Енциклопедија вовед во соларни инвертери

Инвертер , исто така познат како регулатор на енергија и регулатор на моќност, е суштински дел од фотоволтаичниот систем. Главната функција на фотоволтаичниот инвертер е да ја претвори еднонасочната енергија генерирана од соларните панели во наизменична струја што ја користат домашните апарати. Целата електрична енергија генерирана од соларните панели мора да биде обработена од инверторот пред да може да излезе во надворешниот свет. [1] Преку колото со целосен мост, SPWM процесорот генерално се користи за модулација, филтрирање, зголемување на напонот итн. за да се добие синусоидна наизменична струја што одговара на фреквенцијата на оптоварувањето на осветлувањето, номиналниот напон итн. за крајните корисници на системот. Со инвертер, DC батерија може да се користи за да се обезбеди напојување со наизменична струја на апаратите.

Вовед:

Системот за производство на соларна наизменична струја е составен од соларни панели, контролер за полнење, инвертер и батерија; Системот за производство на соларна DC не вклучува инвертер. Процесот на конвертирање на наизменична струја во еднонасочна струја се нарекува исправување, колото што ја завршува функцијата за исправување се нарекува коло за исправување, а уредот што го спроведува процесот на исправување се нарекува исправувачки уред или исправувач. Соодветно, процесот на конвертирање на еднонасочна струја во наизменична струја се нарекува инвертер, колото што ја комплетира функцијата на инвертерот се нарекува инвертерско коло, а уредот што го спроведува процесот на инвертер се нарекува опрема за инвертер или инвертер.

Јадрото на уредот со инвертер е колото на прекинувачот на инвертерот, наречено коло на инверторот. Ова коло ја комплетира функцијата на инвертерот со вклучување и исклучување на електронскиот прекинувач за напојување. Префрлувањето на електронските прекинувачки уреди за напојување бара одредени погонски импулси, а овие импулси може да се прилагодат со менување на напонскиот сигнал. Колото што генерира и регулира импулси често се нарекува контролно коло или контролна јамка. Основната структура на уредот за инвертер вклучува, покрај гореспоменатото коло на инвертер и контролното коло, заштитно коло, излезно коло, влезно коло, излезно коло итн.

Карактеристики:

Поради различноста на зградите, тоа неизбежно ќе доведе до разновидност на инсталации на соларни панели. Со цел да се максимизира ефикасноста на конверзија на сончевата енергија притоа земајќи го предвид прекрасниот изглед на зградата, ова бара диверзификација на нашите инвертери за да се постигне најдобриот начин на сончева енергија. Конвертирај.

Централизирана инверзија

Централизираниот инвертер обично се користи во системи на големи фотоволтаични централи (>10 kW). Многу паралелни фотоволтаични жици се поврзани со DC влезот на истиот централизиран инвертер. Општо земено, трифазните IGBT модули за напојување се користат за голема моќност. Помалите користат транзистори со ефект на поле и користат контролери за конверзија на DSP за да го подобрат квалитетот на генерираната моќност, така што таа е многу блиску до струјата на синусниот бран. Најголемата карактеристика е високата моќност и ниската цена на системот. Сепак, на ефикасноста и на електричниот производствен капацитет на целиот фотоволтаичен систем влијае усогласувањето на фотоволтаичните жици и делумното засенчување. Во исто време, на доверливоста на производството на енергија на целиот фотоволтаичен систем влијае лошиот статус на работа на одредена група на фотонапонски единици. Најновите истражувачки насоки се употребата на контрола на модулација на вектори на просторот и развој на нови врски за топологија на инвертер за да се добие висока ефикасност при услови на делумно оптоварување. На централизираниот инвертер SolarMax, може да се прикачи кутија за интерфејс со фотоволтаична низа за да се следи секоја низа фотоволтаични едра. Ако една од жиците не работи правилно, системот ќе Информациите се пренесуваат на далечинскиот управувач, а оваа низа може да се запре преку далечинскиот управувач, така што дефектот на една фотоволтаична низа нема да ја намали или да влијае на работата и излезната енергија на целиот фотоволтаичен систем.

Стринг инвертер

Стринг инвертерите станаа најпопуларни инвертери на меѓународниот пазар. Инвертерот за жици е базиран на модуларен концепт. Секоја фотоволтаична низа (1kW-5kW) минува низ инвертер, има максимално следење на врвната моќност на крајот на еднонасочна струја и е поврзана паралелно со мрежата на крајот на наизменична струја. Многу големи фотонапонски централи користат струјни инвертери. Предноста е што не е под влијание на разликите во модулите и сенките помеѓу жиците, а во исто време ја намалува оптималната работна точка на фотоволтаичните модули.

Несовпаѓање со инверторот, а со тоа се зголемува производството на енергија. Овие технички предности не само што ги намалуваат трошоците на системот, туку и ја зголемуваат доверливоста на системот. Во исто време, концептот на „master-slave“ се воведува помеѓу жиците, така што кога моќта на една низа во системот не може да направи еден инвертер да работи, неколку групи фотоволтаични жици може да се поврзат заедно за да се овозможи една или неколку од нив да работат. , со што се произведува повеќе електрична енергија. Најновиот концепт е дека неколку инвертери формираат „тим“ еден со друг за да го заменат концептот „господар-роб“, што го прави системот посигурен.

Инвертер со повеќе жици

Инвертерот со повеќе жици ги користи предностите на централизираниот инвертер и жичен инвертер, ги избегнува нивните недостатоци и може да се примени на фотоволтаични централи со неколку киловати. Во инверторот со повеќе жици, вклучени се различни индивидуални следење на врвната моќност и конвертори од DC-во-DC. DC се претвора во наизменична струја преку заеднички инвертер DC-to-AC и се поврзува на мрежата. Различни оценки на фотоволтаични жици (на пр. различна номинална моќност, различен број на модули по низа, различни производители на модули итн.), различни големини или различни технологии на фотоволтаични модули, различни ориентации на жиците (на пр.: исток, југ и запад) , различни агли на навалување или засенчување, може да се поврзат со заеднички инвертер, при што секоја низа работи на својот максимален врв на моќност. Во исто време, должината на DC кабелот се намалува, минимизирајќи го ефектот на засенчување помеѓу жиците и загубата предизвикана од разликите помеѓу жиците.

Компонентен инвертер

Инвертерот на модулот го поврзува секој фотоволтаичен модул со инвертер, а секој модул има независно максимално следење на моќноста, така што модулот и инвертерот подобро соработуваат. Обично се користи во фотоволтаични централи од 50W до 400W, вкупната ефикасност е помала од онаа на жичните инвертери. Бидејќи тие се поврзани паралелно на страната за наизменична струја, ова ја зголемува сложеноста на жиците од страната на наизменична струја и го отежнува одржувањето. Друга работа што треба да се реши е како поефикасно да се поврзете на мрежата. Едноставниот начин е директно поврзување на мрежата преку обични приклучоци за наизменична струја, што може да ги намали трошоците и инсталацијата на опремата, но често безбедносните стандарди на електричната мрежа на различни места можеби не го дозволуваат тоа. Притоа, електроенергетската компанија може да се спротивстави на директно поврзување на уредот за генерирање со обичен приклучок за домаќинство. Друг фактор поврзан со безбедноста е дали е потребен изолациски трансформатор (висока фреквенција или ниска фреквенција) или дали е дозволен инвертер без трансформатор. Овој инвертер најмногу се користи во стаклени завеси.

Ефикасност на соларни инвертери

Ефикасноста на соларните инвертери се однесува на растечкиот пазар на соларни инвертери (фотоволтаични инвертери) поради побарувачката за обновлива енергија. И овие инвертери бараат исклучително висока ефикасност и доверливост. Се испитуваат струјните кола што се користат во овие инвертери и се препорачуваат најдобри избори за прекинувачки и исправувачки уреди. Општата структура на фотоволтаичниот инвертер е прикажана на слика 1. Постојат три различни инвертери за избор. Сончевата светлина сјае на соларни модули поврзани во серија, и секој модул содржи сет од единици на соларни ќелии поврзани во серија. Напонот на директна струја (DC) генериран од соларни модули е од редот на неколку стотици волти, во зависност од условите на осветлување на низата на модулите, температурата на ќелиите и бројот на модули поврзани во серија.

Примарната функција на овој тип на инвертер е да го претвори влезниот DC напон во стабилна вредност. Оваа функција се имплементира преку конвертор за засилување и бара прекинувач за засилување и диода за засилување. Во првата архитектура, фазата на засилување е проследена со изолиран конвертор со целосен мост. Целта на целосниот мост трансформатор е да обезбеди изолација. Вториот конвертор со целосен мост на излезот се користи за претворање на DC од првата фаза на целосен мост конвертор во напон на наизменична струја (AC). Неговиот излез се филтрира пред да се приклучи на мрежата со наизменична струја преку дополнителен прекинувач со двоконтактно реле, со цел да се обезбеди сигурна изолација во случај на дефект и изолација од напојната мрежа ноќе. Втората структура е неизолирана шема. Меѓу нив, наизменичниот напон директно се генерира од излезниот DC напон од фазата на засилување. Третата структура користи иновативна топологија на прекинувачи за напојување и напојувачки диоди за да ги интегрира функциите на деловите за засилување и генерирање наизменична струја во посебна топологија, правејќи го инверторот што е можно поефикасен и покрај многу ниската ефикасност на конверзија на соларниот панел. Близу 100%, но многу важно. Во Германија, модулот од серијата 3kW инсталиран на покрив свртен кон југ се очекува да генерира 2550 kWh годишно. Ако ефикасноста на инвертерот се зголеми од 95% на 96%, секоја година може да се произведуваат дополнителни 25 kWh електрична енергија. Трошоците за користење дополнителни соларни модули за генерирање на овие 25 kWh се еднакви на додавање на инвертер. Бидејќи зголемувањето на ефикасноста од 95% на 96% нема да ја удвои цената на инверторот, инвестирањето во поефикасен инвертер е неизбежен избор. За новите дизајни, зголемувањето на ефикасноста на инвертерот на најисплатлив начин е клучен дизајнерски критериум. Што се однесува до доверливоста и цената на инверторот, тие се два други дизајнерски критериуми. Поголемата ефикасност ги намалува температурните флуктуации во текот на циклусот на оптоварување, а со тоа ја подобрува доверливоста, така што овие упатства се всушност поврзани. Употребата на модули исто така ќе ја зголеми доверливоста.

Прекинувач за засилување и диода

Сите прикажани топологии бараат брзи прекинувачи за напојување. Фазата на засилување и фазата на конверзија со целосен мост бараат диоди за брзо префрлување. Покрај тоа, прекинувачите оптимизирани за префрлување со ниска фреквенција (100Hz) се исто така корисни за овие топологии. За која било дадена силиконска технологија, прекинувачите оптимизирани за брзо префрлување ќе имаат поголеми загуби на спроводливост од прекинувачите оптимизирани за апликации за префрлување со ниска фреквенција.

Фазата на засилување е генерално дизајнирана како конвертор на режим на континуирана струја. Во зависност од бројот на соларни модули во низата што се користат во инвертерот, можете да изберете дали да користите уреди од 600V или 1200V. Два избора за прекинувачи за напојување се MOSFET и IGBT. Општо земено, MOSFET-овите можат да работат на повисоки префрлувачки фреквенции од IGBT. Дополнително, секогаш мора да се земе предвид влијанието на диодата на телото: во случај на фаза на засилување, ова не е проблем бидејќи диодата на телото не се спроведува во нормален режим на работа. Загубите на спроводливоста на MOSFET може да се пресметаат од RDS(ON) на отпорот, кој е пропорционален на ефективната површина на матрицата за дадена фамилија MOSFET. Кога номиналниот напон ќе се промени од 600V на 1200V, загубите на спроводливост на MOSFET значително ќе се зголемат. Затоа, дури и ако номиналниот RDS(ON) е еквивалентен, 1200V MOSFET не е достапен или цената е превисока.

За прекинувачите за засилување оценети на 600V, може да се користат MOSFET-ови со суперспој. За апликации за префрлување со висока фреквенција, оваа технологија има најдобри загуби на спроводливост. MOSFET со вредности RDS(ON) под 100 милиоми во пакувања TO-220 и MOSFET со RDS(ON) вредности под 50 milliohms во пакувања TO-247. За соларни инвертери кои бараат префрлување на струја од 1200V, IGBT е соодветен избор. Понапредните IGBT технологии, како што се NPT Trench и NPT Field Stop, се оптимизирани за намалување на загубите во спроводливоста, но на сметка на поголеми загуби при префрлување, што ги прави помалку погодни за апликации за засилување на високи фреквенции.

Врз основа на старата NPT рамна технологија, развиен е уред FGL40N120AND кој може да ја подобри ефикасноста на колото за засилување со висока фреквенција на префрлување. Има EOFF од 43uJ/A. Во споредба со уредите со понапредна технологија, EOFF е 80uJ/A, но треба да се добие Овој вид на изведба е многу тежок. Недостатокот на уредот FGL40N120AND е што падот на заситениот напон VCE(SAT) (3,0V наспроти 2,1V на 125ºC) е висок, но неговите ниски загуби при префрлување при високи фреквенции на префрлување на засилување повеќе отколку што го надополнуваат ова. Уредот исто така интегрира анти-паралелна диода. При нормална работа на засилување, оваа диода нема да се спроведе. Меѓутоа, за време на стартувањето или за време на минливи услови, можно е колото за засилување да се вклучи во активен режим, во тој случај антипаралелната диода ќе спроведе. Бидејќи самиот IGBT нема својствена диода на телото, оваа ко-спакувана диода е потребна за да се обезбеди сигурна работа. За диоди за засилување, потребни се диоди за брзо враќање, како што се Stealth™ или јаглеродни силиконски диоди. Јаглерод-силиконските диоди имаат многу низок напон и загуби. При изборот на диода за засилување, мора да се земе во предвид ефектот на струјата за обратно враќање (или капацитетот на спој на јаглерод-силициумска диода) на прекинувачот за засилување, бидејќи тоа ќе резултира со дополнителни загуби. Овде, ново лансираната Stealth II диода FFP08S60S може да обезбеди повисоки перформанси. Кога VDD=390V, ID=8A, di/dt=200A/us, а температурата на куќиштето е 100ºC, пресметаната загуба на префрлување е помала од параметарот FFP08S60S од 205mJ. Со користење на ISL9R860P2 Stealth диодата, оваа вредност достигнува 225 mJ. Затоа, ова ја подобрува и ефикасноста на инверторот при високи фреквенции на префрлување.

Мост прекинувачи и диоди

По филтрирањето со целосен мост MOSFET, излезниот мост генерира синусоидален напон и струја од 50 Hz. Вообичаена имплементација е да се користи стандардна архитектура со целосен мост (Слика 2). На сликата, ако прекинувачите на горниот лев и долен десен агол се вклучени, позитивен напон се вчитува помеѓу левиот и десниот терминал; ако прекинувачите на горниот десен и долниот лев агол се вклучени, се вчитува негативен напон помеѓу левиот и десниот приклучок. За оваа апликација, само еден прекинувач е вклучен во одреден временски период. Едниот прекинувач може да се префрли на PWM висока фреквенција, а другиот на ниска фреквенција 50Hz. Бидејќи колото за подигање се потпира на конверзија на уреди од ниска класа, уредите од ниска класа се префрлаат на PWM висока фреквенција, додека уредите од високата класа се префрлуваат на ниска фреквенција од 50 Hz. Оваа апликација користи прекинувач за напојување од 600V, така што 600V суперспојниот MOSFET е многу погоден за овој брз прекинувачки уред. Бидејќи овие преклопни уреди ќе ја издржат целосната струја на обратно враќање на другите уреди кога прекинувачот е вклучен, уредите за брзо обновување на суперспој, како што е 600V FCH47N60F се идеални избори. Неговиот RDS(ON) е 73 милиоми, а неговата загуба на спроводливост е многу мала во споредба со другите слични уреди за брзо обновување. Кога овој уред се конвертира на 50 Hz, нема потреба да се користи одликата за брзо обновување. Овие уреди имаат одлични карактеристики dv/dt и di/dt, што ја подобрува доверливоста на системот во споредба со стандардните MOSFET-ови со суперспој.

Друга опција што вреди да се истражува е употребата на уредот FGH30N60LSD. Тоа е 30A/600V IGBT со напон на заситеност VCE(SAT) од само 1,1V. Неговата загуба за исклучување EOFF е многу висока, достигнува 10 mJ, така што е погоден само за конверзија со ниска фреквенција. MOSFET од 50 милиоми има отпорен RDS(ON) од 100 милиоми при работна температура. Затоа, на 11А, го има истиот VDS како VCE(SAT) на IGBT. Бидејќи овој IGBT се заснова на постара технологија на дефект, VCE(SAT) не се менува многу со температурата. Затоа, овој IGBT ги намалува вкупните загуби во излезниот мост, а со тоа ја зголемува вкупната ефикасност на инверторот. Корисен е и фактот што FGH30N60LSD IGBT се префрла од една технологија за конверзија на енергија на друга посветена топологија на секои половина циклус. IGBT се користат овде како тополошки прекинувачи. За побрзо префрлување, се користат конвенционални и брзо обновување супер-спој уреди. За 1200V посветена топологија и структура со целосен мост, гореспоменатиот FGL40N120AND е прекинувач кој е многу погоден за нови високофреквентни соларни инвертери. Кога специјализираните технологии бараат диоди, Stealth II, Hyperfast™ II диодите и јаглерод-силиконските диоди се одлични решенија.

функција:

Инверторот не само што има функција на конверзија од DC во AC, туку има и функција на максимизирање на перформансите на соларните ќелии и функција на заштита од дефекти на системот. Накратко, постојат функции за автоматско вклучување и исклучување, функција за контрола на максимална моќност, независна функција за спречување на работа (за системи поврзани со мрежа), функција за автоматско прилагодување на напон (за системи поврзани со мрежа), функција за откривање на еднонасочна струја (за системи поврзани со мрежата ), и детекција на заземјување со еднонасочна струја. Функција (за системи поврзани со мрежа). Еве краток вовед во функциите за автоматско вклучување и исклучување и контролната функција за следење максимална моќност.

Функција за автоматско работење и исклучување: по изгрејсонцето наутро, интензитетот на сончевото зрачење постепено се зголемува, а се зголемува и излезот на соларната ќелија. Кога ќе се достигне излезната моќност потребна за работата на инвертерот, инверторот автоматски започнува да работи. По влегувањето во функција, инверторот постојано ќе го следи излезот на модулите на соларните ќелии. Сè додека излезната моќност на модулите на соларни ќелии е поголема од излезната моќност потребна за задачата на инвертерот, инверторот ќе продолжи да работи; ќе престане до зајдисонце, дури и ако инвертерот може да работи и во дождливи денови. Кога излезот на соларниот модул станува помал и излезот на инвертерот се приближува до 0, инверторот влегува во состојба на подготвеност.

Контролна функција за следење на максимална моќност: Излезот на модулот на соларна ќелија се менува со интензитетот на сончевото зрачење и температурата на самиот модул на соларна ќелија (температура на чипот). Дополнително, бидејќи модулите на соларни ќелии имаат карактеристика дека напонот се намалува како што се зголемува струјата, постои оптимална работна точка која може да добие максимална моќност. Се менува интензитетот на сончевото зрачење, а очигледно се менува и оптималната работна точка. Во врска со овие промени, работната точка на модулот за соларни ќелии секогаш се одржува на максималната точка на моќност, а системот секогаш ја добива максималната излезна моќност од модулот за соларна ќелија. Овој вид на контрола е контрола за следење на максимална моќност. Најголемата карактеристика на инвертерите што се користат во системите за производство на соларна енергија е тоа што тие ја вклучуваат функцијата за следење на максималната точка на моќност (MPPT).

тип

Класификација на опсегот на апликацијата

(1) Обичен инвертер

DC 12V или 24V влез, AC 220V, излез 50Hz, моќност од 75W до 5000W, некои модели имаат AC и DC конверзија, односно функција UPS.

(2) Инвертер/полнач сè-во-едно машина

Во овој тип на инвертер, корисниците можат да користат различни форми на напојување за напојување на наизменична струја: кога има наизменична струја, наизменичната струја се користи за напојување на товарот преку инвертерот или за полнење на батеријата; кога нема наизменична струја, батеријата се користи за напојување на оптоварувањето со наизменична струја. . Може да се користи заедно со различни извори на енергија: батерии, генератори, соларни панели и турбини на ветер.

(3) Специјален инвертер за пошта и телекомуникации

Обезбедете висококвалитетни 48V инвертери за поштенски и телекомуникациски услуги. Производите се со добар квалитет, висока доверливост, модуларни (модулот е 1KW) инвертери и имаат N+1 функција на вишок и можат да се прошират (моќност од 2KW на 20KW). ).

(4) Специјален инвертер за воздухопловство и војска

Овој тип на инвертер има влез од 28Vdc и може да ги обезбеди следните AC излези: 26Vac, 115Vac, 230Vac. Неговата излезна фреквенција може да биде: 50Hz, 60Hz и 400Hz, а излезната моќност се движи од 30VA до 3500VA. Исто така, постојат DC-DC конвертори и конвертори на фреквенција посветени на авијацијата.

Класификација на излезни бранови

(1) Инвертер со квадратни бранови

Излезот на брановиот облик на наизменичен напон од инвертерот со квадратни бранови е квадратен бран. Колата на инвертерот што ги користи овој тип на инвертери не се сосема исти, но заедничка карактеристика е што колото е релативно едноставно и бројот на цевки за прекинувач за напојување е мал. Дизајнерската моќност е генерално помеѓу сто вати и еден киловат. Предностите на инверторот со квадратни бранови се: едноставно коло, евтина цена и лесно одржување. Недостаток е што напонот на квадратен бран содржи голем број хармоници од висок ред, што ќе предизвика дополнителни загуби во уредите за оптоварување со индуктори или трансформатори од железо, предизвикувајќи пречки на радиото и на одредена комуникациска опрема. Покрај тоа, овој тип на инвертер има недостатоци како што се недоволен опсег на регулација на напонот, нецелосна функција за заштита и релативно висока бучава.

(2) Инвертер со чекор бранови

Излезот на брановиот облик на AC напон од овој тип на инвертер е чекор бран. Постојат многу различни линии за инверторот да го реализира излезот на чекор бранови, а бројот на чекори во излезната бранова форма варира многу. Предноста на инверторот на чекор бранови е тоа што излезната бранова форма е значително подобрена во споредба со квадратниот бран, а содржината на хармониците од висок ред е намалена. Кога чекорите ќе достигнат повеќе од 17, излезната бранова форма може да постигне квази-синусоидален бран. Кога се користи излез без трансформатор, вкупната ефикасност е многу висока. Недостаток е што колото за суперпозиција на скалило бран користи многу цевки со прекинувач за напојување, а некои од формите на кола бараат повеќекратни множества на влезови на еднонасочна струја. Ова носи проблеми со групирањето и поврзувањето на низите на соларни ќелии и балансираното полнење на батериите. Дополнително, напонот на брановите на скалите сè уште има некои пречки со висока фреквенција на радија и одредена комуникациска опрема.

Инвертер на синусен бран

Излезот на брановиот облик на наизменичен напон од инвертерот на синусниот бран е синусен бран. Предностите на инвертерот на синусниот бран се тоа што има добра излезна бранова форма, многу ниско изобличување, мали пречки на радио и опрема и низок шум. Покрај тоа, има комплетни заштитни функции и висока севкупна ефикасност. Недостатоците се: колото е релативно сложено, бара висока технологија за одржување и е скапо.

Класификацијата на горенаведените три типа на инвертери е корисна за дизајнерите и корисниците на фотоволтаични системи и системи за електрична енергија од ветер да ги идентификуваат и избираат инвертерите. Всушност, инвертерите со иста форма на бранови сè уште имаат големи разлики во принципите на колото, употребените уреди, методите на контрола итн.

Други методи на класификација

1. Според фреквенцијата на излезна наизменична струја, може да се подели на инвертер на фреквенција на моќност, инвертер со средна фреквенција и инвертер со висока фреквенција. Фреквенцијата на инверторот на фреквенцијата на моќност е 50 до 60 Hz; фреквенцијата на инверторот со средна фреквенција е генерално од 400 Hz до повеќе од десет kHz; фреквенцијата на високофреквентниот инвертер е генерално повеќе од десет kHz до MHz.

2. Според бројот на фази што излегуваат од инверторот, може да се подели на еднофазен инвертер, трифазен инвертер и повеќефазен инвертер.

3. Според дестинацијата на излезната моќност на инвертерот, може да се подели на активен инвертер и пасивен инвертер. Секој инвертер што ја пренесува излезната електрична енергија од инвертерот до индустриската енергетска мрежа се нарекува активен инвертер; Секој инвертер кој ја пренесува електричната енергија од инвертерот до одредено електрично оптоварување се нарекува пасивен инвертер. уред.

4. Според формата на главното коло на инверторот, може да се подели на инвертер со еден крај, инвертер со притискање, инвертер со полумост и инвертер со целосен мост.

5. Според типот на главниот прекинувачки уред на инверторот, може да се подели на тиристорски инвертер, транзисторски инвертер, инвертер со ефект на поле и биполарен транзистор со изолирана порта (IGBT). Може да се подели во две категории: „полуконтролиран“ инвертер и „целосно контролиран“ инвертер. Првата нема можност за само-исклучување, а компонентата ја губи контролната функција откако ќе се вклучи, па затоа се нарекува „полуконтролирани“ и обичните тиристори спаѓаат во оваа категорија; второто има можност за само-исклучување, односно нема уред Вклучувањето и исклучувањето може да се контролира со контролната електрода, па затоа се нарекува „целосно контролиран тип“. Транзистори со ефект на моќно поле и транзистори со двоенергетска порта со изолација (IGBT) спаѓаат во оваа категорија.

6. Според еднонасочното напојување, може да се подели на инвертер на извор на напон (VSI) и инвертер на тековен извор (CSI). Во првиот, DC напонот е речиси константен, а излезниот напон е наизменичен квадратен бран; во вториот, DC струјата е речиси константна, а излезната струја е наизменичен квадратен бран.

7. Според методот на контрола на инвертерот, може да се подели на инвертер за модулација на фреквенција (PFM) и инвертер за модулација на ширина на пулсот (PWM).

8. Според режимот на работа на колото за префрлување на инвертерот, може да се подели на резонантен инвертер, инвертер за тврдо префрлување со фиксна фреквенција и инвертер за меко префрлување со фиксна фреквенција.

9. Според методот на комутација на инверторот, тој може да се подели на инвертер со комутирање на оптоварување и инвертер со само-комутација.

Параметри за изведба:

Постојат многу параметри и технички услови кои ја опишуваат работата на инвертерот. Овде даваме само кратко објаснување за техничките параметри кои вообичаено се користат при оценување на инвертерите.

1. Еколошки услови за користење на инвертерот. Нормални услови за употреба на инверторот: надморската височина не надминува 1000 m, а температурата на воздухот е 0~+40℃.

2. Услови за напојување со еднонасочна струја, опсег на флуктуација на влезниот DC напон: ±15% од номиналната вредност на напонот на батерискиот пакет.

3. Номинален излезен напон, во рамките на наведениот дозволен опсег на флуктуација на влезниот DC напон, тој ја претставува номиналната вредност на напонот што инверторот треба да може да ја емитува. Стабилната точност на вредноста на излезниот номинален напон генерално ги има следните одредби:

(1) За време на работата во стабилна состојба, опсегот на флуктуација на напонот треба да биде ограничен, на пример, неговото отстапување не треба да надминува ±3% или ±5% од номиналната вредност.

(2) Во динамички ситуации кога оптоварувањето ненадејно се менува или е под влијание на други фактори на пречки, отстапувањето на излезниот напон не треба да надминува ±8% или ±10% од номиналната вредност.

4. Номинална излезна фреквенција, фреквенцијата на излезниот инвертер AC напон треба да биде релативно стабилна вредност, обично фреквенцијата на моќност од 50Hz. Отстапувањето треба да биде во рамките на ±1% при нормални работни услови.

5. Номиналната излезна струја (или номинален излезен капацитет) ја означува номиналната излезна струја на инвертерот во рамките на наведениот опсег на фактор на моќност на оптоварување. Некои производи на инвертер даваат номинален излезен капацитет, изразен во VA или kVA. Номиналниот капацитет на инвертерот е кога факторот на излезна моќност е 1 (т.е. чисто отпорно оптоварување), номиналниот излезен напон е производ на номиналната излезна струја.

6. Оценета излезна ефикасност. Ефикасноста на инверторот е односот на неговата излезна моќност со влезната моќност при одредени работни услови, изразена во %. Ефикасноста на инвертерот при номинален излезен капацитет е ефикасност на целосно оптоварување, а ефикасноста при 10% од номиналниот излезен капацитет е ниска ефикасност на оптоварување.

7. Максималната хармонична содржина на инвертерот. За инвертер на синусен бран, под отпорно оптоварување, максималната хармонична содржина на излезниот напон треба да биде ≤10%.

8. Капацитетот на преоптоварување на инвертерот се однесува на способноста на инверторот да даде повеќе од номиналната струја во краток временски период под одредени услови. Капацитетот на преоптоварување на инвертерот треба да исполнува одредени барања според наведениот фактор на моќност на оптоварување.

9. Ефикасноста на инверторот е односот на излезната активна моќност на инвертерот со влезната активна моќност (или еднонасочна моќност) под номиналниот излезен напон, излезната струја и наведениот фактор на моќност на оптоварување.

10. Факторот на моќност на оптоварување ја претставува способноста на инвертерот да носи индуктивни или капацитивни оптоварувања. Во услови на синусен бран, факторот на моќност на оптоварување е 0,7~0,9 (заостанување), а номиналната вредност е 0,9.

11. Асиметрија на оптоварување. Под 10% асиметрично оптоварување, асиметријата на излезниот напон на трифазен инвертер со фиксна фреквенција треба да биде ≤10%.

12. Нерамнотежа на излезен напон. Во нормални работни услови, трифазната напонска нерамнотежа (однос на компонентата на обратна низа со компонента од позитивна низа) што ја дава инверторот не треба да надминува одредена вредност, генерално изразена во %, како што се 5 % или 8%.

13. Стартни карактеристики: При нормални работни услови, инверторот треба да може нормално да стартува 5 пати по ред при целосно оптоварување и работни услови без оптоварување.

14. Заштитни функции, инверторот треба да се постави: заштита од краток спој, заштита од прекумерна струја, заштита од прекумерна температура, заштита од пренапон, заштита од недоволно напон и заштита од фазни загуби. Меѓу нив, заштитата од пренапон значи дека за инвертерите без мерки за стабилизација на напонот, треба да има мерки за заштита од излезен пренапон за заштита на негативниот терминал од оштетување од излезен пренапон. Заштитата од прекумерна струја се однесува на заштитата од прекумерна струја на инвертерот, која треба да може да обезбеди навремено дејство кога товарот е краток спој или струјата ја надминува дозволената вредност за да го заштити од оштетување од пренапонска струја.

15. Пречки и анти-пречки, инверторот треба да биде способен да издржи електромагнетни пречки во општата средина под одредени нормални работни услови. Перформансите против пречки и електромагнетната компатибилност на инвертерот треба да се усогласат со релевантните стандарди.

16. Инвертерите кои не се често ракувани, следени и одржувани треба да бидат ≤95db; инвертерите кои често се ракуваат, следат и одржуваат треба да бидат ≤80db.

17. Дисплеј, инверторот треба да биде опремен со приказ на податоци за параметри како што се наизменичен напон, излезна струја и излезна фреквенција, како и приказ на сигналот на влезниот статус во живо, напојуван и дефект.

18. Комуникациска функција. Функцијата за далечинска комуникација им овозможува на корисниците да го проверат работниот статус на машината и зачуваните податоци без да одат на локацијата.

19. Изобличувањето на брановиот напон на излезниот напон. Кога излезниот напон на инвертерот е синусоидален, треба да се наведе максимално дозволеното нарушување на брановата форма (или хармонична содржина). Обично изразена како вкупно изобличување на брановата форма на излезниот напон, неговата вредност не треба да надминува 5% (10% е дозволено за еднофазен излез).

20. Стартни карактеристики, кои ја карактеризираат способноста на инверторот да стартува со оптоварување и неговите перформанси при динамично работење. Инверторот треба да обезбеди сигурно стартување при номинално оптоварување.

21. Бучава. Трансформаторите, индукторите за филтри, електромагнетните прекинувачи, вентилаторите и другите компоненти во електронската опрема за напојување произведуваат бучава. Кога инвертерот работи нормално, неговиот шум не треба да надминува 80 dB, а бучавата на мал инвертер не треба да надминува 65 dB.

Карактеристики на батеријата:

PV батерија

За да се развие соларен инвертер систем, важно е прво да се разберат различните карактеристики на соларните ќелии (PV ќелии). Rp и Rs се паразитски отпори, кои се бесконечни и нула соодветно во идеални околности.

Интензитетот на светлината и температурата може значително да влијаат на работните карактеристики на PV ќелиите. Струјата е пропорционална на интензитетот на светлината, но промените во светлината имаат мал ефект врз работниот напон. Сепак, температурата е под влијание на работниот напон. Зголемувањето на температурата на батеријата го намалува работниот напон, но има мало влијание врз генерираната струја. Сликата подолу ги илустрира ефектите на температурата и светлината на PV модулите.

Промените во интензитетот на светлината имаат поголемо влијание врз излезната моќност на батеријата отколку промените во температурата. Ова важи за сите најчесто користени PV материјали. Важна последица од комбинацијата на овие два ефекти е тоа што моќта на PV ќелијата се намалува со намалување на интензитетот на светлината и/или зголемување на температурата.

Точка за максимална моќност (MPP)

Соларните ќелии можат да работат преку широк опсег на напони и струи. MPP се одредува со континуирано зголемување на отпорното оптоварување на осветлената ќелија од нула (настан на краток спој) до многу висока вредност (настан на отворено коло). MPP е работната точка во која V x I ја достигнува својата максимална вредност и при овој интензитет на осветлување може да се постигне максимална моќност. Излезната моќност кога се случува настан за краток спој (PV напонот е еднаков на нула) или отворено коло (PV струјата е еднаква на нула) е нула.

Висококвалитетните монокристални силиконски соларни ќелии произведуваат напон на отворено коло од 0,60 волти на температура од 25°C. Со целосна сончева светлина и температура на воздухот од 25°C, температурата на дадена ќелија може да биде блиску до 45°C, што ќе го намали напонот на отвореното коло на околу 0,55 V. Како што се зголемува температурата, напонот на отвореното коло продолжува да се намалува сè до краток спој на PV модулот.

Максималната моќност на температура на батеријата од 45°C обично се произведува при 80% напон на отворено коло и 90% струја на краток спој. Струјата на куса врска на батеријата е речиси пропорционална со осветлувањето, а напонот на отворено може да се намали само за 10% кога осветлувањето е намалено за 80%. Батериите со послаб квалитет ќе го намалат напонот побрзо кога ќе се зголеми струјата, а со тоа ќе се намали достапната моќност. Излезот падна од 70% на 50%, па дури и само 25%.

Сончевиот микроинвертер мора да осигура дека PV модулите работат на MPP во кое било дадено време за да може да се добие максимална енергија од PV модулите. Ова може да се постигне со помош на контролна јамка за максимална моќност, позната и како Следач за максимална моќност (MPPT). Постигнувањето на висок сооднос на следење MPP, исто така, бара бранувањето на излезниот напон на PV да биде доволно мало така што PV струјата не се менува премногу кога работи во близина на точката на максимална моќност.

Опсегот на MPP напон на PV модулите обично може да се дефинира во опсег од 25V до 45V, со производство на енергија од приближно 250W и напон на отворено коло под 50V.

Употреба и одржување:

употреба

1. Поврзете ја и инсталирајте ја опремата строго во согласност со барањата на упатствата за работа и одржување на инвертерот. За време на инсталацијата, треба внимателно да проверите: дали дијаметарот на жицата ги исполнува барањата; дали компонентите и терминалите се лабави за време на транспортот; дали изолираните делови се добро изолирани; дали заземјувањето на системот ги исполнува прописите.

2. Инверторот треба да се ракува и користи строго во согласност со упатствата за употреба и одржување. Особено: пред да ја вклучите машината, обрнете внимание на тоа дали влезниот напон е нормален; за време на работата, внимавајте дали редоследот на вклучување и исклучување на машината е точен и дали индикациите на секој метар и индикаторското светло се нормални.

3. Инвертерите генерално имаат автоматска заштита за прекин на колото, прекумерна струја, пренапон, прегревање и други ставки, така што кога ќе се појават овие појави, нема потреба рачно да се исклучува; Заштитните точки за автоматска заштита обично се поставени во фабриката и нема потреба повторно да се прилагодувате.

4. Во кабинетот на инвертерот има висок напон. На операторите обично не им е дозволено да ја отвораат вратата на кабинетот, а вратата на кабинетот треба да се заклучува во вообичаено време.

5. Кога собната температура надминува 30°C, треба да се преземат мерки за дисипација на топлина и ладење за да се спречи дефект на опремата и да се продолжи работниот век на опремата.

Одржување и инспекција

1. Редовно проверувајте дали жиците на секој дел од инвертерот се цврсти и дали има некаква лабавост. Посебно, треба внимателно да се проверат вентилаторот, модулот за напојување, влезниот терминал, излезниот терминал и заземјувањето.

2. Откако алармот ќе се исклучи, не е дозволено веднаш да се вклучи. Треба да се открие причината и да се поправи пред да се стартува. Инспекцијата треба да се изврши строго во согласност со чекорите наведени во прирачникот за одржување на инвертерот.

3. Операторите мора да добијат специјална обука и да бидат способни да ги утврдат причините за општите дефекти и да ги отстранат, како што се вешто замена на осигурувачи, компоненти и оштетени табли. Необучен персонал не смее да управува со опремата.

4. Доколку се случи несреќа која е тешко да се елиминира или причината за несреќата е нејасна, треба да се води детална евиденција за несреќата и навремено да се извести производителот на инвертерот за решавање.