Енциклопедијски увод у соларне претвараче

Инвертер , такође познат као регулатор снаге и регулатор снаге, је суштински део фотонапонског система. Главна функција фотонапонског претварача је да претвори једносмерну енергију коју генеришу соларни панели у наизменичну енергију коју користе кућни апарати. Сва електрична енергија коју генеришу соларни панели мора бити обрађена од стране претварача пре него што може да се испусти у спољашњи свет. [1] Кроз коло са пуним мостом, СПВМ процесор се генерално користи за модулацију, филтрирање, повећање напона, итд. да би се добило синусоидно напајање наизменичном струјом које одговара фреквенцији оптерећења осветљења, називном напону итд. за крајње кориснике система. Са претварачем, ДЦ батерија се може користити за напајање уређаја наизменичном струјом.

Увод:

Систем за производњу соларне енергије наизменичне струје састоји се од соларних панела, контролера пуњења, претварача и батерије; систем за производњу соларне једносмерне струје не укључује инвертер. Процес претварања наизменичне струје у једносмерну се назива исправљање, коло које завршава функцију исправљања назива се исправљачко коло, а уређај који спроводи процес исправљања назива се исправљачки уређај или исправљач. Сходно томе, процес претварања једносмерне струје у наизменичну енергију назива се инвертер, коло које довршава функцију претварача назива се инвертерско коло, а уређај који спроводи процес претварача назива се инвертерска опрема или инвертер.

Језгро инверторског уређаја је круг прекидача инвертера, који се назива инвертерско коло. Ово коло довршава функцију претварача укључивањем и искључивањем прекидача за напајање. Пребацивање енергетских електронских склопних уређаја захтева одређене импулсе покретања, а ти импулси се могу подесити променом напонског сигнала. Коло које генерише и регулише импулсе често се назива управљачко коло или контролна петља. Основна структура инверторског уређаја обухвата, поред горе поменутог инвертерског кола и управљачког кола, заштитно коло, излазно коло, улазно коло, излазно коло итд.

Карактеристике:

Због разноликости зграда, то ће неизбежно довести до разноликости инсталација соларних панела. Да би се максимизирала ефикасност конверзије соларне енергије узимајући у обзир прелеп изглед зграде, ово захтева диверсификацију наших претварача како би се постигао најбољи начин соларне енергије. Цонверт.

Централизована инверзија

Централизовани инвертер се углавном користи у системима великих фотонапонских електрана (>10кВ). Многи паралелни фотонапонски низови су повезани на ДЦ улаз истог централизованог претварача. Генерално, трофазни ИГБТ модули напајања се користе за велику снагу. Мањи користе транзисторе са ефектом поља и користе ДСП контролере конверзије да побољшају квалитет генерисане снаге тако да је веома близу струји синусног таласа. Највећа карактеристика је велика снага и ниска цена система. Међутим, на ефикасност и електрични производни капацитет целог фотонапонског система утиче усклађивање фотонапонских низова и делимично сенчење. Истовремено, на поузданост производње електричне енергије целог фотонапонског система утиче лош радни статус одређене групе фотонапонских јединица. Најновији правци истраживања су употреба контроле модулације вектора простора и развој нових тополошких веза инвертера за постизање високе ефикасности у условима делимичног оптерећења. На СоларМак централизовани инвертер, фотонапонски низ интерфејс кутија може бити причвршћен за праћење сваког низа фотонапонских панела за једра. Ако један од низова не ради како треба, систем ће Информација се преноси на даљински управљач, а овај низ се може зауставити путем даљинског управљача, тако да квар једног фотонапонског низа неће смањити или утицати на рад и излаз енергије целог фотонапонског система.

Стринг инвертер

Струнасти инвертори су постали најпопуларнији претварачи на међународном тржишту. Инвертер са струнама је заснован на модуларном концепту. Сваки фотонапонски низ (1кВ-5кВ) пролази кроз претварач, има праћење максималне снаге на ДЦ крају и повезан је паралелно са мрежом на крају АЦ. Многе велике фотонапонске електране користе струне претвараче. Предност је што на њега не утичу разлике модула и сенке између низова, а истовремено смањује оптималну радну тачку фотонапонских модула.

Неусклађеност са претварачем, чиме се повећава производња енергије. Ове техничке предности не само да смањују трошкове система, већ и повећавају поузданост система. Истовремено, концепт "мастер-славе" се уводи између низова, тако да када снага једне жице у систему не може да учини да један инвертер ради, неколико група фотонапонских жица може бити повезано заједно како би се омогућило једно или неколико њих да ради. , чиме се производи више електричне енергије. Најновији концепт је да неколико претварача формира "тим" једни са другима како би заменили концепт "мастер-славе", чинећи систем поузданијим.

Вишеструки претварач

Вишеструки инвертер користи предности централизованог инвертера и струног претварача, избегава њихове недостатке и може се применити на фотонапонске електране са неколико киловата. У мулти-стринг инвертору су укључени различити индивидуални конвертори за праћење вршне снаге и ДЦ-то-ДЦ претварачи. ДЦ се претвара у наизменичну струју преко уобичајеног ДЦ-то-АЦ инвертера и повезује на мрежу. Различите оцене фотонапонских низова (нпр. различита називна снага, различит број модула по низу, различити произвођачи модула, итд.), различите величине или различите технологије фотонапонских модула, различите оријентације жица (нпр.: исток, југ и запад) , различити углови нагиба или сенчење, могу бити повезани на заједнички претварач, при чему сваки низ ради на свом максималном врхунцу снаге. Истовремено, дужина ДЦ кабла је смањена, минимизирајући ефекат сенке између жица и губитак узрокован разликама између жица.

Компонентни претварач

Инвертер модула повезује сваки фотонапонски модул са инвертором, а сваки модул има независно праћење максималне снаге, тако да модул и инвертер боље сарађују. Обично се користи у фотонапонским електранама од 50В до 400В, укупна ефикасност је нижа од оне код инвертера на струју. Пошто су они повезани паралелно на страни наизменичне струје, ово повећава сложеност ожичења на страни наизменичне струје и отежава одржавање. Још једна ствар коју треба решити је како се ефикасније повезати на мрежу. Једноставан начин је да се директно повежете на мрежу преко обичних утичница наизменичне струје, што може смањити трошкове и инсталацију опреме, али често безбедносни стандарди електричне мреже на различитим местима то можда не дозвољавају. При томе, електропривреда може да приговори директном прикључењу уређаја за производњу на обичну кућну утичницу. Други фактор везан за безбедност је да ли је потребан изолациони трансформатор (високе или ниске фреквенције) или је дозвољен претварач без трансформатора. Овај инвертер се најчешће користи у стакленим завесама.

Ефикасност соларног претварача

Ефикасност соларних инвертера се односи на растуће тржиште соларних инвертера (фотонапонских инвертера) због потражње за обновљивом енергијом. А ови претварачи захтевају изузетно високу ефикасност и поузданост. Испитују се струјна кола која се користе у овим претварачима и препоручују се најбољи избори за склопне и исправљачке уређаје. Општа структура фотонапонског претварача је приказана на слици 1. Постоје три различита претварача које можете изабрати. Сунчева светлост сија на соларне модуле повезане у серију, а сваки модул садржи сет јединица соларних ћелија повезаних у серију. Напон једносмерне струје (ДЦ) који генеришу соларни модули је реда величине неколико стотина волти, у зависности од услова осветљења низа модула, температуре ћелија и броја модула повезаних у серију.

Примарна функција овог типа претварача је претварање улазног једносмерног напона у стабилну вредност. Ова функција се имплементира преко појачивача и захтева прекидач за појачавање и појачану диоду. У првој архитектури, фазу појачања прати изоловани претварач пуног моста. Сврха трансформатора пуног моста је да обезбеди изолацију. Други конвертор пуног моста на излазу се користи за претварање једносмерне струје из првостепеног пуномостног претварача у напон наизменичне струје (АЦ). Његов излаз се филтрира пре прикључења на мрежу наизменичне струје преко додатног двоконтактног релејног прекидача, како би се обезбедила безбедна изолација у случају квара и изолација од напојне мреже ноћу. Друга структура је неизолована шема. Међу њима, наизменични напон се директно генерише излазом једносмерног напона преко степена појачања. Трећа структура користи иновативну топологију прекидача за напајање и диода за напајање да интегрише функције делова за појачавање и генерисање наизменичне струје у наменску топологију, чинећи претварач што ефикаснијим упркос веома ниској ефикасности конверзије соларног панела. Скоро 100%, али веома важно. У Немачкој се очекује да ће модул серије од 3 кВ инсталиран на крову окренутом према југу производити 2550 кВх годишње. Ако се ефикасност претварача повећа са 95% на 96%, може се произвести додатних 25кВх електричне енергије сваке године. Цена коришћења додатних соларних модула за генерисање ових 25кВх је еквивалентна додавању инвертера. Пошто повећање ефикасности са 95% на 96% неће удвостручити цену претварача, улагање у ефикаснији претварач је неизбежан избор. За нове дизајне, повећање ефикасности претварача на најисплативији начин је кључни критеријум дизајна. Што се тиче поузданости и цене претварача, то су још два критеријума дизајна. Већа ефикасност смањује температурне флуктуације током циклуса оптерећења, чиме се побољшава поузданост, тако да су ове смернице заправо повезане. Употреба модула ће такође повећати поузданост.

Прекидач за појачавање и диода

Све приказане топологије захтевају брзе прекидаче за напајање. Степен појачања и степен конверзије пуног моста захтевају брзе преклопне диоде. Поред тога, прекидачи оптимизовани за нискофреквентно (100Хз) пребацивање су такође корисни за ове топологије. За било коју силиконску технологију, прекидачи оптимизовани за брзо пребацивање ће имати веће губитке у проводљивости од прекидача оптимизованих за апликације са ниским фреквенцијама.

Степен појачања је генерално дизајниран као конвертор континуалног струјног режима. У зависности од броја соларних модула у низу који се користи у претварачу, можете изабрати да ли ћете користити уређаје од 600В или 1200В. Два избора за прекидаче за напајање су МОСФЕТ и ИГБТ. Уопштено говорећи, МОСФЕТ-ови могу да раде на вишим фреквенцијама пребацивања од ИГБТ-ова. Поред тога, увек се мора узети у обзир утицај каросеријске диоде: у случају степена појачања то није проблем јер тело диода не ради у нормалном радном режиму. Губици проводљивости МОСФЕТ-а могу се израчунати из отпора РДС(ОН), који је пропорционалан ефективној површини матрице за дату фамилију МОСФЕТ-а. Када се називни напон промени са 600В на 1200В, губици проводљивости МОСФЕТ-а ће се значајно повећати. Стога, чак и ако је оцењени РДС(ОН) еквивалентан, МОСФЕТ од 1200 В није доступан или је цена превисока.

За прекидаче за појачавање на 600В, могу се користити суперјунцтион МОСФЕТ-ови. За апликације са пребацивањем високе фреквенције, ова технологија има најбоље губитке у проводљивости. МОСФЕТ-ови са РДС(ОН) вредностима испод 100 милиона у ТО-220 пакетима и МОСФЕТ-ови са РДС(ОН) вредностима испод 50 милиона у ТО-247 пакетима. За соларне претвараче који захтевају 1200В напајање, ИГБТ је одговарајући избор. Напредније ИГБТ технологије, као што су НПТ Тренцх и НПТ Фиелд Стоп, оптимизоване су за смањење губитака у проводљивости, али на рачун већих губитака при пребацивању, што их чини мање погодним за апликације појачања на високим фреквенцијама.

На основу старе НПТ планарне технологије развијен је уређај ФГЛ40Н120АНД који може побољшати ефикасност кола за појачавање са високом фреквенцијом пребацивања. Има ЕОФФ од 43уЈ/А. У поређењу са напреднијим технолошким уређајима, ЕОФФ је 80уЈ/А, али га треба добити. Ова врста перформанси је веома тешка. Недостатак уређаја ФГЛ40Н120АНД је тај што је пад напона засићења ВЦЕ(САТ) (3,0В наспрам 2,1В на 125ºЦ) висок, али његови мали губици при пребацивању при високим фреквенцијама пребацивања појачања више него надокнађују ово. Уређај такође интегрише антипаралелну диоду. Под нормалним радом појачања, ова диода неће водити. Међутим, током покретања или током прелазних услова, могуће је да се појачало коло пребаци у активни режим, у ком случају ће антипаралелна диода водити. Пошто сам ИГБТ нема уграђену диоду, ова диода у пакету је потребна да би се осигурао поуздан рад. За појачане диоде, потребне су диоде за брзи опоравак као што су Стеалтх™ или угљеничне силицијумске диоде. Угљен-силицијумске диоде имају веома низак напон и губитке. Приликом одабира појачане диоде, мора се узети у обзир ефекат струје повратног опоравка (или спојног капацитета угљеник-силицијум диоде) на прекидач за појачавање, јер ће то резултирати додатним губицима. Овде, ново лансирана Стеалтх ИИ диода ФФП08С60С може пружити веће перформансе. Када је ВДД=390В, ИД=8А, ди/дт=200А/ус, а температура кућишта је 100ºЦ, израчунати комутациони губитак је мањи од параметра ФФП08С60С од 205мЈ. Коришћењем ИСЛ9Р860П2 Стеалтх диоде, ова вредност достиже 225мЈ. Дакле, ово такође побољшава ефикасност претварача на високим фреквенцијама пребацивања.

Мостови прекидачи и диоде

Након МОСФЕТ филтера пуног моста, излазни мост генерише синусоидални напон и струјни сигнал од 50Хз. Уобичајена имплементација је коришћење стандардне архитектуре пуног моста (слика 2). На слици, ако су прекидачи на горњем левом и доњем десном делу укључени, између левог и десног терминала се учитава позитиван напон; ако су укључени прекидачи на горњем десном и доњем левом, између левог и десног терминала се оптерећује негативан напон. За ову апликацију, само један прекидач је укључен током одређеног временског периода. Један прекидач се може пребацити на ПВМ високу фреквенцију, а други на ниску фреквенцију 50Хз. Пошто се почетно коло ослања на конверзију лов-енд уређаја, уређаји ниске класе се пребацују на ПВМ високу фреквенцију, док се уређаји високе класе пребацују на 50Хз ниске фреквенције. Ова апликација користи прекидач за напајање од 600В, тако да је 600В суперјунцтион МОСФЕТ веома погодан за овај брзи прекидачки уређај. Пошто ће ови склопни уређаји издржати пуну струју повратног опоравка других уређаја када је прекидач укључен, уређаји за брзи опоравак као што је 600В ФЦХ47Н60Ф су идеалан избор. Његов РДС(ОН) је 73 милиома, а губитак проводљивости је веома низак у поређењу са другим сличним уређајима за брзи опоравак. Када се овај уређај претвара на 50Хз, нема потребе да користите функцију брзог опоравка. Ови уређаји имају одличне дв/дт и ди/дт карактеристике, што побољшава поузданост система у поређењу са стандардним суперјункцијским МОСФЕТ-овима.

Друга опција коју вреди истражити је употреба уређаја ФГХ30Н60ЛСД. То је 30А/600В ИГБТ са напоном засићења ВЦЕ(САТ) од само 1,1В. Његов ЕОФФ губитак при искључењу је веома висок, достиже 10мЈ, тако да је погодан само за нискофреквентну конверзију. МОСФЕТ од 50 милиома има отпор на укључењу РДС(ОН) од 100 миљома на радној температури. Стога, на 11А, има исти ВДС као ВЦЕ(САТ) ИГБТ-а. Пошто је овај ИГБТ заснован на старијој технологији квара, ВЦЕ(САТ) се не мења много са температуром. Овај ИГБТ стога смањује укупне губитке у излазном мосту, чиме се повећава укупна ефикасност претварача. Корисна је и чињеница да ФГХ30Н60ЛСД ИГБТ пребацује са једне технологије конверзије енергије на другу наменску топологију сваких пола циклуса. ИГБТ се овде користе као тополошки прекидачи. За брже пребацивање користе се конвенционални и брзи уређаји за суперспојнице. За наменску топологију од 1200В и структуру пуног моста, поменути ФГЛ40Н120АНД је прекидач који је веома погодан за нове високофреквентне соларне претвараче. Када специјализоване технологије захтевају диоде, Стеалтх ИИ, Хиперфаст™ ИИ диоде и угљенично-силицијумске диоде су одлична решења.

функција:

Инвертер не само да има функцију ДЦ конверзије у АЦ, већ има и функцију максимизирања перформанси соларних ћелија и функцију заштите система од грешке. Укратко, постоје функције аутоматског покретања и искључивања, функција контроле праћења максималне снаге, независна функција спречавања рада (за системе повезане на мрежу), функција аутоматског подешавања напона (за системе повезане на мрежу), функција детекције једносмерне струје (за системе повезане на мрежу). ), и ДЦ детекција уземљења. Функција (за системе повезане на мрежу). Ево кратког увода у функције аутоматског покретања и искључивања и функцију контроле праћења максималне снаге.

Аутоматски рад и функција искључивања: Након изласка сунца ујутру, интензитет сунчевог зрачења се постепено повећава, а повећава се и излаз соларне ћелије. Када се достигне излазна снага потребна за рад претварача, претварач аутоматски почиње да ради. Након уласка у рад, претварач ће у сваком тренутку пратити излаз модула соларних ћелија. Све док је излазна снага модула соларних ћелија већа од излазне снаге потребне за задатак претварача, претварач ће наставити да ради; зауставиће се до заласка сунца, чак и ако претварач може да ради и у кишним данима. Када излаз соларног модула постане мањи и излаз инвертера се приближи 0, претварач улази у стање приправности.

Функција контроле праћења максималне снаге: Излаз модула соларне ћелије се мења са интензитетом сунчевог зрачења и температуром самог модула соларне ћелије (температура чипа). Поред тога, пошто модули соларних ћелија имају карактеристику да напон опада како се струја повећава, постоји оптимална радна тачка која може добити максималну снагу. Интензитет сунчевог зрачења се мења, а очигледно се мења и оптимална радна тачка. Везано за ове промене, радна тачка модула соларне ћелије се увек одржава на тачки максималне снаге, а систем увек добија максималну излазну снагу од модула соларне ћелије. Ова врста контроле је контрола праћења максималне снаге. Највећа карактеристика инвертера који се користе у системима за производњу соларне енергије је да укључују функцију праћења тачке максималне снаге (МППТ).

тип

Класификација обима примене

(1) Обичан претварач

ДЦ 12В или 24В улаз, АЦ 220В, 50Хз излаз, снага од 75В до 5000В, неки модели имају АЦ и ДЦ конверзију, односно УПС функцију.

(2) Инвертер/пуњач све-у-једном машина

У овом типу претварача, корисници могу да користе различите облике напајања за напајање наизменичном струјом: када постоји наизменична струја, наизменична струја се користи за напајање оптерећења кроз претварач, или за пуњење батерије; када нема напајања наизменичном струјом, батерија се користи за напајање АЦ оптерећења. . Може се користити у комбинацији са различитим изворима енергије: батеријама, генераторима, соларним панелима и ветротурбинама.

(3) Специјални претварач за пошту и телекомуникације

Обезбедите висококвалитетне 48В претвараче за поштанске и телекомуникационе услуге. Производи су доброг квалитета, високе поузданости, модуларни (модул је 1КВ) инвертори, имају Н+1 редундантну функцију и могу се проширити (снага од 2КВ до 20КВ). ).

(4) Специјални претварач за ваздухопловство и војску

Овај тип претварача има улаз од 28Вдц и може да обезбеди следеће излазе наизменичне струје: 26Вац, 115Вац, 230Вац. Његова излазна фреквенција може бити: 50Хз, 60Хз и 400Хз, а излазна снага се креће од 30ВА до 3500ВА. Постоје и ДЦ-ДЦ претварачи и фреквентни претварачи намењени ваздухопловству.

Класификација излазног таласног облика

(1) Инвертер квадратног таласа

Таласни облик наизменичног напона на излазу из претварача правоугаоног таласа је квадратни талас. Инвертерска кола која користи овај тип претварача нису потпуно иста, али заједничка карактеристика је да је коло релативно једноставно и да је број употребљених цеви прекидача за напајање мали. Дизајнирана снага је углавном између сто вати и једног киловата. Предности инвертора квадратног таласа су: једноставно коло, јефтина цена и лако одржавање. Недостатак је што напон правоугаоног таласа садржи велики број хармоника високог реда, који ће произвести додатне губитке у уређајима са гвозденим језгром индуктора или трансформатора, узрокујући сметње радија и неке комуникационе опреме. Поред тога, овај тип претварача има недостатке као што су недовољан опсег регулације напона, непотпуна заштитна функција и релативно висока бука.

(2) Претварач корака таласа

Излаз таласног облика наизменичног напона овог типа претварача је корак таласа. Постоји много различитих линија за претварач да реализује корак таласног излаза, а број корака у излазном таласном облику веома варира. Предност степ таласног претварача је у томе што је излазни таласни облик значајно побољшан у поређењу са квадратним таласом, а садржај хармоника високог реда је смањен. Када кораци достигну више од 17, излазни таласни облик може постићи квази-синусоидални талас. Када се користи излаз без трансформатора, укупна ефикасност је веома висока. Недостатак је у томе што коло суперпозиције таласа мердевина користи много цеви прекидача за напајање, а неки облици кола захтевају више скупова улаза за једносмерну струју. Ово доноси проблеме груписању и ожичењу низова соларних ћелија и уравнотеженом пуњењу батерија. Поред тога, таласни напон степеништа још увек има неке високофреквентне сметње радија и неке комуникационе опреме.

Инвертер синусног таласа

Таласни облик наизменичног напона на излазу синусног претварача је синусни талас. Предности синусног претварача су у томе што има добар излазни таласни облик, веома ниско изобличење, мало сметњи за радио и опрему и ниску буку. Поред тога, има потпуне заштитне функције и високу укупну ефикасност. Недостаци су: коло је релативно сложено, захтева високу технологију одржавања и скупо је.

Класификација горња три типа претварача помаже дизајнерима и корисницима фотонапонских система и система за енергију ветра да идентификују и изаберу претвараче. У ствари, претварачи са истим таласним обликом и даље имају велике разлике у принципима кола, уређајима који се користе, методама управљања итд.

Друге методе класификације

1. Према фреквенцији излазне наизменичне струје, може се поделити на претварач фреквенције снаге, претварач средње фреквенције и претварач високе фреквенције. Фреквенција претварача фреквенције напајања је 50 до 60Хз; фреквенција претварача средње фреквенције је углавном 400Хз до више од десет кХз; фреквенција претварача високе фреквенције је углавном више од десет кХз до МХз.

2. Према броју излазних фаза претварача, може се поделити на једнофазни инвертер, трофазни инвертер и вишефазни инвертер.

3. Према одредишту излазне снаге претварача, може се поделити на активни инвертер и пасивни претварач. Сваки инвертор који преноси електричну енергију коју претварач претвара у индустријску електричну мрежу назива се активним претварачем; било који претварач који преноси електричну енергију коју претвара инвертер на неко електрично оптерећење назива се пасивни претварач. уређај.

4. Према облику главног кола инвертора, може се поделити на једнострани инвертер, пусх-пулл инвертер, полумосни инвертер и инвертер са пуним мостом.

5. Према типу главног склопног уређаја инвертора, може се поделити на тиристорски инвертор, транзисторски инвертер, инвертер са ефектом поља и инвертер са биполарним транзистором са изолованим вратима (ИГБТ). Може се поделити у две категорије: "полуконтролисани" инвертер и "потпуно контролисани" инвертер. Први нема могућност самогашења, а компонента након укључивања губи своју контролну функцију, па се назива „полуконтролисаним“ и у ову категорију спадају обични тиристори; овај други има могућност да се самоискључује, односно не постоји уређај. Укључивање и искључивање се може контролисати контролном електродом, па се назива „потпуно контролисаним типом“. Транзистори са ефектом поља снаге и транзистори са двоструком снагом са изолованим вратима (ИГБТ) сви припадају овој категорији.

6. Према ДЦ напајању, може се поделити на инвертер извора напона (ВСИ) и инвертер извора струје (ЦСИ). У првом случају, једносмерни напон је скоро константан, а излазни напон је наизменични квадратни талас; у последњем, једносмерна струја је скоро константна, а излазна струја је наизменични квадратни талас.

7. Према методи управљања инвертером, може се поделити на инвертер са фреквенцијском модулацијом (ПФМ) и инвертер са модулацијом ширине импулса (ПВМ).

8. Према начину рада склопног кола инвертера, може се поделити на резонантни инвертер, инвертер са тврдом преклопком фиксне фреквенције и меки инвертер са фиксном фреквенцијом.

9. Према комутационом начину претварача, може се поделити на инвертер са комутацијом оптерећења и инвертор са самокомутацијом.

Параметри перформанси:

Постоји много параметара и техничких услова који описују перформансе претварача. Овде дајемо само кратко објашњење техничких параметара који се обично користе приликом процене претварача.

1. Услови околине за употребу претварача. Нормални услови употребе претварача: висина не прелази 1000м, а температура ваздуха је 0~+40℃.

2. Услови ДЦ улазног напајања, опсег флуктуације улазног једносмерног напона: ±15% вредности номиналног напона батерије.

3. Називни излазни напон, унутар специфицираног дозвољеног опсега флуктуације улазног једносмерног напона, представља номиналну вредност напона коју претварач треба да може да произведе. Стабилна тачност вредности излазног називног напона генерално има следеће одредбе:

(1) Током рада у стационарном стању, опсег флуктуације напона треба да буде ограничен, на пример, његово одступање не би требало да прелази ±3% или ±5% номиналне вредности.

(2) У динамичким ситуацијама када се оптерећење нагло промени или на њега утичу други фактори сметњи, одступање излазног напона не би требало да прелази ±8% или ±10% номиналне вредности.

4. Називна излазна фреквенција, фреквенција излазног наизменичног напона претварача треба да буде релативно стабилна вредност, обично фреквенција напајања од 50Хз. Одступање треба да буде унутар ±1% у нормалним условима рада.

5. Називна излазна струја (или називни излазни капацитет) означава називну излазну струју претварача унутар специфицираног опсега фактора снаге оптерећења. Неки инвертерски производи дају називни излазни капацитет, изражен у ВА или кВА. Називни капацитет претварача је када је фактор излазне снаге 1 (то јест, чисто отпорно оптерећење), називни излазни напон је производ називне излазне струје.

6. Називна излазна ефикасност. Ефикасност претварача је однос његове излазне снаге према улазној снази под одређеним радним условима, изражен у %. Ефикасност претварача при номиналном излазном капацитету је ефикасност пуног оптерећења, а ефикасност при 10% називног излазног капацитета је ниска ефикасност оптерећења.

7. Максимални хармонијски садржај претварача. За синусни претварач, под отпорним оптерећењем, максимални садржај хармоника излазног напона треба да буде ≤10%.

8. Капацитет преоптерећења претварача се односи на способност претварача да произведе више од номиналне вредности струје у кратком временском периоду под одређеним условима. Капацитет преоптерећења претварача треба да испуни одређене захтеве под наведеним фактором снаге оптерећења.

9. Ефикасност претварача је однос излазне активне снаге претварача према улазној активној снази (или једносмерној снази) испод називног излазног напона, излазне струје и специфицираног фактора снаге оптерећења.

10. Фактор снаге оптерећења представља способност претварача да носи индуктивна или капацитивна оптерећења. У условима синусног таласа, фактор снаге оптерећења је 0,7~0,9 (лаг), а номинална вредност је 0,9.

11. Асиметрија оптерећења. Под асиметричним оптерећењем од 10%, асиметрија излазног напона трофазног претварача фиксне фреквенције треба да буде ≤10%.

12. Неравнотежа излазног напона. У нормалним радним условима, неравнотежа трофазног напона (однос компоненте обрнуте секвенце и компоненте позитивне секвенце) коју претвара претварач не би требало да пређе одређену вредност, генерално изражену у %, као што је 5% или 8%.

13. Карактеристике покретања: У нормалним условима рада, претварач би требало да буде у стању да се нормално покрене 5 пута заредом под пуним оптерећењем и радним условима без оптерећења.

14. Функције заштите, претварач треба поставити: заштиту од кратког споја, прекострујну заштиту, заштиту од превисоке температуре, заштиту од пренапона, заштиту од поднапона и заштиту од губитка фазе. Међу њима, заштита од пренапона значи да за претвараче без мера стабилизације напона, треба да постоје мере заштите од пренапона на излазу за заштиту негативног терминала од оштећења услед пренапона на излазу. Надструјна заштита се односи на прекострујну заштиту претварача, која треба да буде у стању да обезбеди правовремено деловање када је оптерећење кратко спојено или струја премаши дозвољену вредност да би га заштитила од оштећења ударном струјом.

15. Интерференције и сметње, претварач треба да буде у стању да издржи електромагнетне сметње у општем окружењу под одређеним нормалним радним условима. Перформансе против сметњи и електромагнетна компатибилност претварача треба да буду у складу са релевантним стандардима.

16. Инвертори који се не користе често, не прате и не одржавају треба да буду ≤95дб; инвертори који се често користе, надгледају и одржавају треба да буду ≤80дб.

17. Дисплеј, претварач треба да буде опремљен са приказом података параметара као што су излазни напон наизменичне струје, излазна струја и излазна фреквенција, као и приказ сигнала улаза уживо, под напоном и статуса грешке.

18. Функција комуникације. Функција даљинске комуникације омогућава корисницима да провере радни статус машине и сачуване податке без одласка на локацију.

19. Изобличење таласног облика излазног напона. Када је излазни напон претварача синусоидан, треба навести максимално дозвољено изобличење таласног облика (или садржај хармоника). Обично се изражава као укупно изобличење таласног облика излазног напона, његова вредност не би требало да прелази 5% (10% је дозвољено за једнофазни излаз).

20. Почетне карактеристике, које карактеришу способност претварача да стартује са оптерећењем и његове перформансе током динамичког рада. Инвертер треба да обезбеди поуздано покретање под номиналним оптерећењем.

21. Бука. Трансформатори, индуктори филтера, електромагнетни прекидачи, вентилатори и друге компоненте у енергетској електронској опреми производе буку. Када инвертер ради нормално, његова бука не би требало да прелази 80дБ, а бука малог инвертера не би требало да прелази 65дБ.

Карактеристике батерије:

ПВ батерија

Да бисте развили соларни инвертерски систем, важно је прво разумети различите карактеристике соларних ћелија (ПВ ћелија). Рп и Рс су паразитски отпори, који су бесконачни, односно нула под идеалним околностима.

Интензитет светлости и температура могу значајно утицати на радне карактеристике ПВ ћелија. Струја је пропорционална интензитету светлости, али промене у светлости имају мали утицај на радни напон. Међутим, на радни напон утиче температура. Повећање температуре батерије смањује радни напон, али има мали утицај на генерисану струју. Слика испод илуструје ефекте температуре и светлости на ПВ модуле.

Промене у интензитету светлости имају већи утицај на излазну снагу батерије него промене температуре. Ово важи за све најчешће коришћене ПВ материјале. Важна последица комбинације ова два ефекта је да снага ПВ ћелије опада са смањењем интензитета светлости и/или повећањем температуре.

Тачка максималне снаге (МПП)

Соларне ћелије могу да раде у широком опсегу напона и струја. МПП се одређује континуираним повећањем отпорног оптерећења на осветљеној ћелији од нуле (догађај кратког споја) до веома високе вредности (догађај отвореног кола). МПП је радна тачка у којој В к И достиже своју максималну вредност и при овом интензитету осветљења може се постићи максимална снага. Излазна снага када дође до кратког споја (ПВ напон је једнак нули) или отвореног кола (ПВ струја једнака нули) је нула.

Висококвалитетне монокристалне силицијумске соларне ћелије производе напон отвореног кола од 0,60 волти на температури од 25°Ц. Са пуном сунчевом светлошћу и температуром ваздуха од 25°Ц, температура дате ћелије може бити близу 45°Ц, што ће смањити напон отвореног кола на око 0,55В. Како температура расте, напон отвореног кола наставља да опада све док не дође до кратког споја ПВ модула.

Максимална снага при температури батерије од 45°Ц се обично производи при 80% напона отвореног кола и 90% струје кратког споја. Струја кратког споја батерије је скоро пропорционална осветљењу, а напон отвореног кола може да се смањи само за 10% када се осветљење смањи за 80%. Батерије слабијег квалитета ће брже смањити напон када се струја повећа, чиме се смањује расположива снага. Производња је пала са 70% на 50%, или чак само 25%.

Соларни микроинвертер мора осигурати да фотонапонски модули раде на МПП-у у било ком тренутку како би се из фотонапонских модула могла добити максимална енергија. Ово се може постићи коришћењем контролне петље максималне снаге, такође познатог као Макимум Повер Поинт Трацкер (МППТ). Постизање високог односа МПП праћења такође захтева да таласање излазног ПВ напона буде довољно мало тако да се ПВ струја не мења превише када ради близу тачке максималне снаге.

Опсег МПП напона ПВ модула се обично може дефинисати у опсегу од 25В до 45В, са производњом енергије од приближно 250В и напоном отвореног кола испод 50В.

Употреба и одржавање:

користити

1. Прикључите и инсталирајте опрему стриктно у складу са захтевима упутства за рад и одржавање претварача. Током уградње треба пажљиво проверити: да ли пречник жице испуњава захтеве; да ли су компоненте и терминали лабави током транспорта; да ли су изоловани делови добро изоловани; да ли уземљење система одговара прописима.

2. Инвертор треба користити и користити стриктно у складу са упутствима за употребу и одржавање. Посебно: пре него што укључите машину, обратите пажњу да ли је улазни напон нормалан; током рада обратите пажњу да ли је редослед укључивања и искључивања машине исправан и да ли су индикације сваког мерача и индикаторске лампице нормалне.

3. Инвертори углавном имају аутоматску заштиту од прекида струјног кола, прекомерне струје, пренапона, прегревања и других ствари, тако да када се ови феномени појаве, нема потребе за ручним искључивањем; заштитне тачке аутоматске заштите су генерално подешене у фабрици и нема потребе за поновним подешавањем.

4. У ормару инвертера постоји висок напон. Оператерима генерално није дозвољено да отворе врата кабинета, а врата кабинета треба да буду закључана у уобичајено време.

5. Када собна температура пређе 30°Ц, треба предузети мере за расипање топлоте и хлађење како би се спречио квар опреме и продужио век трајања опреме.

Одржавање и инспекција

1. Редовно проверавајте да ли је ожичење сваког дела претварача чврсто и да ли има лабавости. Посебно треба пажљиво проверити вентилатор, модул напајања, улазни терминал, излазни терминал и уземљење.

2. Када се аларм искључи, није дозвољено да се одмах покрене. Узрок треба открити и поправити пре покретања. Инспекцију треба извршити стриктно у складу са корацима наведеним у упутству за одржавање претварача.

3. Оператери морају проћи посебну обуку и бити способни да утврде узроке општих кварова и да их отклоне, као што је вешта замена осигурача, компоненти и оштећених плоча. Необученом особљу није дозвољено да рукује опремом.

4. Ако дође до незгоде коју је тешко отклонити или је узрок несреће нејасан, треба водити детаљну евиденцију о несрећи и благовремено обавестити произвођача претварача ради решавања.