndaraðgerðir og mikla heildar skilvirkni. Ókostirnir eru: hringrásin er tiltölulega flókin, krefst mikillar viðhaldstækni og er dýr.

Flokkun ofangreindra þriggja tegunda invertara er gagnleg fyrir hönnuði og notendur ljósvakerfa og vindorkukerfa til að bera kennsl á og velja invertera. Reyndar hafa invertarar með sömu bylgjulögun enn mikinn mun á hringrásarreglum, tækjum sem notuð eru, stjórnunaraðferðum osfrv.

Aðrar flokkunaraðferðir

1. Samkvæmt tíðni framleiðsla AC máttur, má skipta því í afl tíðni inverter, miðlungs tíðni inverter og hátíðni inverter. Tíðni afltíðnibreytisins er 50 til 60Hz; tíðni miðlungs tíðni inverter er yfirleitt 400Hz til meira en tíu kHz; tíðni hátíðni inverter er yfirleitt meira en tíu kHz til MHz.

2. Samkvæmt fjölda fasa sem framleiðsla af inverterinu er hægt að skipta í einfasa inverter, þriggja fasa inverter og fjölfasa inverter.

3. Samkvæmt áfangastað úttaksstyrks invertersins er hægt að skipta því í virkan inverter og óvirkan inverter. Sérhver inverter sem sendir raforkuframleiðslu frá inverterinu til iðnaðarrafnetsins er kallaður virkur inverter; Sérhver inverter sem sendir raforkuframleiðslu frá inverterinu til einhvers rafmagnsálags er kallaður óvirkur inverter. tæki.

4. Samkvæmt formi aðalrásar invertersins er hægt að skipta því í einhliða inverter, push-pull inverter, hálfbrúar inverter og full-bridge inverter.

5. Samkvæmt gerð aðalrofabúnaðar invertersins er hægt að skipta því í thyristor inverter, smári inverter, field effect inverter og einangruð hlið tvískauta smári (IGBT) inverter. Það má skipta í tvo flokka: „hálfstýrður“ inverter og „fullstýrður“ inverter. Fyrrverandi hefur ekki getu til að slökkva á sjálfum sér og íhluturinn missir stjórnunarvirkni sína eftir að kveikt er á honum, svo hann er kallaður "hálfstýrður" og venjulegir tyristorar falla í þennan flokk; hið síðarnefnda hefur getu til að slökkva á sjálfum sér, það er, það er ekkert tæki. Kveikt og slökkt er hægt að stjórna með stjórn rafskautinu, svo það er kallað "fullstýrð gerð". Power field effect smári og einangruð hlið bi-power smári (IGBT) tilheyra allir þessum flokki.

6. Samkvæmt DC aflgjafa er hægt að skipta því í spennugjafa inverter (VSI) og núverandi uppspretta inverter (CSI). Í því fyrra er DC spennan næstum stöðug og úttaksspennan er ferhyrningsbylgja til skiptis; í þeim síðarnefnda er jafnstraumurinn næstum stöðugur og úttaksstraumurinn er ferhyrningsbylgja til skiptis.

7. Samkvæmt inverter stjórnunaraðferðinni er hægt að skipta því í tíðnimótun (PFM) inverter og púlsbreiddarmótun (PWM) inverter.

8. Samkvæmt vinnustillingu inverter-rofarásarinnar er hægt að skipta því í resonant inverter, fast tíðni harður rofi inverter og fast tíðni mjúkur rofi inverter.

9. Samkvæmt commutation aðferð invertersins er hægt að skipta því í álags-commutated inverter og sjálf-commutated inverter.

Afköst færibreytur:

Það eru margar breytur og tæknilegar aðstæður sem lýsa frammistöðu inverter. Hér gefum við aðeins stutta útskýringu á tæknilegum breytum sem almennt eru notaðar við mat á inverterum.

1. Umhverfisskilyrði fyrir notkun invertersins. Venjuleg notkunarskilyrði invertersins: hæðin fer ekki yfir 1000m og lofthitinn er 0 ~ +40 ℃.

2. DC inntak aflgjafa skilyrði, inntak DC spennu sveiflusvið: ±15% af nafnspennu gildi rafhlöðupakka.

3. Málútgangsspenna, innan tilgreinds leyfilegs sveiflusviðs DC-spennuinntaksins, táknar það málspennugildið sem inverterinn ætti að geta gefið út. Stöðug nákvæmni úttaks spennugildis hefur almennt eftirfarandi ákvæði:

(1) Við stöðugt ástand ætti að takmarka spennusveiflusviðið, til dæmis ætti frávik þess ekki að fara yfir ±3% eða ±5% af nafngildinu.

(2) Í kraftmiklum aðstæðum þar sem álagið breytist skyndilega eða er fyrir áhrifum af öðrum truflunarþáttum, ætti útgangsspennu frávik ekki að fara yfir ±8% eða ±10% af nafngildinu.

4. Rated framleiðsla tíðni, tíðni inverter framleiðsla AC spennu ætti að vera tiltölulega stöðugt gildi, venjulega afl tíðni 50Hz. Frávikið ætti að vera innan við ±1% við venjulegar vinnuaðstæður.

5. Málúttaksstraumur (eða nafnúttaksgeta) gefur til kynna nafnúttaksstraum invertersins innan tilgreinds álagsstuðssviðs. Sumar invertervörur gefa einkunnaframleiðslugetu, gefin upp í VA eða kVA. Málgeta invertersins er þegar úttaksaflsstuðullinn er 1 (þ.e. eingöngu viðnámsálag), málúttaksspennan er afrakstur nafnúttaksstraumsins.

6. Einkunn framleiðsla skilvirkni. Skilvirkni invertersins er hlutfall úttaksafls hans og inntaksafls við tilgreind vinnuskilyrði, gefið upp í %. Skilvirkni invertersins við álagsgetu er skilvirkni með fullri hleðslu og skilvirkni við 10% af metinni framleiðslugetu er lítil hleðsluvirkni.

7. Hámarks harmonic innihald invertersins. Fyrir sinusbylgjubreytir, undir viðnámsálagi, ætti hámarks harmonic innihald útgangsspennunnar að vera ≤10%.

8. Ofhleðslugeta invertersins vísar til getu invertersins til að gefa út meira en núgildið á stuttum tíma við tilteknar aðstæður. Ofhleðslugeta invertersins ætti að uppfylla ákveðnar kröfur samkvæmt tilgreindum álagsstuðli.

9. Skilvirkni invertersins er hlutfall virks framleiðsla invertersins og virks inntaks afls (eða DC máttar) undir nafnúttaksspennu, útgangsstraumi og tilgreindum álagsstuðli.

10. Álagsaflsstuðull táknar getu invertersins til að bera inductive eða rafrýmd álag. Við sinusbylgjuskilyrði er álagsstuðullinn 0,7 ~ 0,9 (töf) og nafngildið er 0,9.

11. Álagsósamhverfa. Undir 10% ósamhverfu álagi ætti ósamhverfa úttaksspennu fastatíðni þriggja fasa inverter að vera ≤10%.

12. Ójafnvægi í útgangsspennu. Við venjulegar notkunaraðstæður ætti þriggja fasa spennuójafnvægi (hlutfall öfugrar raðþáttar og jákvæðrar raðþáttar) framleiðsla frá inverterinu ekki að fara yfir tilgreint gildi, venjulega gefið upp í %, svo sem 5 % eða 8%.

13. Ræsingareiginleikar: Við venjulegar notkunaraðstæður ætti inverterinn að geta ræst venjulega 5 sinnum í röð við fullt álag og án hleðslu.

14. Verndaraðgerðir, inverterinn ætti að vera settur upp: skammhlaupsvörn, yfirstraumsvörn, ofhitavörn, ofspennuvörn, undirspennuvörn og fasatapsvörn. Meðal þeirra þýðir yfirspennuvörn að fyrir invertera án spennustöðugleikaráðstafana ætti að vera til staðar yfirspennuvarnarráðstafanir til að vernda neikvæða tengið gegn skemmdum af völdum ofspennu úttaks. Yfirstraumsvörn vísar til yfirstraumsverndar invertersins, sem ætti að geta tryggt tímanlega aðgerð þegar álagið er skammhlaup eða straumurinn fer yfir leyfilegt gildi til að vernda það gegn skemmdum af völdum bylstraums.

15. Truflun og truflanir, inverterinn ætti að geta staðist rafsegultruflanir í almennu umhverfi við tilgreind venjulega vinnuskilyrði. Afköst gegn truflunum og rafsegulsviðssamhæfi invertersins ættu að vera í samræmi við viðeigandi staðla.

16. Inverters sem eru ekki oft notaðir, fylgst með og viðhaldið ættu að vera ≤95db; Inverters sem eru oft notaðir, fylgst með og viðhaldið ættu að vera ≤80db.

17. Skjár, inverterinn ætti að vera útbúinn með gagnabirtingu á breytum eins og AC úttaksspennu, úttaksstraumi og útgangstíðni, og merkjabirtingu á inntaksspennu, spennu og bilunarstöðu.

18. Samskiptaaðgerð. Fjarsamskiptaaðgerðin gerir notendum kleift að athuga rekstrarstöðu vélarinnar og vistuð gögn án þess að fara á síðuna.

19. Bylgjulögunarröskun útgangsspennunnar. Þegar úttaksspenna invertersins er sinusoidal ætti að tilgreina hámarks leyfilega bylgjulögunarröskun (eða harmoniskt innihald). Venjulega gefið upp sem heildarbylgjulögun röskunar úttaksspennunnar, gildi hennar ætti ekki að fara yfir 5% (10% er leyfilegt fyrir einfasa framleiðsla).

20. Starteiginleikar, sem einkenna getu invertersins til að byrja með álagi og frammistöðu hans við kraftmikla notkun. Inverterinn ætti að tryggja áreiðanlega ræsingu undir nafnálagi.

21. Hávaði. Transformerar, síuspólar, rafsegulrofar, viftur og aðrir íhlutir í rafeindabúnaði framleiða allir hávaða. Þegar inverterinn virkar venjulega ætti hávaði hans ekki að fara yfir 80dB og hávaði lítils inverter ætti ekki að fara yfir 65dB.

Eiginleikar rafhlöðu:

PV rafhlaða

Til að þróa sólarinverterkerfi er mikilvægt að skilja fyrst mismunandi eiginleika sólarfrumna (PV frumur). Rp og Rs eru sníkjudýraviðnám, sem eru óendanleg og núll í sömu röð við kjöraðstæður.

Ljósstyrkur og hitastig geta haft veruleg áhrif á rekstrareiginleika PV frumna. Straumurinn er í réttu hlutfalli við ljósstyrkinn en breytingar á ljósi hafa lítil áhrif á rekstrarspennuna. Hins vegar hefur hitastig áhrif á rekstrarspennuna. Hækkun á hitastigi rafhlöðunnar dregur úr rekstrarspennu en hefur lítil áhrif á strauminn sem myndast. Myndin hér að neðan sýnir áhrif hitastigs og ljóss á PV einingar.

Breytingar á ljósstyrk hafa meiri áhrif á afköst rafhlöðunnar en breytingar á hitastigi. Þetta á við um öll almennt notuð PV efni. Mikilvæg afleiðing af samsetningu þessara tveggja áhrifa er að kraftur PV frumu minnkar með minnkandi ljósstyrk og/eða hækkandi hitastigi.

Hámarksaflpunktur (MPP)

Sólarsellur geta starfað á breitt svið spennu og strauma. MPP er ákvarðað með því að auka stöðugt viðnámsálag á upplýstu hólfið úr núlli (skammhlaupsviðburður) í mjög hátt gildi (opið hringrásartilvik). MPP er vinnustaðurinn þar sem V x I nær hámarksgildi sínu og við þennan lýsingarstyrk er hægt að ná hámarksafli. Úttaksaflið þegar skammhlaup (PV spenna er núll) eða opið hringrás (PV straumur jafngildir núlli) á sér stað er núll.

Hágæða einkristallaðar sílikon sólarsellur framleiða 0,60 volta opna rafrásarspennu við 25°C hita. Með fullu sólarljósi og lofthita upp á 25°C getur hitastig tiltekinnar frumu verið nálægt 45°C, sem mun draga úr opnu rafrásarspennunni í um það bil 0,55V. Þegar hitastigið eykst heldur opna hringrásarspennan áfram að lækka þar til PV Module skammhlaupið.

Hámarksafl við 45°C rafhlöðuhita er venjulega framleitt við 80% opið rafrásarspennu og 90% skammhlaupsstraum. Skammhlaupsstraumur rafhlöðunnar er næstum í réttu hlutfalli við lýsinguna og spennan í opnu hringrásinni má aðeins minnka um 10% þegar lýsingin minnkar um 80%. Rafhlöður af minni gæðum munu draga úr spennunni hraðar þegar straumurinn eykst og draga þannig úr tiltæku afli. Framleiðslan minnkaði úr 70% í 50%, eða jafnvel aðeins 25%.

Sól örinverterinn verður að tryggja að PV einingarnar séu í gangi á MPP á hverjum tíma þannig að hámarksorka fáist frá PV einingarnar. Þetta er hægt að ná með því að nota hámarksaflpunktsstýringarlykkju, einnig þekktur sem hámarksaflpunktur (MPPT). Til að ná háu hlutfalli MPP mælingar krefst þess einnig að PV úttaksspennugáran sé nógu lítil svo að PV straumurinn breytist ekki of mikið þegar hann er í notkun nálægt hámarksaflpunkti.

MPP spennusvið PV eininga er venjulega hægt að skilgreina á bilinu 25V til 45V, með aflframleiðslu upp á um það bil 250W og opnu rafrásarspennu undir 50V.

Notkun og viðhald:

nota

1. Tengdu og settu búnaðinn upp nákvæmlega í samræmi við kröfur um notkun og viðhaldsleiðbeiningar invertersins. Við uppsetningu ættir þú að athuga vandlega: hvort þvermál vír uppfyllir kröfur; hvort íhlutir og skautarnir séu lausir við flutning; hvort einangruðu hlutarnir séu vel einangraðir; hvort jarðtenging kerfisins standist reglur.

2. Inverterinn ætti að vera starfræktur og notaður nákvæmlega í samræmi við leiðbeiningar um notkun og viðhald. Sérstaklega: Áður en þú kveikir á vélinni skaltu fylgjast með því hvort inntaksspennan sé eðlileg; meðan á notkun stendur, gaum að því hvort röð kveikt og slökkt sé á vélinni sé rétt og hvort vísbendingar hvers mælis og gaumljóss séu eðlilegar.

3. Inverters hafa almennt sjálfvirka vörn fyrir rafrásarbrot, ofstraum, ofspennu, ofhitnun og önnur atriði, þannig að þegar þessi fyrirbæri eiga sér stað er engin þörf á að slökkva á handvirkt; verndarpunktar sjálfvirkrar verndar eru venjulega stilltir í verksmiðjunni og engin þörf á að stilla aftur.

4. Það er háspenna í inverterskápnum. Rekstraraðilar mega almennt ekki opna skáphurðina og skáphurðinni ætti að vera læst á venjulegum tímum.

5. Þegar stofuhiti fer yfir 30°C skal gera varmaleiðni og kælingu ráðstafanir til að koma í veg fyrir bilun í búnaði og lengja endingartíma búnaðarins.

Viðhald og skoðun

1. Athugaðu reglulega hvort raflögn hvers hluta invertersins séu traust og hvort það sé eitthvað laust. Sérstaklega ætti að athuga vandlega viftu, afleiningar, inntak, úttak og jarðtengingu.

2. Þegar viðvörunin slekkur á henni er ekki leyfilegt að ræsa hana strax. Orsökin ætti að finna út og lagfæra áður en ræst er. Skoðunin ætti að fara fram nákvæmlega í samræmi við skrefin sem tilgreind eru í viðhaldshandbók invertersins.

3. Rekstraraðilar verða að hljóta sérstaka þjálfun og geta greint orsakir almennra bilana og útrýmt þeim, svo sem að skipta um öryggi, íhluti og skemmdir rafrásir af kunnáttu. Óþjálfað starfsfólk er ekki leyft að stjórna búnaðinum.

4. Ef slys á sér stað sem erfitt er að útrýma eða orsök slyssins er óljós, ætti að halda nákvæmar skrár yfir slysið og láta framleiðanda invertersins vita tímanlega til úrlausnar.