Co to jest falownik fotowoltaiczny i jakie są funkcje falownika

Co to jestfalownik solarny

System wytwarzania energii słonecznej AC składa się zpanele słoneczne, kontroler ładowania, falownik ibateria ; system wytwarzania energii słonecznej DC nie obejmuje falownika. Falownik jest urządzeniem przetwarzającym energię. Falowniki można podzielić na samowzbudne falowniki oscylacyjne i oddzielniewzbudne falowniki oscylacyjne według metody wzbudzenia. Główną funkcją jest zamiana prądu stałego akumulatora na prąd przemienny. Za pośrednictwem obwodu pełnego mostka procesor SPWM jest zwykle używany do modulacji, filtrowania, zwiększania napięcia itp. w celu uzyskania sinusoidalnej mocy prądu przemiennego odpowiadającej częstotliwości obciążenia oświetleniowego, napięciu znamionowemu itp. dla użytkowników końcowych systemu. Dzięki inwerterowi akumulator prądu stałego może służyć do zasilania urządzeń prądem przemiennym.

2. Typ falownika

 

(1) Klasyfikacja według zakresu zastosowania:

 

(1) Zwykły falownik

 

Wejście DC 12 V lub 24 V, napięcie wyjściowe AC 220 V, 50 Hz, moc od 75 W do 5000 W, niektóre modele mają konwersję AC i DC, czyli funkcję UPS.

 

(2) Urządzenie typu „wszystko w jednym” z inwerterem/ładowarką

 

W tymtyp falownika, użytkownicy mogą korzystać z różnych form zasilania odbiorników prądu przemiennego: gdy jest zasilanie prądem przemiennym, prąd przemienny jest używany do zasilania obciążenia przez falownik lub do ładowania akumulatora; gdy nie ma zasilania prądem przemiennym, akumulator służy do zasilania obciążenia prądem przemiennym. . Można go stosować w połączeniu z różnymi źródłami zasilania: akumulatorami, generatorami, panelami słonecznymi i turbinami wiatrowymi.

 

(3) Specjalny falownik dla poczty i telekomunikacji

 

Dostarczamy wysokiej jakości falowniki 48V dla poczty, telekomunikacji i komunikacji. Jej produkty charakteryzują się dobrą jakością, wysoką niezawodnością, modułowymi (moduł 1KW) falownikami, posiadają funkcję redundancji N+1 i mogą być rozbudowywane (moc od 2KW do 20KW).

 

4) Specjalny falownik dla lotnictwa i wojska

Ten typ falownika ma wejście 28 V prądu stałego i może zapewnić następujące wyjścia prądu przemiennego: 26 V AC, 115 V AC, 230 V AC. Jego częstotliwość wyjściowa może wynosić: 50 Hz, 60 Hz i 400 Hz, a moc wyjściowa waha się od 30 VA do 3500 VA. W ofercie znajdują się również przetwornice DC-DC oraz przetwornice częstotliwości dedykowane dla lotnictwa.

(2) Klasyfikacja według kształtu fali wyjściowej:

 

(1) Falownik prostokątny

 

Fala napięcia przemiennego na wyjściu falownika prostokątnego jest falą prostokątną. Obwody falownika stosowane w tego typu falownikach nie są dokładnie takie same, ale wspólną cechą jest to, że obwód jest stosunkowo prosty, a liczba zastosowanych lamp przełączników mocy jest niewielka. Moc projektowa wynosi zazwyczaj od stu watów do jednego kilowata. Zaletami falownika prostokątnego są: prosty obwód, niska cena i łatwa konserwacja. Wadą jest to, że napięcie o fali prostokątnej zawiera dużą liczbę harmonicznych wyższego rzędu, które będą powodować dodatkowe straty w urządzeniach odbiorczych z cewkami lub transformatorami z żelaznym rdzeniem, powodując zakłócenia w radiu i niektórych urządzeniach komunikacyjnych. Ponadto ten typ falownika ma wady, takie jak niewystarczający zakres regulacji napięcia, niepełna funkcja zabezpieczająca i stosunkowo wysoki poziom hałasu.

 

2) Falownik schodkowy

Wyjściowy przebieg napięcia prądu przemiennego wytwarzany przez tego typu falownik jest falą schodkową. Falownik realizuje wiele różnych linii wyjściowych fali schodkowej, a liczba kroków w przebiegu wyjściowym jest bardzo zróżnicowana. Zaletą falownika schodkowego jest to, że kształt fali wyjściowej jest znacznie lepszy w porównaniu z falą prostokątną, a zawartość harmonicznych wyższego rzędu jest zmniejszona. Gdy liczba kroków osiągnie więcej niż 17, kształt fali wyjściowej może osiągnąć falę quasi-sinusoidalną. Przy zastosowaniu wyjścia beztransformatorowego ogólna wydajność jest bardzo wysoka. Wadą jest to, że obwód superpozycji fali drabinkowej wykorzystuje wiele lamp przełączników mocy, a niektóre formy obwodów wymagają wielu zestawów wejść zasilania prądem stałym. Stwarza to problemy w grupowaniu i okablowaniu paneli ogniw słonecznych oraz w zrównoważonym ładowaniu akumulatorów. Ponadto napięcie fali schodowej w dalszym ciągu powoduje zakłócenia o wysokiej częstotliwości w odbiornikach radiowych i niektórych urządzeniach komunikacyjnych.

 

(3) Falownik sinusoidalny

 

Fala napięcia przemiennego na wyjściu falownika sinusoidalnego jest falą sinusoidalną. Zaletami falownika sinusoidalnego jest dobry kształt fali wyjściowej, niskie zniekształcenia, niewielkie zakłócenia w radiu i sprzęcie komunikacyjnym oraz niski poziom hałasu. Ponadto posiada pełne funkcje zabezpieczające i wysoką ogólną sprawność. Wady są następujące: obwód jest stosunkowo złożony, wymaga zaawansowanych technologii konserwacji i jest drogi.

 

Klasyfikacja powyższych trzech typów falowników jest pomocna projektantom i użytkownikom systemów fotowoltaicznych i elektrowni wiatrowych w identyfikacji i doborze falowników. W rzeczywistości falowniki o tym samym kształcie fali nadal bardzo się od siebie różnią pod względem zasady działania, zastosowanych urządzeń, metod sterowania itp.

 

3. Główne parametry użytkowe falownika

 

Istnieje wiele parametrów i warunków technicznych opisujących wydajność falownika. Tutaj podajemy jedynie krótkie wyjaśnienie parametrów technicznych powszechnie stosowanych przy ocenie falowników.

1. Warunki środowiskowe użytkowania falownika

 

Normalne warunki użytkowania falownika: wysokość nie przekracza 1000 m, a temperatura powietrza wynosi 0 ~ + 40 ℃.

 

2. Warunki zasilania wejściowego DC

 

Zakres wahań napięcia wejściowego DC: ±15% napięcia znamionowego pakietu akumulatorów.

 

3. Znamionowe napięcie wyjściowe

 

W określonych warunkach zasilania wejściowego falownik powinien generować wartość napięcia znamionowego podczas wyprowadzania prądu znamionowego.

 

Zakres wahań napięcia: jednofazowy 220V±5%, trójfazowy 380±5%.

 

4. Znamionowy prąd wyjściowy

 

Przy określonej częstotliwości wyjściowej i współczynniku mocy obciążenia wartość prądu znamionowego, jaką falownik powinien generować.

 

5. Znamionowa częstotliwość wyjściowa

 

W określonych warunkach znamionowa częstotliwość wyjściowa przetwornicy częstotliwości wynosi 50 Hz:

 

Zakres wahań częstotliwości: 50 Hz ± 2%.

 

6. Maksymalna zawartość harmonicznychfalownik

 

W przypadku falowników sinusoidalnych przy obciążeniu rezystancyjnym maksymalna zawartość harmonicznych napięcia wyjściowego powinna wynosić ≤10%.

 

7. Możliwość przeciążenia falownika

 

W określonych warunkach moc wyjściowa falownika w krótkim czasie przekracza wartość prądu znamionowego. Przeciążalność falownika powinna spełniać określone wymagania w ramach określonego współczynnika mocy obciążenia.

 

8. Sprawność falownika

 

Poniżej znamionowego napięcia wyjściowego, mocy wyjściowej, prądu i określonego współczynnika mocy obciążenia, stosunek wyjściowej mocy czynnej falownika do wejściowej mocy czynnej (lub mocy prądu stałego).

 

9. Współczynnik mocy obciążenia

 

Zaleca się, aby dopuszczalny zakres zmienności współczynnika mocy obciążenia falownika wynosił 0,7–1,0.

 

10. Asymetria obciążenia

 

Przy 10% asymetrycznym obciążeniu asymetria napięcia wyjściowego trójfazowego falownika o stałej częstotliwości powinna wynosić ≤10%.

 

11. Asymetria napięcia wyjściowego

 

W normalnych warunkach pracy obciążenie każdej fazy jest symetryczne, a asymetria napięcia wyjściowego powinna wynosić ≤5%.

 

12. Charakterystyka początkowa

W normalnych warunkach pracy falownik powinien być w stanie uruchomić się normalnie 5 razy z rzędu przy pełnym obciążeniu i przy pracy bez obciążenia.

 

13. Funkcja ochronna

 

Falownik powinien być wyposażony w: zabezpieczenie zwarciowe, zabezpieczenie nadprądowe, zabezpieczenie nadnapięciowe, zabezpieczenie podnapięciowe oraz zabezpieczenie przed zanikiem fazy.

 

15. Zakłócenia i przeciwdziałanie zakłóceniom

 

Falownik powinien być w stanie wytrzymać zakłócenia elektromagnetyczne występujące w ogólnych środowiskach, w określonych normalnych warunkach pracy. Działanie przeciwzakłóceniowe i kompatybilność elektromagnetyczna falownika powinny być zgodne z odpowiednimi normami.

 

16. hałas

 

Falowniki, które nie są często obsługiwane, monitorowane i konserwowane, powinny mieć tłumienie ≤95 dB;

 

Falowniki, które są często obsługiwane, monitorowane i konserwowane, powinny mieć tłumienie ≤80 dB.

 

17. pokazywać

 

Falownik powinien być wyposażony w wyświetlacz danych dla parametrów takich jak napięcie wyjściowe AC, prąd wyjściowy i częstotliwość wyjściową, a także wyświetlacz sygnałów dla stanu wejścia pod napięciem, pod napięciem i stanu awarii.

 

4. Określ warunki techniczne falownika:

 

Dobierając falownik do uzupełniającego układu fotowoltaicznego/wiatrowego, w pierwszej kolejności należy określić następujące najważniejsze parametry techniczne falownika: zakres napięcia wejściowego DC, np. DC24V, 48V, 110V, 220V itp.;

 

Znamionowe napięcie wyjściowe, takie jak trójfazowe 380 V lub jednofazowe 220 V;

 

Kształt fali napięcia wyjściowego, taki jak fala sinusoidalna, fala trapezowa lub fala prostokątna.