Encyclopedia introduction to solar inverter

Inverter , uga dikenal minangka pengatur daya lan pengatur daya, minangka bagéyan penting saka sistem fotovoltaik. Fungsi utama inverter fotovoltaik yaiku ngowahi daya DC sing diasilake dening panel surya dadi daya AC sing digunakake dening peralatan omah. Kabeh listrik sing diasilake dening panel surya kudu diproses dening inverter sadurunge bisa metu menyang jagad njaba. [1] Liwat sirkuit full-bridge, prosesor SPWM umume digunakake kanggo ngalami modulasi, filtering, boosting voltase, lan sapiturute kanggo entuk daya AC sinusoidal sing cocog karo frekuensi beban cahya, tegangan pengenal, lan liya-liyane kanggo pangguna pungkasan sistem. Kanthi inverter, baterei DC bisa digunakake kanggo nyedhiyakake daya AC kanggo piranti.

Pambuka:

Sistem pembangkit listrik AC solar kasusun saka panel surya, pengontrol daya, inverter lan baterei; sistem pembangkit listrik DC solar ora kalebu inverter. Proses ngowahi daya AC dadi daya DC diarani rectification, sirkuit sing ngrampungake fungsi rectification diarani sirkuit rectifier, lan piranti sing nindakake proses rectification diarani rectifier device utawa rectifier. Selaras karo proses ngowahi daya DC dadi daya AC diarani inverter, sirkuit sing ngrampungake fungsi inverter diarani sirkuit inverter, lan piranti sing nindakake proses inverter diarani peralatan inverter utawa inverter.

Inti piranti inverter yaiku sirkuit switch inverter, diarani sirkuit inverter. Sirkuit iki ngrampungake fungsi inverter kanthi nguripake lan mateni saklar elektronik daya. Ngalih piranti saklar elektronik daya mbutuhake pulsa nyopir tartamtu, lan pulsa kasebut bisa diatur kanthi ngganti sinyal voltase. Sirkuit sing ngasilake lan ngatur pulsa asring diarani sirkuit kontrol utawa loop kontrol. Struktur dhasar piranti inverter kalebu, saliyane sirkuit inverter lan sirkuit kontrol sing kasebut ing ndhuwur, sirkuit proteksi, sirkuit output, sirkuit input, sirkuit output, lsp.

Fitur:

Amarga macem-macem bangunan, mesthi bakal nyebabake macem-macem instalasi panel surya. Kanggo nggedhekake efisiensi konversi energi solar nalika njupuk menyang akun katon ayu bangunan, iki mbutuhake diversifikasi inverter kita kanggo entuk cara paling apik saka energi solar. Ngonversi.

Inversi terpusat

Inverter terpusat umume digunakake ing sistem pembangkit listrik fotovoltaik gedhe (> 10kW). Akeh senar fotovoltaik paralel disambungake menyang input DC saka inverter terpusat sing padha. Umumé, modul daya IGBT telung fase digunakake kanggo daya dhuwur. Sing luwih cilik nggunakake transistor efek lapangan lan nggunakake pengontrol konversi DSP kanggo nambah kualitas daya sing diasilake supaya cedhak banget karo arus gelombang sinus. Fitur paling gedhe yaiku daya dhuwur lan biaya sistem sing murah. Nanging, efisiensi lan kapasitas produksi listrik kabeh sistem fotovoltaik kena pengaruh saka senar fotovoltaik lan shading parsial. Ing wektu sing padha, keandalan pembangkit listrik kabeh sistem fotovoltaik kena pengaruh status kerja sing kurang saka klompok unit fotovoltaik tartamtu. Arah riset paling anyar yaiku nggunakake kontrol modulasi vektor ruang lan pangembangan sambungan topologi inverter anyar kanggo entuk efisiensi dhuwur ing kondisi beban sebagean. Ing inverter terpusat SolarMax, kothak antarmuka array fotovoltaik bisa dipasang kanggo ngawasi saben senar panel layar fotovoltaik. Yen salah siji saka strings ora bisa digunakake kanthi bener, sistem bakal Informasi dikirim menyang remot controller, lan senar iki bisa mandheg liwat remot kontrol, supaya Gagal siji senar photovoltaic ora bakal ngurangi utawa mengaruhi karya lan output energi. kabeh sistem fotovoltaik.

String inverter

Inverter string wis dadi inverter sing paling populer ing pasar internasional. Inverter senar adhedhasar konsep modular. Saben senar fotovoltaik (1kW-5kW) liwat inverter, nduweni daya maksimum nelusuri puncak ing mburi DC, lan disambungake ing podo karo kanggo kothak ing mburi AC. Akeh pembangkit listrik fotovoltaik gedhe nggunakake inverter senar. Ing kauntungan iku ora kena pengaruh saka beda modul lan bayangan antarane strings, lan ing wektu sing padha nyuda titik operasi optimal saka modul photovoltaic.

Mmatch karo inverter, mangkono nambah pembangkit listrik. Kauntungan teknis kasebut ora mung nyuda biaya sistem, nanging uga nambah keandalan sistem. Ing wektu sing padha, konsep "master-slave" dienalake ing antarane senar, saengga nalika kekuwatan senar tunggal ing sistem kasebut ora bisa nggawe inverter siji, sawetara klompok senar fotovoltaik bisa disambungake bebarengan kanggo ngidini siji utawa sawetara wong kanggo bisa. , kanthi mangkono ngasilake energi listrik luwih akeh. Konsep paling anyar yaiku sawetara inverter mbentuk "tim" siji liyane kanggo ngganti konsep "master-slave", nggawe sistem luwih dipercaya.

Multiple string inverter

Inverter multi-string njupuk kaluwihan saka inverter terpusat lan inverter senar, ngindhari kekurangane, lan bisa ditrapake ing stasiun tenaga fotovoltaik kanthi sawetara kilowatt. Ing inverter multi-string, macem-macem pelacakan puncak daya individu lan konverter DC-to-DC kalebu. DC diowahi dadi daya AC liwat inverter DC-kanggo-AC umum lan disambungake menyang kothak. Rating beda saka senar fotovoltaik (contone, daya sing dirating beda, jumlah modul sing beda saben senar, pabrikan modul sing beda, lsp.), ukuran sing beda utawa teknologi modul fotovoltaik sing beda, orientasi senar sing beda (contone: wetan, kidul lan kulon) , sudhut miring utawa shading beda, bisa disambungake menyang inverter umum, karo saben senar operasi ing puncak daya maksimum pamilike. Ing wektu sing padha, dawa kabel DC suda, minimalake efek bayangan antarane strings lan mundhut disebabake beda antarane strings.

Inverter komponen

Inverter modul nyambungake saben modul fotovoltaik menyang inverter, lan saben modul nduweni pelacakan puncak daya maksimum sing independen, supaya modul lan inverter bisa luwih apik. Biasane digunakake ing stasiun tenaga fotovoltaik 50W nganti 400W, efisiensi total luwih murah tinimbang inverter senar. Wiwit padha disambungake ing podo karo ing sisih AC, iki mundhak kerumitan wiring ing sisih AC lan ndadekake pangopènan angel. Bab liya sing kudu ditanggulangi yaiku carane nyambungake menyang kothak kanthi luwih efektif. Cara sing gampang yaiku nyambungake menyang kothak langsung liwat soket AC biasa, sing bisa nyuda biaya lan instalasi peralatan, nanging asring standar keamanan jaringan listrik ing macem-macem papan bisa uga ora ngidini. Kanthi mengkono, perusahaan listrik bisa mbantah sambungan langsung piranti ngasilake menyang soket kluwarga biasa. Faktor liyane sing gegandhengan karo safety yaiku apa trafo isolasi (frekuensi dhuwur utawa frekuensi rendah) dibutuhake utawa apa inverter tanpa transformer diidini. Inverter iki paling akeh digunakake ing tembok tirai kaca.

Efisiensi Inverter Surya

Efisiensi inverter solar nuduhake pasar inverter solar sing saya tambah (inverter fotovoltaik) amarga panjaluk energi sing bisa dianyari. Lan inverter iki mbutuhake efisiensi lan linuwih sing dhuwur banget. Sirkuit daya sing digunakake ing inverter iki ditliti lan pilihan sing paling apik kanggo piranti ngalih lan rectifier dianjurake. Struktur umum saka inverter photovoltaic kapacak ing Figure 1. Ana telung inverter beda kanggo milih saka. Cahya srengenge sumunar ing modul solar sing disambungake kanthi seri, lan saben modul ngemot sakumpulan unit sel surya sing disambungake kanthi seri. Tegangan arus langsung (DC) sing diasilake dening modul surya ana ing urutan sawetara atus volt, gumantung saka kondisi cahya saka susunan modul, suhu sel lan jumlah modul sing disambungake kanthi seri.

Fungsi utama inverter jinis iki yaiku ngowahi voltase DC input dadi nilai sing stabil. Fungsi iki dileksanakake liwat konverter ngedongkrak lan mbutuhake ngalih ngedongkrak lan dioda ngedongkrak. Ing arsitektur pisanan, tataran ngedongkrak ngiring dening konverter full-bridge terisolasi. Tujuan trafo jembatan lengkap yaiku nyedhiyakake isolasi. Konverter full-bridge kapindho ing output digunakake kanggo ngowahi DC saka konverter full-bridge tahap pisanan dadi tegangan arus bolak-balik (AC). Outpute disaring sadurunge disambungake menyang jaringan kothak AC liwat switch relay kontak ganda tambahan, supaya bisa isolasi aman yen ana kesalahan lan isolasi saka jaringan pasokan ing wayah wengi. Struktur kapindho yaiku skema non-terisolasi. Antarane wong-wong mau, voltase AC langsung digawe dening output voltase DC dening tataran ngedongkrak. Struktur katelu nggunakake topologi inovatif saka ngalih daya lan dioda daya kanggo nggabungake fungsi ngedongkrak lan bagean generasi AC ing topologi darmabakti, nggawe inverter minangka efisien sabisa senadyan efficiency konversi banget kurang saka panel solar. Cedhak 100% nanging penting banget. Ing Jerman, modul seri 3kW sing dipasang ing atap sing madhep kidul bakal ngasilake 2550 kWh saben taun. Yen efisiensi inverter mundhak saka 95% dadi 96%, tambahan listrik 25kWh bisa diasilake saben taun. Biaya nggunakake modul solar tambahan kanggo ngasilake 25kWh iki padha karo nambah inverter. Wiwit nambah efisiensi saka 95% dadi 96% ora bakal tikel biaya inverter, nandur modal ing inverter sing luwih efisien minangka pilihan sing ora bisa dihindari. Kanggo desain sing berkembang, nambah efisiensi inverter kanthi cara sing paling larang minangka kriteria desain utama. Minangka kanggo linuwih lan biaya inverter, iku loro kritéria desain liyane. Efisiensi sing luwih dhuwur nyuda fluktuasi suhu sajrone siklus beban, saéngga ningkatake linuwih, saengga pedoman kasebut ana gandhengane. Panggunaan modul uga bakal nambah linuwih.

Ngalih ngedongkrak lan dioda

Kabeh topologi sing ditampilake mbutuhake switch daya cepet. Tahap ngedongkrak lan tahap konversi jembatan lengkap mbutuhake dioda ngoper cepet. Kajaba iku, switch sing dioptimalake kanggo switch frekuensi rendah (100Hz) uga migunani kanggo topologi kasebut. Kanggo teknologi silikon apa wae, switch sing dioptimalake kanggo ngoper cepet bakal duwe kerugian konduksi sing luwih dhuwur tinimbang switch sing dioptimalake kanggo aplikasi ngoper frekuensi rendah.

Tahap ngedongkrak umume dirancang minangka konverter mode saiki sing terus-terusan. Gumantung saka jumlah modul solar ing array sing digunakake ing inverter, sampeyan bisa milih nggunakake piranti 600V utawa 1200V. Rong pilihan kanggo ngalih daya yaiku MOSFET lan IGBT. Umumé, MOSFET bisa operate ing frekuensi ngoper sing luwih dhuwur tinimbang IGBT. Kajaba iku, pengaruh dioda awak kudu tansah dianggep: ing kasus tahap ngedongkrak iki ora masalah amarga dioda awak ora tumindak ing mode operasi normal. Kerugian konduksi MOSFET bisa diwilang saka RDS (ON), sing sebanding karo area mati efektif kanggo kulawarga MOSFET. Nalika voltase dirating diganti saka 600V kanggo 1200V, mundhut konduksi saka MOSFET bakal nambah nemen. Mulane, sanajan RDS (ON) sing dirating padha karo, MOSFET 1200V ora kasedhiya utawa regane dhuwur banget.

Kanggo ngalih ngedongkrak sing dirating ing 600V, MOSFET superjunction bisa digunakake. Kanggo aplikasi ngoper frekuensi dhuwur, teknologi iki nduweni kerugian konduksi paling apik. MOSFET kanthi nilai RDS (ON) ing ngisor 100 miliohm ing paket TO-220 lan MOSFET kanthi nilai RDS (ON) ing ngisor 50 miliohm ing paket TO-247. Kanggo inverter solar sing mbutuhake switching daya 1200V, IGBT minangka pilihan sing cocog. Teknologi IGBT sing luwih maju, kayata NPT Trench lan NPT Field Stop, dioptimalake kanggo ngurangi kerugian konduksi, nanging kanthi mundhut ganti rugi sing luwih dhuwur, sing ndadekake kurang cocok kanggo aplikasi ngedongkrak ing frekuensi dhuwur.

Adhedhasar teknologi planar NPT lawas, piranti FGL40N120AND dikembangake sing bisa nambah efisiensi sirkuit dorongan kanthi frekuensi switching dhuwur. Nduwe EOFF 43uJ/A. Dibandhingake karo piranti teknologi sing luwih maju, EOFF yaiku 80uJ / A, nanging kudu diduweni Kinerja kaya iki angel banget. Kerugian piranti FGL40N120AND yaiku penurunan tegangan jenuh VCE (SAT) (3.0V vs. 2.1V ing 125ºC) dhuwur, nanging kerugian ganti sing kurang ing frekuensi switching ngedongkrak dhuwur luwih akeh tinimbang iki. Piranti kasebut uga nggabungake dioda anti-paralel. Ing operasi ngedongkrak normal, dioda iki ora bakal tumindak. Nanging, sajrone wiwitan utawa sajrone kahanan sementara, sirkuit dorongan bisa didorong menyang mode aktif, mula dioda anti-paralel bakal ditindakake. Wiwit IGBT dhewe ora duwe dioda awak gawan, dioda co-dikemas iki dibutuhake kanggo mesthekake operasi dipercaya. Kanggo dioda boost, dioda pemulihan cepet kayata Stealth™ utawa dioda silikon karbon dibutuhake. Dioda karbon-silikon duwe voltase maju lan losses banget. Nalika milih dioda ngedongkrak, kudu dianggep efek saka mbalikke Recovery saiki (utawa kapasitansi prapatan saka dioda karbon-silikon) ing ngalih ngedongkrak, amarga iki bakal kasil tambahan losses. Ing kene, dioda Stealth II sing mentas diluncurake FFP08S60S bisa nyedhiyakake kinerja sing luwih dhuwur. Nalika VDD=390V, ID=8A, di/dt=200A/us, lan suhu cilik 100ºC, mundhut ngoper diwilang luwih murah tinimbang parameter FFP08S60S saka 205mJ. Nggunakake dioda Stealth ISL9R860P2, nilai iki tekan 225mJ. Mulane, iki uga nambah efisiensi inverter ing frekuensi ngoper dhuwur.

Ngalih jembatan lan dioda

Sawise penyaringan jembatan lengkap MOSFET, jembatan output ngasilake tegangan sinusoidal lan sinyal saiki 50Hz. A implementasine umum nggunakake arsitektur full-bridge standar (Figure 2). Ing gambar, yen ngalih ing sisih kiwa ndhuwur lan tengen ngisor diuripake, voltase positif dimuat antarane terminal kiwa lan tengen; yen ngalih ing sisih tengen ndhuwur lan kiwa ngisor diuripake, voltase negatif dimuat antarane terminal kiwa lan tengen. Kanggo aplikasi iki, mung siji switch sing aktif sajrone wektu tartamtu. Siji ngalih bisa diuripake kanggo PWM frekuensi dhuwur lan ngalih liyane kanggo kurang frekuensi 50Hz. Wiwit sirkuit bootstrap gumantung ing konversi piranti kurang-mburi, piranti low-mburi diuripake kanggo frekuensi dhuwur PWM, nalika piranti dhuwur-mburi diuripake kanggo frekuensi kurang 50Hz. Aplikasi iki nggunakake saklar daya 600V, mula MOSFET superjunction 600V cocok banget kanggo piranti switching kacepetan dhuwur iki. Amarga piranti ngoper iki bakal tahan arus mbalikke lengkap piranti liyane nalika ngalih urip, piranti superjunction Recovery cepet kayata 600V FCH47N60F pilihan becik. RDS (ON) punika 73 milliohms, lan mundhut konduksi banget kurang dibandhingake piranti Recovery cepet padha. Nalika piranti iki ngowahi ing 50Hz, ora perlu nggunakake fitur Recovery cepet. Piranti kasebut nduweni ciri dv/dt lan di/dt sing apik banget, sing ningkatake linuwih sistem dibandhingake karo MOSFET superjunction standar.

Pilihan liyane sing kudu ditelusuri yaiku nggunakake piranti FGH30N60LSD. Iku IGBT 30A / 600V kanthi tegangan jenuh VCE (SAT) mung 1.1V. EOFF mundhut mateni dhuwur banget, tekan 10mJ, saengga mung cocok kanggo konversi frekuensi rendah. MOSFET 50 miliohm duwe RDS (ON) tahan 100 miliohm ing suhu operasi. Mulane, ing 11A, VDS padha karo VCE (SAT) saka IGBT. Wiwit IGBT iki adhedhasar teknologi risak lawas, VCE (SAT) ora owah akeh karo suhu. Mulane IGBT iki nyuda kerugian sakabèhé ing jembatan output, saéngga nambah efisiensi inverter sakabèhé. Kasunyatan manawa FGH30N60LSD IGBT ngalih saka siji teknologi konversi daya menyang topologi khusus liyane saben setengah siklus uga migunani. IGBT digunakake ing kene minangka switch topologi. Kanggo ngoper luwih cepet, piranti superjunction pemulihan konvensional lan cepet digunakake. Kanggo topologi darmabakti 1200V lan struktur jembatan lengkap, FGL40N120AND sing kasebut ing ndhuwur minangka saklar sing cocog banget kanggo inverter surya frekuensi dhuwur sing anyar. Nalika teknologi khusus mbutuhake dioda, Stealth II, dioda Hyperfast™ II lan dioda karbon-silikon minangka solusi sing apik.

fungsi:

Inverter ora mung nduweni fungsi konversi DC menyang AC, nanging uga nduweni fungsi ngoptimalake kinerja sel surya lan fungsi proteksi kesalahan sistem. Ringkesan, ana fungsi mlaku lan mateni otomatis, fungsi kontrol pelacakan daya maksimum, fungsi pencegahan operasi independen (kanggo sistem sing nyambungake kothak), fungsi pangaturan voltase otomatis (kanggo sistem sing disambungake menyang jaringan), fungsi deteksi DC (kanggo sistem sing nyambungake kothak). ), lan deteksi lemah DC. Fungsi (kanggo sistem sing nyambungake kothak). Punika introduksi singkat kanggo fungsi mlaku lan mateni otomatis lan fungsi kontrol nelusuri daya maksimum.

Operasi otomatis lan fungsi mati: Sawise Sunrise ing esuk, kakiyatan saka radiation solar mboko sithik mundhak, lan output saka sel solar uga mundhak. Nalika daya output sing dibutuhake kanggo operasi inverter wis tekan, inverter otomatis wiwit mlaku. Sawise ngetik operasi, inverter bakal ngawasi output modul sel solar ing kabeh wektu. Anggere daya output modul sel solar luwih saka daya output dibutuhake kanggo tugas inverter, inverter bakal terus operate; bakal mandheg nganti surup, sanajan inverter uga bisa digunakake nalika udan. Nalika output modul solar dadi cilik lan output inverter nyedhaki 0, inverter lumebu ing negara siyaga.

Fungsi kontrol pelacakan daya maksimum: Output modul sel surya diganti kanthi intensitas radiasi surya lan suhu modul sel surya dhewe (suhu chip). Kajaba iku, amarga modul sel solar duwe karakteristik sing voltase sudo minangka mundhak saiki, ana titik operasi optimal sing bisa diwenehi daya maksimum. Intensitas radiasi surya ganti, lan jelas titik kerja sing optimal uga ganti. Gegandhengan karo owah-owahan kasebut, titik kerja modul sel surya tansah katahan ing titik daya maksimum, lan sistem tansah entuk output daya maksimum saka modul sel surya. Kontrol jenis iki minangka kontrol pelacakan daya maksimal. Fitur paling gedhe saka inverter sing digunakake ing sistem pembangkit tenaga surya yaiku kalebu fungsi pelacakan titik daya maksimum (MPPT).

jinis

Klasifikasi ruang lingkup aplikasi

(1) Inverter biasa

Input DC 12V utawa 24V, AC 220V, output 50Hz, daya saka 75W nganti 5000W, sawetara model duwe konversi AC lan DC, yaiku, fungsi UPS.

(2) Mesin inverter / pangisi daya kabeh-ing-siji

Ing jinis inverter iki, pangguna bisa nggunakake macem-macem formulir daya kanggo daya AC kathah: nalika ana daya AC, daya AC digunakake kanggo daya mbukak liwat inverter, utawa kanggo ngisi baterei; nalika ora ana daya AC, baterei digunakake kanggo daya mbukak AC. . Bisa digunakake bebarengan karo macem-macem sumber daya: baterei, generator, panel solar lan turbin angin.

(3) Inverter khusus kanggo pos lan telekomunikasi

Nyedhiyakake inverter 48V sing berkualitas kanggo layanan pos lan telekomunikasi. Produk kasebut nduweni kualitas apik, linuwih dhuwur, inverter modular (modul yaiku 1KW), lan duwe fungsi redundansi N + 1 lan bisa ditambah (daya saka 2KW nganti 20KW). ).

(4) Inverter khusus kanggo penerbangan lan militer

Inverter jinis iki duwe input 28Vdc lan bisa nyedhiyakake output AC ing ngisor iki: 26Vac, 115Vac, 230Vac. Frekuensi output bisa: 50Hz, 60Hz lan 400Hz, lan daya output kisaran saka 30VA nganti 3500VA. Ana uga konverter DC-DC lan konverter frekuensi khusus kanggo penerbangan.

Klasifikasi wangun gelombang output

(1) Inverter gelombang persegi

Output gelombang tegangan AC dening inverter gelombang persegi yaiku gelombang persegi. Sirkuit inverter digunakake dening jinis inverter iki ora persis padha, nanging fitur umum iku sirkuit punika relatif prasaja lan nomer tabung ngalih daya digunakake cilik. Daya desain umume antarane satus watt lan siji kilowatt. Kaluwihan saka inverter gelombang persegi yaiku: sirkuit prasaja, rega murah lan gampang pangopènan. Kerugian yaiku voltase gelombang alun-alun ngemot akeh harmonik sing dhuwur, sing bakal ngasilake kerugian tambahan ing peralatan beban kanthi induktor inti wesi utawa trafo, nyebabake gangguan ing radio lan sawetara peralatan komunikasi. Kajaba iku, inverter jinis iki nduweni kekurangan kayata sawetara regulasi voltase sing ora cukup, fungsi proteksi sing ora lengkap, lan gangguan sing relatif dhuwur.

(2) Inverter gelombang langkah

Output gelombang tegangan AC dening inverter jinis iki minangka gelombang langkah. Ana akeh garis beda kanggo inverter éling output gelombang langkah, lan nomer langkah ing gelombang output beda-beda gumantung nemen. Kauntungan saka inverter gelombang langkah yaiku bentuk gelombang output luwih apik dibandhingake karo gelombang alun-alun, lan isi harmonik tingkat dhuwur dikurangi. Nalika langkah tekan luwih saka 17, gelombang output bisa entuk gelombang quasi-sinusoidal. Nalika output transformerless digunakake, efficiency sakabèhé dhuwur banget. Kerugian yaiku sirkuit superposisi gelombang tangga nggunakake akeh tabung ngalih daya, lan sawetara formulir sirkuit mbutuhake sawetara set input daya DC. Iki ndadekke alangan kanggo klompok lan wiring susunan sel solar lan imbang daya baterei. Kajaba iku, voltase gelombang tangga isih duwe sawetara gangguan frekuensi dhuwur kanggo radio lan sawetara peralatan komunikasi.

Inverter gelombang sinus

Output gelombang tegangan AC dening inverter gelombang sinus yaiku gelombang sinus. Kauntungan saka inverter gelombang sinus yaiku duwe bentuk gelombang output sing apik, distorsi sing sithik, gangguan radio lan peralatan sing sithik, lan gangguan sing sithik. Kajaba iku, nduweni fungsi perlindungan lengkap lan efisiensi sakabèhé sing dhuwur. Kerugian yaiku: sirkuit kasebut relatif rumit, mbutuhake teknologi pangopènan sing dhuwur, lan larang.

Klasifikasi telung jinis inverter ing ndhuwur mbiyantu para desainer lan pangguna sistem fotovoltaik lan sistem tenaga angin kanggo ngenali lan milih inverter. Nyatane, inverter kanthi gelombang sing padha isih beda banget ing prinsip sirkuit, piranti sing digunakake, cara kontrol, lsp.

Cara klasifikasi liyane

1. Miturut frekuensi output daya AC, bisa dipérang dadi inverter frekuensi daya, inverter frekuensi medium lan inverter frekuensi dhuwur. Frekuensi inverter frekuensi daya yaiku 50 nganti 60Hz; frekuensi inverter frekuensi medium umume 400Hz nganti luwih saka sepuluh kHz; frekuensi inverter frekuensi dhuwur umume luwih saka sepuluh kHz kanggo MHz.

2. Miturut nomer output fase dening inverter, bisa dipérang dadi siji-phase inverter, telung-phase inverter lan multi-phase inverter.

3. Miturut tujuan daya output inverter, bisa dipérang dadi inverter aktif lan inverter pasif. Sembarang inverter sing ngirimake output energi listrik dening inverter menyang kothak daya industri diarani inverter aktif; sembarang inverter sing ngirimaken output energi listrik dening inverter kanggo sawetara mbukak electrical disebut inverter pasif. piranti.

4. Miturut wangun sirkuit utama inverter, bisa dipérang dadi inverter siji-rampung, inverter push-narik, inverter setengah-bridge lan inverter full-bridge.

5. Miturut jinis piranti ngoper utama inverter, bisa dipérang dadi inverter thyristor, inverter transistor, inverter efek lapangan lan inverter transistor bipolar gerbang terisolasi (IGBT). Bisa dipérang dadi rong kategori: inverter "semi-kontrol" lan inverter "dikontrol kanthi lengkap". Tilas ora duwe kemampuan kanggo mateni dhewe, lan komponen kasebut ilang fungsi kontrol sawise diuripake, mula diarani "semi-kontrol" lan thyristor biasa kalebu ing kategori iki; sing terakhir nduweni kemampuan kanggo mateni dhewe, yaiku, ora ana piranti Ngaktifake lan mateni bisa dikontrol dening elektroda kontrol, saengga diarani "jinis sing dikontrol kanthi lengkap". Transistor efek medan daya lan transistor bi-daya (IGBT) gerbang terisolasi kabeh kalebu ing kategori iki.

6. Miturut sumber daya DC, bisa dipérang dadi inverter sumber voltase (VSI) lan inverter sumber saiki (CSI). Ing tilas, voltase DC meh pancet, lan voltase output minangka gelombang kothak gantian; ing pungkasan, arus DC meh konstan, lan arus output minangka gelombang kothak bolak-balik.

7. Miturut cara kontrol inverter, bisa dipérang dadi inverter modulasi frekuensi (PFM) lan inverter modulasi lebar pulsa (PWM).

8. Miturut mode kerja sirkuit switching inverter, bisa dipérang dadi inverter resonant, inverter hard switching frekuensi tetep lan inverter switching alus frekuensi tetep.

9. Miturut cara commutation saka inverter, iku bisa dipérang dadi mbukak-commutated inverter lan poto-commutated inverter.

Parameter kinerja:

Ana akeh paramèter lan kahanan teknis sing njlèntrèhaké kinerja inverter. Ing kene kita mung menehi katrangan singkat babagan paramèter teknis sing umum digunakake nalika ngevaluasi inverter.

1. Kahanan lingkungan kanggo nggunakake inverter. Kondisi panggunaan normal inverter: dhuwure ora ngluwihi 1000m, lan suhu udhara 0 ~ + 40 ℃.

2. Kondisi sumber daya input DC, sawetara fluktuasi voltase DC input: ± 15% saka nilai voltase dirating saka paket baterei.

3. Dirating voltase output, ing sawetara fluktuasi allowable tartamtu saka input voltase DC, iku nggantosi Nilai voltase dirating sing inverter kudu bisa kanggo output. Akurasi stabil saka nilai voltase dirating output umume nduweni pranata ing ngisor iki:

(1) Sajrone operasi ajeg, sawetara fluktuasi voltase kudu diwatesi, contone, panyimpangan ngirim ora ngluwihi ± 3% utawa ± 5% saka nilai dirating.

(2) Ing kahanan dinamis ing ngendi beban diganti dumadakan utawa kena pengaruh faktor interferensi liyane, panyimpangan voltase output ora kudu ngluwihi ± 8% utawa ± 10% saka nilai sing dirating.

4. Dirating frekuensi output, frekuensi saka inverter output voltase AC kudu nilai relatif stabil, biasane frekuensi daya 50Hz. Penyimpangan kudu ana ing ± 1% ing kahanan kerja normal.

5. Arus output sing dirating (utawa kapasitas output sing dirating) nuduhake arus output sing dirating saka inverter ing sawetara faktor daya beban sing ditemtokake. Sawetara produk inverter menehi kapasitas output dirating, ditulis ing VA utawa kVA. Kapasitas konverter sing dirating yaiku nalika faktor daya output yaiku 1 (yaiku, beban resistif murni), voltase output sing dirating minangka produk saka arus output sing dirating.

6. Dirating efficiency output. Efisiensi inverter yaiku rasio daya output kanggo daya input ing kondisi kerja sing ditemtokake, sing ditulis ing%. Efisiensi inverter ing kapasitas output sing dirating yaiku efisiensi beban lengkap, lan efisiensi ing 10% kapasitas output sing dirating yaiku efisiensi beban sing sithik.

7. Isi harmonik maksimum saka inverter. Kanggo inverter gelombang sinus, ing beban resistif, isi harmonik maksimum tegangan output kudu ≤10%.

8. Kapasitas kakehan inverter nuduhake kemampuan inverter kanggo output luwih saka nilai saiki dirating ing wektu cendhak ing kahanan tartamtu. Kapasitas overload inverter kudu nyukupi syarat tartamtu miturut faktor daya beban sing ditemtokake.

9. Efisiensi inverter yaiku rasio daya aktif output inverter menyang daya aktif input (utawa daya DC) miturut voltase output sing dirating, arus output lan faktor daya beban sing ditemtokake.

10. Faktor daya beban nggambarake kemampuan inverter kanggo nindakake beban induktif utawa kapasitif. Ing kahanan gelombang sinus, faktor daya mbukak yaiku 0.7 ~ 0.9 (lag), lan nilai sing dirating yaiku 0.9.

11. Beban asimetri. Ing beban asimetris 10%, asimetri voltase output saka inverter telung fase frekuensi tetep kudu ≤10%.

12. Output voltase boten seimbang kalebet. Ing kahanan operasi normal, ora seimbang voltase telung fase (rasio komponen urutan mbalikke kanggo komponen urutan positif) output dening inverter ngirim ora ngluwihi nilai kasebut, umume ditulis ing%, kayata 5% utawa 8%.

13. Miwiti karakteristik: Ing kahanan operasi normal, inverter kudu bisa miwiti biasane 5 kaping saurutan ing mbukak lengkap lan kahanan operasi ora mbukak.

14. Fungsi pangayoman, inverter kudu diatur: pangayoman short circuit, pangayoman overcurrent, pangayoman overtemperature, pangayoman overvoltage, pangayoman undervoltage lan pangayoman mundhut phase. Antarane wong-wong mau, proteksi overvoltage tegese kanggo inverter tanpa ukuran stabil voltase, kudu ana langkah proteksi overvoltage output kanggo nglindhungi terminal negatif saka karusakan dening overvoltage output. Proteksi overcurrent nuduhake proteksi overcurrent saka inverter, sing kudu bisa njamin tumindak pas wektune nalika mbukak short-circuited utawa saiki ngluwihi nilai allowable kanggo nglindhungi saka karusakan dening arus mundhak.

15. Gangguan lan anti-gangguan, inverter kudu bisa nahan gangguan elektromagnetik ing lingkungan umum ing kondisi kerja normal sing ditemtokake. Kinerja anti-gangguan lan kompatibilitas elektromagnetik inverter kudu tundhuk karo standar sing relevan.

16. Inverter sing ora kerep dilakokno, dipantau lan dijaga kudu ≤95db; inverter sing kerep dilakokno, dipantau lan dijaga kudu ≤80db.

17. Tampilan, inverter kudu dilengkapi tampilan data paramèter kayata voltase output AC, output saiki lan frekuensi output, lan tampilan sinyal input urip, energized lan status fault.

18. Fungsi komunikasi. Fungsi komunikasi remot ngidini pangguna mriksa status operasi mesin lan data sing disimpen tanpa menyang situs kasebut.

19. Distorsi gelombang saka voltase output. Nalika voltase output inverter sinusoidal, distorsi gelombang maksimum sing diidinake (utawa isi harmonik) kudu ditemtokake. Biasane ditulis minangka total gelombang distorsi saka voltase output, regane ngirim ora ngluwihi 5% (10% diijini kanggo output siji-phase).

20. Miwiti karakteristik, kang ciri kemampuan inverter kang kanggo miwiti karo mbukak lan kinerja sak operasi dinamis. Inverter kudu njamin wiwitan dipercaya ing beban sing dirating.

21. Rame. Transformer, induktor saringan, saklar elektromagnetik, penggemar lan komponen liyane ing peralatan elektronik daya kabeh ngasilake swara. Nalika inverter mlaku kanthi normal, swarane ora kudu ngluwihi 80dB, lan swara saka inverter cilik ora ngluwihi 65dB.

Karakteristik baterei:

baterei PV

Kanggo ngembangake sistem inverter solar, penting kanggo ngerti karakteristik sel surya sing beda (sel PV). Rp lan Rs minangka resistensi parasit, sing tanpa wates lan nol ing kahanan sing becik.

Intensitas cahya lan suhu bisa mengaruhi karakteristik operasi sel PV. Arus iki sebanding karo intensitas cahya, nanging owah-owahan cahya ora duwe pengaruh ing voltase operasi. Nanging, voltase operasi kena pengaruh suhu. Tambah ing suhu baterei nyuda voltase operasi nanging wis sethitik pengaruh ing saiki kui. Tokoh ing ngisor iki nggambarake efek saka suhu lan cahya ing modul PV.

Owah-owahan ing intensitas cahya duwe pengaruh sing luwih gedhe ing daya output baterei tinimbang owah-owahan ing suhu. Iki bener kanggo kabeh bahan PV sing umum digunakake. Konsekuensi penting saka kombinasi rong efek kasebut yaiku kekuwatan sel PV suda kanthi nyuda intensitas cahya lan / utawa nambah suhu.

Titik daya maksimum (MPP)

Sèl solar bisa operate liwat sawetara saka sudhut voltase lan arus. MPP ditemtokake kanthi terus nambah beban resistif ing sel sing dipadhangi saka nol (acara sirkuit cendhak) nganti nilai sing dhuwur banget (acara sirkuit terbuka). MPP minangka titik operasi ing ngendi V x I tekan nilai maksimum lan ing intensitas cahya iki Daya maksimum bisa digayuh. Daya output nalika sirkuit cendhak (voltase PV padha karo nol) utawa sirkuit mbukak (saiki PV padha karo nol) kedadeyan nol.

Sèl solar silikon monocrystalline kualitas dhuwur ngasilake tegangan sirkuit mbukak 0,60 volt ing suhu 25 ° C. Kanthi suryo srengenge kebak lan suhu udhara 25 ° C, suhu sel tartamtu bisa cedhak 45 ° C, sing bakal nyuda voltase sirkuit mbukak nganti kira-kira 0,55V. Nalika suhu mundhak, voltase sirkuit mbukak terus mudhun nganti sirkuit cendhak Modul PV.

Daya maksimum ing suhu baterei 45°C biasane diprodhuksi ing 80% mbukak voltase sirkuit lan 90% short circuit saiki. Arus sirkuit cendhak baterei meh padha karo katerangan, lan voltase sirkuit mbukak mung bisa nyuda 10% nalika katerangan suda 80%. Baterei sing luwih murah bakal nyuda voltase luwih cepet nalika arus mundhak, saengga bisa nyuda daya sing kasedhiya. Output mudhun saka 70% dadi 50%, utawa malah mung 25%.

Microinverter solar kudu mesthekake yen modul PV operasi ing MPP ing sembarang wektu supaya energi maksimum bisa dijupuk saka modul PV. Iki bisa digayuh nggunakake daur ulang kontrol titik daya maksimum, uga dikenal minangka Tracker Titik Daya Maksimum (MPPT). Entuk rasio pelacakan MPP sing dhuwur uga mbutuhake ripple voltase output PV cukup cilik supaya arus PV ora owah banget nalika operasi cedhak titik daya maksimum.

Range voltase MPP saka modul PV biasane bisa ditetepake ing kisaran 25V nganti 45V, kanthi pembangkit listrik kira-kira 250W lan voltase sirkuit mbukak ngisor 50V.

Panggunaan lan pangopènan:

nggunakake

1. Sambungake lan nginstal peralatan strictly sesuai karo syarat operasi inverter lan instruksi pangopènan. Sajrone instalasi, sampeyan kudu kasebut kanthi teliti, mriksa: apa diameteripun kabel meets syarat; apa komponen lan terminal ngeculake nalika transportasi; apa bagean terisolasi uga terisolasi; apa grounding sistem meets peraturan.

2. Inverter kudu dilakokno lan digunakake strictly ing sesuai karo pandhuan kanggo nggunakake lan pangopènan. Utamane: sadurunge nguripake mesin, mbayar manungsa waé kanggo apa voltase input normal; sak operasi, mbayar manungsa waé kanggo apa urutan nguripake lan mateni mesin bener, lan apa indikasi saben meter lan lampu indikator iku normal.

3. Inverters umume duwe proteksi otomatis kanggo breakage sirkuit, overcurrent, overvoltage, overheating lan item liyane, supaya nalika fénoména iki kedaden, ana ora perlu kanggo mati kanthi manual; titik pangayoman pangayoman otomatis umume disetel ing pabrik, lan ora perlu kanggo Nyetel maneh.

4. Ana voltase dhuwur ing kabinèt inverter. Operator umume ora diijini mbukak lawang kabinèt, lan lawang kabinèt kudu dikunci ing wektu biasa.

5. Nalika suhu kamar ngluwihi 30 ° C, boros panas lan langkah cooling kudu dijupuk kanggo nyegah Gagal peralatan lan ngluwihi umur layanan saka peralatan.

Pangopènan lan pengawasan

1. Ajeg mriksa apa wiring saben bagean saka inverter iku tenan lan apa ana looseness. Utamane, kipas, modul daya, terminal input, terminal output lan grounding kudu dicenthang kanthi teliti.

2. Sawise weker mati, iku ora diijini kanggo miwiti munggah langsung. Panyebabe kudu ditemokake lan didandani sadurunge miwiti. Pemriksaan kudu ditindakake kanthi ketat miturut langkah-langkah sing ditemtokake ing manual pangopènan inverter.

3. Operator kudu nampa latihan khusus lan bisa nemtokake panyebab kesalahan umum lan ngilangi, kayata trampil ngganti sekring, komponen, lan papan sirkuit sing rusak. Personil sing ora dilatih ora diidini ngoperasikake peralatan kasebut.

4. Yen ana kacilakan sing angel diilangi utawa penyebab kacilakan ora jelas, cathetan rinci babagan kacilakan kasebut kudu disimpen lan pabrikan inverter kudu dilaporake kanthi pas wektune kanggo resolusi.