Hvordan forbedre effektiviteten og kraftproduksjonen til fotovoltaiske omformere?

Viktigheten av fotovoltaisk inverterkonverteringseffektivitet

Det er svært viktig å forbedre konverteringseffektiviteten tilfotovoltaiske omformere . For eksempel, hvis vi øker konverteringseffektiviteten med 1 %, kan en 500KW omformer generere nesten 20 ekstra kilowattimer med elektrisitet hver dag i gjennomsnittlig 4 timer. Den kan generere nesten 7300 flere kilowattimer med elektrisitet per år, og 73 000 flere kilowattimer med elektrisitet på ti år, noe som tilsvarer kraftproduksjonen til en 5KW omformer. På denne måten kan kundene spare en kraftstasjon med en 5KW inverter, så for å forbedre kundenes Av beste interesse må vi øke konverteringseffektiviteten til inverteren så mye som mulig.

Faktorer som påvirker fotovoltaisk invertereffektivitet

Den eneste måten å forbedre effektiviteten til omformeren på er å redusere tap. Hovedtapene til omformeren kommer fra strømbryterrør som IGBT og MOSFET, samt magnetiske enheter som transformatorer og induktorer. Tapene er relatert til strømmen og spenningen til komponentene og prosessen til de valgte materialene. Det er relasjoner. Tapene til IGBT er hovedsakelig ledningstap og koblingstap. Ledningstapet er relatert til den interne motstanden til enheten og den passerende strømmen. Brytertapet er relatert til koblingsfrekvensen til enheten og likespenningen som enheten tåler.

Tapene til induktoren inkluderer hovedsakelig kobbertap og jerntap. Kobbertap refererer til tapet forårsaket av motstanden til induktorspolen. Når strømmen går gjennom spolemotstanden og varmes opp, vil en del av den elektriske energien omdannes til varmeenergi og gå tapt. Siden spolen vanligvis er laget av isolert kobbertråd, er den viklet, så det kalles kobbertap. Kobbertap kan beregnes ved å måle kortslutningsimpedansen til transformatoren. Jerntap inkluderer to aspekter: det ene er hysteresestap og det andre er virvelstrømstap. Jerntap kan beregnes ved å måle tomgangsstrømmen til transformatoren.

Hvordan forbedre effektiviteten til fotovoltaisk omformer?

Det er for tiden tre tekniske ruter: den ene er å bruke kontrollmetoder som romvektorpulsbreddemodulasjon for å redusere tap; den andre er å bruke komponenter av silisiumkarbidmateriale for å redusere den indre motstanden til kraftenheter; den tredje er å bruke tre-nivå, fem-nivå og andre multi-level Flat elektrisk topologi og myk svitsjteknologi reduserer spenningen over kraftenheten og reduserer byttefrekvensen til kraftenheten.

1. Spenningsromsvektor pulsbreddemodulasjon

Det er en heldigital kontrollmetode med fordelene ved høy DC-spenningsutnyttelse og enkel kontroll, og er mye brukt i omformere. DC-spenningsutnyttelsesgraden er høy, og en lavere DC-bussspenning kan brukes under samme utgangsspenning, og reduserer dermed spenningsspenningen til strømbryterenheten, svitsjetapet på enheten er mindre og omformerens konverteringseffektivitet. er forbedret til en viss grad. forbedring. I romvektorsyntese finnes det en rekke vektorsekvenskombinasjonsmetoder. Gjennom ulike kombinasjoner og sekvensering kan effekten av å redusere antall svitsjetider for kraftenheter oppnås, og derved ytterligere redusere svitsjetapene til inverterkraftenhetene.

2. Komponenter som bruker silisiumkarbidmaterialer

Motstanden per arealenhet for silisiumkarbidenheter er bare én prosent av den for silisiumenheter. Motstanden på tilstanden til kraftenheter som IGBT-er laget av silisiumkarbidmaterialer er redusert til en tidel av vanlige silisiumenheter. Silisiumkarbidteknologi kan effektivt redusere Den omvendte gjenopprettingsstrømmen til dioden er liten, noe som kan redusere brytertapene på kraftenheten, og strømkapasiteten som kreves av hovedbryteren kan også reduseres tilsvarende. Derfor er bruk av silisiumkarbiddioder som antiparallelle dioder til hovedbryteren den beste måten å forbedre effektiviteten til omformeren på. vei. Sammenlignet med tradisjonelle antiparallelle silisiumdioder med hurtig gjenoppretting, etter bruk av antiparallelle silisiumkarbiddioder, er reverseringsstrømmen for dioden betydelig redusert og den totale konverteringseffektiviteten kan forbedres med 1 %. Etter bruk av rask IGBT, akselereres byttehastigheten og konverteringseffektiviteten til hele maskinen kan forbedres med 2 %. Når SiC antiparallelle dioder kombineres med raske IGBT-er, vil effektiviteten til omformeren bli ytterligere forbedret.

3. Myk svitsjing og multi-level teknologi

Myk svitsjteknologi bruker prinsippet om resonans for å få strømmen eller spenningen i svitsjeenheten til å endre sinusformet eller kvasi-sinusformet. Når strømmen naturlig krysser null, slås enheten av; når spenningen naturlig krysser null, slås enheten på. Dette reduserer koblingstap og løser i stor grad problemer som induktiv avslåing og kapasitiv avslåing. Når spenningen over bryterrøret eller strømmen som går gjennom bryterrøret er null, slås det av eller på, slik at det ikke er noe brytertap i bryterrøret. Sammenlignet med den tradisjonelle to-nivåstrukturen øker utgangen fra tre-nivå omformeren nullnivået, og spenningsspenningen til kraftenheten halveres. På grunn av denne fordelen, ved samme svitsjingsfrekvens, kan omformeren bruke en mindre utgangsfilterinduktor enn to-nivåstrukturen, og induktortapet, kostnadene og volumet kan effektivt reduseres; og med samme harmoniske utgangsinnhold, Omformeren kan bruke en lavere svitsjfrekvens enn to-nivåstrukturen, enhetens svitsjetapet er mindre, og konverteringseffektiviteten til omformeren er forbedret.