Фотоэлектрдик инверторлордун эффективдүүлүгүн жана электр энергиясын өндүрүүнү кантип жакшыртуу керек?

Фотоэлектрдик инвертордук конверсиянын эффективдүүлүгүнүн мааниси

Бул кайра иштетүү натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн абдан маанилүү болуп саналатфотоэлектрдик инверторлор . Мисалы, конверсиянын эффективдүүлүгүн 1% га жогорулата турган болсок, 500 кВт инвертор орто эсеп менен 4 сааттын ичинде күнүнө дагы 20 киловатт саат электр энергиясын иштеп чыга алат. Ал жылына 7300 киловатт-саатка жакын электр энергиясын жана он жылдын ичинде 73.000 киловатт-саат электр энергиясын иштеп чыга алат, бул кубаттуулугу 5 кВт болгон инвертордун электр энергиясын иштеп чыгарууга барабар. Ушундай жол менен кардарлар 5 кВт инвертору бар электр станциясын сактап кала алышат, андыктан кардарлардын кызыкчылыгын жакшыртуу үчүн, биз инвертордун конверсия эффективдүүлүгүн мүмкүн болушунча жогорулатуубуз керек.

Фотоэлектрдик инвертордун эффективдүүлүгүнө таасир этүүчү факторлор

Инвертордун эффективдүүлүгүн жогорулатуунун бирден-бир жолу жоготууларды азайтуу болуп саналат. Инвертордун негизги жоготуулары IGBT жана MOSFET сыяктуу кубаттуулукту алмаштыруучу түтүктөрдөн, ошондой эле трансформаторлор жана индукторлор сыяктуу магниттик түзүлүштөрдөн келип чыгат. Жоготуулар компоненттердин ток жана чыңалууга жана тандалган материалдардын процессине байланыштуу. мамилелери бар. IGBT жоготуулар негизинен өткөргүч жоготуу жана өтүү жоготуу болуп саналат. Өткөргүчтүн жоготуусу аппараттын ички каршылыгына жана өтүүчү токко байланыштуу. Коммутациялык жоготуу аппараттын өтүү жыштыгына жана түзмөк туруштук бере турган туруктуу токтун чыңалууларына байланыштуу.

Индуктордун жоготуулары негизинен жездин жана темирдин жоготууларын камтыйт. Жез жоготуу индуктордук катушканын каршылыгынан келип чыккан жоготууларды билдирет. Ток катушканын каршылыгынан өтүп, ысыганда, электр энергиясынын бир бөлүгү жылуулук энергиясына айланып, жоголот. Катушки көбүнчө изоляцияланган жез зымдан жасалгандыктан, ал оролуп, жез жоготуу деп аталат. Трансформатордун кыска туташуу импедансын өлчөө аркылуу жез жоготууларын эсептөөгө болот. Темир жоготуу эки аспектилерди камтыйт: бири гистерезис жоготуу, экинчиси куюлган ток жоготуу. Темирдин коромжусун трансформатордун боштук токун өлчөө жолу менен эсептөөгө болот.

Фотоэлектрдик инвертордун эффективдүүлүгүн кантип жогорулатуу керек?

Учурда үч техникалык маршрут бар: бири жоготууларды азайтуу үчүн космостук вектордук импульстун туурасын модуляциялоо сыяктуу башкаруу ыкмаларын колдонуу; башка күч түзүлүштөрдүн ички каршылыгын азайтуу үчүн кремний карбид материалдык компоненттерин колдонуу болуп саналат; үчүнчүсү - үч деңгээлдүү, беш деңгээлдүү жана башка көп баскычтуу Flat электрдик топологияны жана жумшак коммутациялоо технологиясын колдонуу, электр түзүлүшүндөгү чыңалууну азайтат жана электр түзүлүшүнүн коммутациялык жыштыгын азайтат.

1. Чыңалуу мейкиндик векторунун импульстун кеңдигинин модуляциясы

Бул толугу менен санариптик башкаруу ыкмасы болуп саналат, жогорку DC чыңалуу пайдалануу жана жеңил башкаруу артыкчылыктары менен, жана inverters көп колдонулат. Туруктуу токтун чыңалуусун колдонуу ылдамдыгы жогору, ал эми DC шинанын төмөнкү чыңалышы бир эле чыгуу чыңалышында колдонулушу мүмкүн, ошону менен электрди которуштуруучу түзүлүштүн чыңалуу стрессин азайтат, аппараттагы коммутациялык жоготуу азыраак жана инвертордун конверсиялык эффективдүүлүгү. белгилуу даражада жакшыртылат. жакшыртуу. Космостук вектордук синтезде вектордук ырааттуулукту айкалыштыруу ыкмалары ар түрдүү. Ар кандай комбинациялардын жана ырааттуулуктун жардамы менен күч түзүмдөрүнүн которуштуруу убактысынын санын кыскартуу эффектисин алууга болот, ошону менен инвертордук электр түзүлүштөрүнүн коммутациялык жоготууларын андан ары кыскартууга болот.

2. Кремний карбид материалдарын колдонуу компоненттери

Кремний карбидинин аппараттарынын аянтынын бирдигине каршылык кремний аппараттарынын бир пайызын гана түзөт. Кремний карбиддик материалдардан жасалган IGBT сыяктуу кубаттуулук түзүлүштөрүнүн абалдагы каршылыгы кадимки кремний аппараттарынын ондон бир бөлүгүнө чейин төмөндөйт. Кремний карбид технологиясы эффективдүү азайта алат Диоддун тескери калыбына келтирүү агымы аз, бул электр түзүлүшүндөгү которуштуруу жоготууларын азайта алат жана негизги өчүргүчтүн талап кылган учурдагы кубаттуулугу да ошого жараша азайтылышы мүмкүн. Ошондуктан, кремний карбид диоддорун негизги өчүргүчтүн антипараллель диоддору катары колдонуу инвертордун эффективдүүлүгүн жогорулатуунун эң жакшы жолу болуп саналат. жол. Салттуу тез калыбына келтирүүчү кремний антипараллель диоддоруна салыштырмалуу, кремний карбидине каршы параллелдик диоддорду колдонгондон кийин, диоддун тескери калыбына келтирүүчү агымы бир кыйла азаят жана жалпы конверсиянын натыйжалуулугун 1% га жакшыртса болот. Ыкчам IGBTти колдонгондон кийин, которуштуруу ылдамдыгы тездетилип, бүт машинанын конверсия эффективдүүлүгү 2% га жакшыртылышы мүмкүн. SiC антипараллель диоддору тез IGBTs менен айкалышканда, инвертордун эффективдүүлүгү дагы жакшырат.

3. Жумшак которуу жана көп деңгээлдүү технология

Жумшак коммутациялык технология резонанс принцибин колдонот, бул которуштуруу түзүлүшүндөгү токтун же чыңалуунун синусоидалдык же квази-синусоидалуу өзгөрүшүн камсыз кылат. Ток табигый түрдө нөлдү кесип өткөндө, аппарат өчүрүлөт; чыңалуу табигый түрдө нөлгө жеткенде, аппарат күйгүзүлөт. Бул которуштуруу жоготууларын азайтат жана индуктивдүү өчүрүү жана сыйымдуулук күйгүзүү сыяктуу көйгөйлөрдү бир топ чечет. Коммутатор түтүкчөсүндөгү чыңалуу же коммутатор түтүгү аркылуу агып жаткан ток нөлгө барабар болгондо, ал күйгүзүлөт же өчүрүлөт, андыктан коммутатор түтүкчөсүндө коммутация жоготуу болбойт. Салттуу эки деңгээлдүү түзүлүш менен салыштырганда, үч деңгээлдүү инвертордун чыгышы нөл деңгээлин жогорулатат, ал эми электр түзүлүшүнүн чыңалуу стресси эки эсеге кыскарат. Бул артыкчылыктан улам, ошол эле которуштуруу жыштыгында, инвертор эки деңгээлдүү түзүлүшкө караганда азыраак чыгаруу чыпкасы индукторун колдоно алат жана индуктордун жоготуусу, наркы жана көлөмү натыйжалуу кыскарышы мүмкүн; жана ошол эле чыгыш гармоникалык мазмуну боюнча, инвертор эки деңгээлдүү түзүлүшкө караганда төмөнкү которуштуруу жыштыгын колдоно алат, аппараттын которуштуруу жоготуусу азыраак жана инвертордун конверсия эффективдүүлүгү жакшырат.