Utangulizi wa Encyclopedia kwa inverters za jua

Inverter , pia inajulikana kama kidhibiti cha nguvu na kidhibiti cha nguvu, ni sehemu muhimu ya mfumo wa photovoltaic. Kazi kuu ya kibadilishaji cha photovoltaic ni kubadilisha nguvu ya DC inayozalishwa na paneli za jua kuwa nguvu ya AC inayotumiwa na vifaa vya nyumbani. Umeme wote unaozalishwa na paneli za jua lazima uchakatwa na kibadilishaji umeme kabla ya kutoa kwa ulimwengu wa nje. [1] Kupitia sakiti ya daraja-kamili, kichakataji cha SPWM kwa ujumla hutumiwa kurekebisha, kuchuja, kuongeza volteji, n.k. kupata nishati ya AC ya sinusoidal inayolingana na marudio ya mzigo wa taa, voltage iliyokadiriwa, n.k. kwa watumiaji wa mwisho wa mfumo. Kwa kibadilishaji umeme, betri ya DC inaweza kutumika kutoa nishati ya AC kwa vifaa.

Utangulizi:

Mfumo wa kuzalisha umeme wa AC wa jua unajumuisha paneli za jua, kidhibiti chaji, kibadilishaji umeme na betri; mfumo wa kuzalisha umeme wa jua DC haujumuishi kibadilishaji umeme. Mchakato wa kubadilisha nguvu ya AC kuwa nguvu ya DC inaitwa urekebishaji, sakiti inayokamilisha kazi ya urekebishaji inaitwa saketi ya kurekebisha, na kifaa kinachotekeleza mchakato wa urekebishaji kinaitwa kifaa cha kurekebisha au kirekebishaji. Sambamba na hilo, mchakato wa kubadilisha nguvu ya DC kuwa nguvu ya AC inaitwa inverter, mzunguko unaokamilisha kazi ya inverter inaitwa mzunguko wa inverter, na kifaa kinachotekeleza mchakato wa inverter kinaitwa vifaa vya inverter au inverter.

Msingi wa kifaa cha inverter ni mzunguko wa kubadili inverter, unaojulikana kama mzunguko wa inverter. Mzunguko huu unakamilisha kazi ya inverter kwa kuwasha na kuzima swichi ya umeme ya nguvu. Ubadilishaji wa vifaa vya kubadili umeme vya nguvu unahitaji mipigo fulani ya kuendesha gari, na mipigo hii inaweza kubadilishwa kwa kubadilisha ishara ya voltage. Saketi inayozalisha na kudhibiti mipigo mara nyingi huitwa mzunguko wa kudhibiti au kitanzi cha kudhibiti. Muundo wa msingi wa kifaa cha inverter ni pamoja na, pamoja na mzunguko wa inverter uliotajwa hapo juu na mzunguko wa kudhibiti, mzunguko wa ulinzi, mzunguko wa pato, mzunguko wa pembejeo, mzunguko wa pato, nk.

vipengele:

Kwa sababu ya utofauti wa majengo, bila shaka itasababisha utofauti wa mitambo ya paneli za jua. Ili kuongeza ufanisi wa ubadilishaji wa nishati ya jua huku ukizingatia mwonekano mzuri wa jengo, hii inahitaji ubadilishanaji wa vibadilishaji vyetu ili kufikia njia bora zaidi ya nishati ya jua. Geuza.

Ugeuzaji wa kati

Inverter ya kati kwa ujumla hutumiwa katika mifumo ya vituo vya nguvu vya photovoltaic (> 10kW). Kamba nyingi za sambamba za photovoltaic zimeunganishwa na pembejeo ya DC ya inverter sawa ya kati. Kwa ujumla, moduli za nguvu za IGBT za awamu tatu hutumiwa kwa nguvu ya juu. Ndogo hutumia transistors za athari ya uga na hutumia vidhibiti vya ubadilishaji wa DSP ili kuboresha ubora wa nishati inayozalishwa ili iwe karibu sana na mkondo wa wimbi la sine. Kipengele kikubwa ni nguvu kubwa na gharama ya chini ya mfumo. Hata hivyo, ufanisi na uwezo wa uzalishaji wa umeme wa mfumo mzima wa photovoltaic huathiriwa na vinavyolingana na kamba za photovoltaic na kivuli cha sehemu. Wakati huo huo, uaminifu wa kizazi cha nguvu cha mfumo mzima wa photovoltaic huathiriwa na hali mbaya ya kazi ya kikundi fulani cha kitengo cha photovoltaic. Maelekezo ya hivi punde zaidi ya utafiti ni matumizi ya udhibiti wa urekebishaji wa vekta ya angani na uundaji wa miunganisho mipya ya kigeuzi cha topolojia ili kupata ufanisi wa juu chini ya hali ya upakiaji kiasi. Kwenye kibadilishaji umeme cha kati cha SolarMax, kisanduku cha kiolesura cha safu ya picha cha voltaic kinaweza kuambatishwa ili kufuatilia kila mfuatano wa paneli za tanga za photovoltaic. Ikiwa moja ya kamba haifanyi kazi vizuri, mfumo utakuwa Taarifa hupitishwa kwa mtawala wa kijijini, na kamba hii inaweza kusimamishwa kwa njia ya udhibiti wa kijijini, ili kushindwa kwa kamba moja ya photovoltaic haitapunguza au kuathiri pato la kazi na nishati. mfumo mzima wa photovoltaic.

Inverter ya kamba

Inverters za kamba zimekuwa inverters maarufu zaidi katika soko la kimataifa. Inverter ya kamba inategemea dhana ya msimu. Kila kamba ya photovoltaic (1kW-5kW) hupitia kibadilishaji umeme, ina ufuatiliaji wa juu wa kilele cha nguvu kwenye mwisho wa DC, na imeunganishwa kwa sambamba na gridi ya taifa kwenye mwisho wa AC. Mimea mingi ya nguvu ya photovoltaic hutumia inverters za kamba. Faida ni kwamba haiathiriwa na tofauti za moduli na vivuli kati ya masharti, na wakati huo huo hupunguza hatua ya uendeshaji bora ya moduli za photovoltaic.

Kutolingana na kibadilishaji umeme, na hivyo kuongeza uzalishaji wa nguvu. Faida hizi za kiufundi sio tu kupunguza gharama za mfumo, lakini pia huongeza uaminifu wa mfumo. Wakati huo huo, dhana ya "bwana-mtumwa" huletwa kati ya masharti, ili wakati nguvu ya kamba moja katika mfumo haiwezi kufanya kazi ya inverter moja, vikundi kadhaa vya kamba za photovoltaic vinaweza kuunganishwa pamoja ili kuruhusu moja au. kadhaa wao kufanya kazi. , na hivyo kuzalisha nishati zaidi ya umeme. Dhana ya hivi karibuni ni kwamba inverters kadhaa huunda "timu" na kila mmoja kuchukua nafasi ya dhana ya "bwana-mtumwa", na kufanya mfumo kuwa wa kuaminika zaidi.

Inverter ya kamba nyingi

Inverter ya nyuzi nyingi inachukua faida za inverter ya kati na inverter ya kamba, huepuka hasara zao, na inaweza kutumika kwa vituo vya nguvu vya photovoltaic na kilowati kadhaa. Katika kibadilishaji cha nyuzi nyingi, ufuatiliaji tofauti wa kilele cha nguvu ya mtu binafsi na vibadilishaji vya DC-hadi-DC vinajumuishwa. DC inabadilishwa kuwa nishati ya AC kupitia kibadilishaji kigeuzi cha kawaida cha DC-hadi-AC na kuunganishwa kwenye gridi ya taifa. Ukadiriaji tofauti wa nyuzi za photovoltaic (kwa mfano nguvu tofauti zilizokadiriwa, idadi tofauti ya moduli kwa kila kamba, watengenezaji tofauti wa moduli, n.k.), saizi tofauti au teknolojia tofauti za moduli za photovoltaic, mwelekeo tofauti wa nyuzi (kwa mfano: mashariki, kusini na magharibi) , pembe tofauti za tilt au kivuli, zinaweza kushikamana na inverter ya kawaida, na kila kamba inafanya kazi kwenye kilele cha nguvu cha juu. Wakati huo huo, urefu wa cable ya DC hupunguzwa, kupunguza athari ya kivuli kati ya masharti na upotevu unaosababishwa na tofauti kati ya masharti.

Inverter ya sehemu

Inverter ya moduli inaunganisha kila moduli ya photovoltaic kwa inverter, na kila moduli ina ufuatiliaji wa kilele cha juu cha kujitegemea, ili moduli na inverter zishirikiane vizuri. Kawaida hutumiwa katika vituo vya nguvu vya photovoltaic 50W hadi 400W, ufanisi wa jumla ni wa chini kuliko ule wa inverters za kamba. Kwa kuwa zimeunganishwa sambamba kwenye upande wa AC, hii huongeza utata wa wiring kwenye upande wa AC na hufanya matengenezo kuwa magumu. Kitu kingine kinachohitajika kutatuliwa ni jinsi ya kuunganisha kwenye gridi ya taifa kwa ufanisi zaidi. Njia rahisi ni kuunganisha kwenye gridi ya taifa moja kwa moja kwa njia ya soketi za kawaida za AC, ambazo zinaweza kupunguza gharama na ufungaji wa vifaa, lakini mara nyingi viwango vya usalama vya gridi ya nguvu katika maeneo mbalimbali haziwezi kuruhusu. Kwa kufanya hivyo, kampuni ya nguvu inaweza kupinga uunganisho wa moja kwa moja wa kifaa cha kuzalisha kwenye tundu la kawaida la kaya. Sababu nyingine inayohusiana na usalama ni ikiwa kibadilishaji cha kutengwa (masafa ya juu au masafa ya chini) inahitajika au ikiwa kibadilishaji kibadilishaji cha kibadilishaji kinaruhusiwa. Inverter hii hutumiwa sana katika kuta za pazia za kioo.

Ufanisi wa Kibadilishaji cha jua

Ufanisi wa vibadilishaji vya jua hurejelea soko linalokua la inverters za jua (inverters za photovoltaic) kwa sababu ya mahitaji ya nishati mbadala. Na inverters hizi zinahitaji ufanisi wa juu sana na kuegemea. Mizunguko ya nguvu inayotumiwa katika inverters hizi inachunguzwa na chaguo bora zaidi za kubadili na kurekebisha vifaa vinapendekezwa. Muundo wa jumla wa inverter ya photovoltaic umeonyeshwa kwenye Mchoro 1. Kuna inverters tatu tofauti za kuchagua. Mwangaza wa jua huangaza kwenye moduli za jua zilizounganishwa katika mfululizo, na kila moduli ina seti ya vitengo vya seli za jua vilivyounganishwa katika mfululizo. Voltage ya moja kwa moja ya sasa (DC) inayotokana na moduli za jua ni kwa utaratibu wa volts mia kadhaa, kulingana na hali ya taa ya safu ya moduli, joto la seli na idadi ya modules zilizounganishwa katika mfululizo.

Kazi ya msingi ya aina hii ya inverter ni kubadilisha voltage ya DC ya pembejeo kuwa thamani imara. Kazi hii inatekelezwa kwa njia ya kubadilisha fedha ya kuongeza na inahitaji kubadili kuongeza na diode ya kuongeza. Katika usanifu wa kwanza, hatua ya kuongeza inafuatwa na kibadilishaji cha daraja kamili kilichotengwa. Madhumuni ya transformer kamili ya daraja ni kutoa kutengwa. Kigeuzi cha pili cha daraja kamili kwenye pato kinatumika kubadilisha DC kutoka kwa kibadilishaji cha daraja kamili cha hatua ya kwanza hadi voltage ya sasa (AC) mbadala. Pato lake huchujwa kabla ya kuunganishwa kwenye mtandao wa gridi ya AC kupitia swichi ya ziada ya relay ya mawasiliano mara mbili, ili kutoa kutengwa kwa usalama katika tukio la hitilafu na kutengwa kutoka kwa gridi ya usambazaji usiku. Muundo wa pili ni mpango usio wa pekee. Miongoni mwao, voltage ya AC inazalishwa moja kwa moja na pato la voltage ya DC na hatua ya kuongeza. Muundo wa tatu unatumia topolojia ya ubunifu ya swichi za nguvu na diodi za nguvu ili kuunganisha utendaji wa sehemu za nyongeza na kizazi cha AC katika topolojia maalum, na kufanya kibadilishaji kiwe bora iwezekanavyo licha ya ufanisi wa chini sana wa ubadilishaji wa paneli ya jua. Karibu na 100% lakini muhimu sana.Nchini Ujerumani, moduli ya mfululizo wa 3kW iliyowekwa kwenye paa inayoelekea kusini inatarajiwa kuzalisha kWh 2550 kwa mwaka. Ikiwa ufanisi wa inverter umeongezeka kutoka 95% hadi 96%, 25kWh ya ziada ya umeme inaweza kuzalishwa kila mwaka. Gharama ya kutumia moduli za ziada za sola kuzalisha 25kWh hii ni sawa na kuongeza kibadilishaji umeme. Kwa kuwa kuongeza ufanisi kutoka 95% hadi 96% haitafanya mara mbili gharama ya inverter, kuwekeza katika inverter yenye ufanisi zaidi ni chaguo lisiloepukika. Kwa miundo inayojitokeza, kuongeza ufanisi wa inverter kwa njia ya gharama nafuu zaidi ni kigezo muhimu cha kubuni. Kuhusu kuegemea na gharama ya inverter, ni vigezo vingine viwili vya kubuni. Ufanisi wa juu hupunguza mabadiliko ya joto juu ya mzunguko wa mzigo, na hivyo kuboresha kuegemea, kwa hivyo miongozo hii inahusiana kweli. Matumizi ya moduli pia itaongeza kuegemea.

Kuongeza kubadili na diode

Topolojia zote zilizoonyeshwa zinahitaji swichi za nguvu za kubadili haraka. Hatua ya kukuza na hatua ya ubadilishaji wa daraja kamili inahitaji diodi za kubadili haraka. Kwa kuongeza, swichi zilizoboreshwa kwa ubadilishaji wa masafa ya chini (100Hz) pia ni muhimu kwa topolojia hizi. Kwa teknolojia yoyote ya silicon, swichi zilizoboreshwa kwa swichi ya haraka zitakuwa na hasara kubwa za upitishaji kuliko swichi zilizoboreshwa kwa programu za ubadilishaji wa masafa ya chini.

Hatua ya kuongeza kwa ujumla imeundwa kama kigeuzi cha hali ya sasa inayoendelea. Kulingana na idadi ya moduli za jua katika safu inayotumiwa katika kibadilishaji umeme, unaweza kuchagua ikiwa utatumia vifaa vya 600V au 1200V. Chaguo mbili za swichi za nguvu ni MOSFET na IGBT. Kwa ujumla, MOSFET zinaweza kufanya kazi kwa masafa ya juu zaidi ya kubadili kuliko IGBT. Kwa kuongeza, ushawishi wa diode ya mwili lazima uzingatiwe daima: katika kesi ya hatua ya kuongeza hii sio tatizo kwani diode ya mwili haifanyi katika hali ya kawaida ya uendeshaji. Hasara za upitishaji wa MOSFET zinaweza kukokotwa kutoka kwa RDS(ON) inayokinza, ambayo ni sawia na eneo faafu la kufa kwa familia fulani ya MOSFET. Wakati voltage iliyopimwa inabadilika kutoka 600V hadi 1200V, hasara za uendeshaji wa MOSFET zitaongezeka sana. Kwa hivyo, hata ikiwa RDS(ON) iliyokadiriwa ni sawa, MOSFET 1200V haipatikani au bei ni ya juu sana.

Kwa swichi za kuongeza zilizokadiriwa kwa 600V, MOSFETs za juu zinaweza kutumika. Kwa matumizi ya ubadilishaji wa masafa ya juu, teknolojia hii ina hasara bora za upitishaji. MOSFET zilizo na thamani za RDS(ON) chini ya miliohm 100 katika vifurushi vya TO-220 na MOSFET zenye thamani za RDS(ON) chini ya miliohm 50 katika vifurushi vya TO-247. Kwa vibadilishaji umeme vya jua vinavyohitaji ubadilishaji wa umeme wa 1200V, IGBT ndio chaguo sahihi. Teknolojia za hali ya juu zaidi za IGBT, kama vile NPT Trench na NPT Field Stop, zimeboreshwa kwa ajili ya kupunguza hasara za upitishaji, lakini kwa gharama ya upotevu mkubwa wa swichi, ambayo huzifanya zisifae vyema kwa programu za kuongeza kasi katika masafa ya juu.

Kulingana na teknolojia ya zamani ya mpango wa NPT, kifaa cha FGL40N120AND kiliundwa ambacho kinaweza kuboresha ufanisi wa mzunguko wa kuongeza na mzunguko wa juu wa kubadili. Ina EOFF ya 43uJ/A. Ikilinganishwa na vifaa vya teknolojia ya juu zaidi, EOFF ni 80uJ/A, lakini inahitaji kupatikana Utendaji wa aina hii ni mgumu sana. Ubaya wa kifaa cha FGL40N120AND ni kwamba kushuka kwa voltage ya kueneza VCE(SAT) (3.0V dhidi ya 2.1V kwa 125ºC) ni kubwa, lakini hasara zake za chini za ubadilishaji katika masafa ya ubadilishaji wa kuongeza kasi zaidi kuliko kufidia hii. Kifaa pia kinaunganisha diode ya kupambana na sambamba. Chini ya operesheni ya kawaida ya kuongeza, diode hii haitafanya. Hata hivyo, wakati wa kuanza au wakati wa hali ya muda mfupi, inawezekana kwa mzunguko wa kuongeza kuendeshwa kwenye hali ya kazi, ambapo diode ya kupambana na sambamba itafanya. Kwa kuwa IGBT yenyewe haina diode ya asili ya mwili, diode hii iliyojumuishwa inahitajika ili kuhakikisha uendeshaji wa kuaminika. Kwa diodi za kuongeza kasi, diodi za uokoaji haraka kama vile Stealth™ au diodi za silicon za kaboni zinahitajika. Diodi za kaboni-silicon zina voltage ya mbele na hasara ya chini sana. Wakati wa kuchagua diode ya kuongeza, athari ya sasa ya kurejesha reverse (au capacitance ya makutano ya diode ya kaboni-silicon) kwenye kubadili kuongeza lazima izingatiwe, kwa sababu hii itasababisha hasara za ziada. Hapa, diode mpya ya Stealth II iliyozinduliwa FFP08S60S inaweza kutoa utendakazi wa juu zaidi. Wakati VDD=390V, ID=8A, di/dt=200A/us, na halijoto ya kesi ni 100ºC, hasara iliyokokotolewa ya kubadili ni ya chini kuliko kigezo cha FFP08S60S cha 205mJ. Kwa kutumia diodi ya ISL9R860P2 Stealth, thamani hii hufikia 225mJ. Kwa hiyo, hii pia inaboresha ufanisi wa inverter kwenye masafa ya juu ya kubadili.

Swichi za daraja na diode

Baada ya kuchuja kwa daraja kamili la MOSFET, daraja la pato hutoa voltage ya sinusoidal ya 50Hz na ishara ya sasa. Utekelezaji wa kawaida ni kutumia usanifu wa kawaida wa daraja kamili (Mchoro 2). Katika takwimu, ikiwa swichi za juu kushoto na kulia chini zimewashwa, voltage chanya ni kubeba kati ya vituo vya kushoto na kulia; ikiwa swichi za kulia juu na chini kushoto zimewashwa, voltage hasi hupakiwa kati ya vituo vya kushoto na vya kulia. Kwa programu hii, swichi moja pekee ndiyo imewashwa katika kipindi fulani cha muda. Swichi moja inaweza kubadilishwa kwa masafa ya juu ya PWM na kubadili nyingine kwa masafa ya chini ya 50Hz. Kwa kuwa mzunguko wa bootstrap unategemea ubadilishaji wa vifaa vya chini, vifaa vya chini vinabadilishwa kwa mzunguko wa juu wa PWM, wakati vifaa vya juu vinabadilishwa kwa mzunguko wa chini wa 50Hz. Programu tumizi hii hutumia swichi ya nguvu ya 600V, kwa hivyo MOSFET ya 600V ya juu inafaa sana kwa kifaa hiki cha kubadili kasi. Kwa sababu vifaa hivi vya kubadilisha vitastahimili urejeshaji wa kurudi nyuma wa vifaa vingine wakati swichi imewashwa, vifaa vya uokoaji wa haraka kama vile 600V FCH47N60F ni chaguo bora. RDS(ON) yake ni miliohm 73, na upotezaji wake wa upitishaji ni wa chini sana ikilinganishwa na vifaa vingine sawa vya uokoaji haraka. Kifaa hiki kinapobadilika kwa 50Hz, hakuna haja ya kutumia kipengele cha uokoaji haraka. Vifaa hivi vina sifa bora za dv/dt na di/dt, ambayo huboresha utegemezi wa mfumo ikilinganishwa na MOSFET za kiwango cha juu zaidi.

Chaguo jingine linalofaa kuchunguza ni matumizi ya kifaa cha FGH30N60LSD. Ni 30A/600V IGBT yenye voltage ya kueneza VCE(SAT) ya 1.1V pekee. Upotevu wake wa kuzima EOFF ni wa juu sana, na kufikia 10mJ, kwa hiyo inafaa tu kwa ubadilishaji wa mzunguko wa chini. MOSFET ya milliohm 50 ina RDS(ON) inayokinza ya miliohm 100 katika halijoto ya kufanya kazi. Kwa hiyo, kwa 11A, ina VDS sawa na VCE(SAT) ya IGBT. Kwa kuwa IGBT hii inategemea teknolojia ya zamani ya kuharibika, VCE(SAT) haibadiliki sana na halijoto. Kwa hiyo IGBT hii inapunguza hasara ya jumla katika daraja la pato, na hivyo kuongeza ufanisi wa jumla wa inverter. Ukweli kwamba FGH30N60LSD IGBT hubadilika kutoka teknolojia moja ya ubadilishaji wa nguvu hadi topolojia nyingine iliyojitolea kila nusu ya mzunguko pia ni muhimu. IGBT hutumiwa hapa kama swichi za kitolojia. Kwa kubadili kwa kasi, vifaa vya kawaida na vya haraka vya urejeshaji wa superjunction hutumiwa. Kwa topolojia maalum ya 1200V na muundo wa daraja kamili, FGL40N120AND iliyotajwa hapo juu ni swichi inayofaa sana kwa vibadilishaji vibadilishaji vya jua vya masafa ya juu. Wakati teknolojia maalum zinahitaji diodi, Stealth II, Hyperfast™ II diodi na diodi za kaboni-silicon ni suluhisho nzuri.

kazi:

Inverter haina tu kazi ya uongofu wa DC hadi AC, lakini pia ina kazi ya kuongeza utendaji wa seli za jua na kazi ya ulinzi wa makosa ya mfumo. Kwa muhtasari, kuna kazi za kukimbia na kuzima kiotomatiki, utendaji wa juu zaidi wa udhibiti wa ufuatiliaji wa nguvu, kazi ya kuzuia operesheni huru (kwa mifumo iliyounganishwa na gridi ya taifa), kazi ya kurekebisha voltage ya kiotomatiki (kwa mifumo iliyounganishwa na gridi ya taifa), kazi ya kutambua DC (kwa mifumo iliyounganishwa na gridi ya taifa). ), na utambuzi wa ardhi wa DC. Kazi (kwa mifumo iliyounganishwa na gridi ya taifa). Hapa kuna utangulizi mfupi wa kazi za kukimbia na kuzima kiotomatiki na kazi ya juu zaidi ya udhibiti wa ufuatiliaji wa nguvu.

Uendeshaji wa moja kwa moja na kazi ya kuzima: Baada ya jua asubuhi, ukubwa wa mionzi ya jua huongezeka hatua kwa hatua, na pato la seli ya jua pia huongezeka. Wakati nguvu ya pato inayohitajika kwa uendeshaji wa inverter inafikiwa, inverter huanza kufanya kazi moja kwa moja. Baada ya kuingia operesheni, inverter itafuatilia pato la moduli za seli za jua wakati wote. Muda tu nguvu ya pato ya moduli za seli za jua ni kubwa kuliko nguvu ya pato inayohitajika kwa kazi ya inverter, inverter itaendelea kufanya kazi; itasimama hadi jua linapozama, hata kama Kibadilishaji umeme kinaweza kufanya kazi siku za mvua. Wakati pato la moduli ya jua inakuwa ndogo na pato la inverter linakaribia 0, inverter inaingia katika hali ya kusubiri.

Kitendaji cha juu zaidi cha udhibiti wa ufuatiliaji wa nguvu: Toleo la moduli ya seli ya jua hubadilika kulingana na ukubwa wa mionzi ya jua na halijoto ya moduli ya seli ya jua yenyewe (joto la chip). Kwa kuongeza, kwa sababu moduli za seli za jua zina sifa kwamba voltage inapungua kadri sasa inavyoongezeka, kuna hatua mojawapo ya uendeshaji ambayo inaweza kupata nguvu ya juu. Nguvu ya mionzi ya jua inabadilika, na ni wazi mahali pazuri pa kufanya kazi pia inabadilika. Kuhusiana na mabadiliko haya, hatua ya kufanya kazi ya moduli ya seli ya jua daima huwekwa kwenye kiwango cha juu cha nguvu, na mfumo daima hupata pato la juu la nguvu kutoka kwa moduli ya seli ya jua. Udhibiti wa aina hii ni udhibiti wa juu zaidi wa ufuatiliaji wa nguvu. Kipengele kikubwa zaidi cha vibadilishaji umeme vinavyotumika katika mifumo ya kuzalisha nishati ya jua ni kwamba vinajumuisha kipengele cha juu zaidi cha ufuatiliaji wa pointi za nguvu (MPPT).

aina

Uainishaji wa wigo wa maombi

(1) Inverter ya kawaida

Ingizo la DC 12V au 24V, AC 220V, pato la 50Hz, nguvu kutoka 75W hadi 5000W, baadhi ya mifano ina ubadilishaji wa AC na DC, yaani, kazi ya UPS.

(2) Kigeuzi/chaja mashine zote kwa moja

Katika aina hii ya inverter, watumiaji wanaweza kutumia aina mbalimbali za nguvu ili kuwasha mizigo ya AC: wakati kuna nguvu ya AC, nguvu ya AC hutumiwa kuwasha mzigo kupitia inverter, au kuchaji betri; wakati hakuna nguvu ya AC, betri hutumiwa kuwasha mzigo wa AC. . Inaweza kutumika kwa kushirikiana na vyanzo mbalimbali vya nguvu: betri, jenereta, paneli za jua na mitambo ya upepo.

(3) Inverter maalum kwa posta na mawasiliano ya simu

Toa vibadilishaji umeme vya 48V vya ubora wa juu kwa huduma za posta na mawasiliano ya simu. Bidhaa hizo ni za ubora mzuri, kutegemewa kwa juu, vibadilishaji vigeuzi vya moduli (moduli ni 1KW), na zina utendaji wa kutokuwa na uwezo wa N+1 na zinaweza kupanuliwa (nguvu kutoka 2KW hadi 20KW). )

(4) Inverter maalum kwa ajili ya anga na kijeshi

Kigeuzi cha aina hii kina pembejeo ya 28Vdc na kinaweza kutoa matokeo yafuatayo ya AC: 26Vac, 115Vac, 230Vac. Mzunguko wa pato lake unaweza kuwa: 50Hz, 60Hz na 400Hz, na nguvu za pato huanzia 30VA hadi 3500VA. Pia kuna vigeuzi vya DC-DC na vigeuzi vya masafa vinavyotolewa kwa usafiri wa anga.

Uainishaji wa muundo wa wimbi la pato

(1) Inverter ya wimbi la mraba

Pato la AC voltage waveform na inverter ya wimbi la mraba ni wimbi la mraba. Mizunguko ya inverter inayotumiwa na aina hii ya inverter si sawa kabisa, lakini kipengele cha kawaida ni kwamba mzunguko ni rahisi na idadi ya zilizopo za kubadili nguvu zinazotumiwa ni ndogo. Nguvu ya kubuni kwa ujumla ni kati ya wati mia moja na kilowati moja. Faida za inverter ya wimbi la mraba ni: mzunguko rahisi, bei nafuu na matengenezo rahisi. Hasara ni kwamba voltage ya wimbi la mraba ina idadi kubwa ya harmonics ya juu, ambayo itazalisha hasara za ziada katika vifaa vya mzigo na inductors za msingi wa chuma au transfoma, na kusababisha kuingiliwa kwa redio na baadhi ya vifaa vya mawasiliano. Kwa kuongezea, aina hii ya kibadilishaji nguvu ina mapungufu kama vile safu ya udhibiti wa voltage haitoshi, utendaji usio kamili wa ulinzi na kelele ya juu kiasi.

(2) Inverter ya wimbi la hatua

Pato la AC voltage waveform na aina hii ya inverter ni wimbi la hatua. Kuna mistari mingi tofauti kwa kibadilishaji data kutambua pato la wimbi la hatua, na idadi ya hatua katika muundo wa mawimbi ya pato hutofautiana sana. Faida ya inverter ya wimbi la hatua ni kwamba mawimbi ya pato yameboreshwa kwa kiasi kikubwa ikilinganishwa na wimbi la mraba, na maudhui ya juu ya harmonic yanapunguzwa. Wakati hatua zinafikia zaidi ya 17, mawimbi ya pato yanaweza kufikia wimbi la quasi-sinusoidal. Wakati pato la transfoma linatumiwa, ufanisi wa jumla ni wa juu sana. Ubaya ni kwamba mzunguko wa mawimbi ya ngazi hutumia mirija mingi ya kubadili nguvu, na baadhi ya fomu za mzunguko zinahitaji seti nyingi za pembejeo za nguvu za DC. Hili huleta matatizo katika upangaji na uunganisho wa nyaya wa safu za seli za miale ya jua na uchaji sawia wa betri. Kwa kuongeza, voltage ya wimbi la ngazi bado ina uingiliaji wa juu-frequency kwa redio na baadhi ya vifaa vya mawasiliano.

Inverter ya wimbi la sine

Pato la AC voltage waveform na kibadilishaji mawimbi ya sine ni wimbi la sine. Faida za kibadilishaji mawimbi cha sine ni kwamba ina muundo mzuri wa mawimbi ya pato, upotoshaji mdogo sana, kuingiliwa kidogo kwa redio na vifaa, na kelele ya chini. Kwa kuongeza, ina kazi kamili za ulinzi na ufanisi wa juu wa jumla. Hasara ni: mzunguko ni kiasi ngumu, inahitaji teknolojia ya juu ya matengenezo, na ni ghali.

Uainishaji wa aina tatu za juu za inverters ni muhimu kwa wabunifu na watumiaji wa mifumo ya photovoltaic na mifumo ya nguvu za upepo kutambua na kuchagua inverters. Kwa kweli, inverters zilizo na wimbi sawa bado zina tofauti kubwa katika kanuni za mzunguko, vifaa vinavyotumiwa, njia za udhibiti, nk.

Mbinu zingine za uainishaji

1. Kulingana na mzunguko wa pato la nguvu za AC, inaweza kugawanywa katika inverter ya mzunguko wa nguvu, inverter ya mzunguko wa kati na inverter ya juu ya mzunguko. Mzunguko wa inverter ya mzunguko wa nguvu ni 50 hadi 60Hz; mzunguko wa kibadilishaji masafa ya kati kwa ujumla ni 400Hz hadi zaidi ya kHz kumi; mzunguko wa inverter ya juu ya mzunguko kwa ujumla ni zaidi ya kHz kumi hadi MHz.

2. Kulingana na idadi ya pato la awamu na inverter, inaweza kugawanywa katika inverter ya awamu moja, inverter ya awamu tatu na inverter ya awamu nyingi.

3. Kulingana na marudio ya nguvu ya pato ya inverter, inaweza kugawanywa katika inverter hai na inverter passive. Inverter yoyote ambayo hupeleka pato la nishati ya umeme na inverter kwenye gridi ya nguvu ya viwanda inaitwa inverter hai; kibadilishaji chochote kinachopitisha pato la nishati ya umeme kwa kibadilishaji hadi kwa mzigo fulani wa umeme huitwa kigeuzi kisichobadilika. kifaa.

4. Kwa mujibu wa fomu ya mzunguko mkuu wa inverter, inaweza kugawanywa katika inverter moja-kuisha, inverter push-pull, inverter nusu-daraja na inverter full-daraja.

5. Kulingana na aina ya kifaa kuu cha kubadili cha inverter, inaweza kugawanywa katika inverter ya thyristor, inverter ya transistor, inverter ya athari ya shamba na inverter ya lango la bipolar transistor (IGBT) isiyopitisha. Inaweza kugawanywa katika makundi mawili: "nusu kudhibitiwa" inverter na "kudhibitiwa kikamilifu" inverter. Ya kwanza haina uwezo wa kujizima, na sehemu hiyo inapoteza kazi yake ya udhibiti baada ya kugeuka, kwa hiyo inaitwa "nusu-kudhibitiwa" na thyristors ya kawaida huanguka katika jamii hii; mwisho huo una uwezo wa kujizima, yaani, hakuna kifaa Kuzima na kuzima kunaweza kudhibitiwa na electrode ya kudhibiti, kwa hiyo inaitwa "aina iliyodhibitiwa kikamilifu". Transistors za athari ya uga wa umeme na transistors za lango la maboksi (IGBT) zote ni za aina hii.

6. Kulingana na usambazaji wa umeme wa DC, inaweza kugawanywa katika inverter ya chanzo cha voltage (VSI) na inverter ya sasa ya chanzo (CSI). Hapo awali, voltage ya DC ni karibu mara kwa mara, na voltage ya pato ni wimbi la mraba linalobadilishana; katika mwisho, sasa DC ni karibu mara kwa mara, na sasa pato ni alternating mraba wimbi.

7. Kulingana na njia ya kudhibiti inverter, inaweza kugawanywa katika inverter frequency modulering (PFM) na Pulse upana modulering (PWM) inverter.

8. Kulingana na hali ya kufanya kazi ya mzunguko wa kubadilisha inverter, inaweza kugawanywa katika inverter resonant, fasta frequency ngumu byte inverter na fasta frequency inverter laini byte.

9. Kulingana na njia ya kubadilisha ya inverter, inaweza kugawanywa katika inverter iliyobadilishwa mzigo na inverter binafsi.

Vigezo vya utendaji:

Kuna vigezo vingi na hali ya kiufundi inayoelezea utendaji wa inverter. Hapa tunatoa tu maelezo mafupi ya vigezo vya kiufundi vinavyotumiwa kwa kawaida wakati wa kutathmini inverters.

1. Hali ya mazingira kwa matumizi ya inverter. Hali ya kawaida ya matumizi ya inverter: urefu hauzidi 1000m, na joto la hewa ni 0 ~ + 40 ℃.

2. Hali ya usambazaji wa nguvu ya pembejeo ya DC, anuwai ya mabadiliko ya voltage ya DC: ± 15% ya thamani ya voltage iliyokadiriwa ya pakiti ya betri.

3. Voltage iliyokadiriwa ya pato, ndani ya safu maalum ya kushuka kwa thamani inayokubalika ya voltage ya pembejeo ya DC, inawakilisha thamani ya voltage iliyokadiriwa ambayo kibadilishaji kigeuzi kinapaswa kutoa. Usahihi thabiti wa thamani ya voltage iliyokadiriwa pato kwa ujumla ina masharti yafuatayo:

(1) Wakati wa operesheni ya hali ya utulivu, anuwai ya kushuka kwa voltage inapaswa kuwa mdogo, kwa mfano, kupotoka kwake haipaswi kuzidi ± 3% au ± 5% ya thamani iliyokadiriwa.

(2) Katika hali zinazobadilika ambapo mzigo hubadilika ghafla au unaathiriwa na mambo mengine ya kuingilia kati, kupotoka kwa voltage ya pato haipaswi kuzidi ± 8% au ± 10% ya thamani iliyokadiriwa.

4. Ilipimwa mzunguko wa pato, mzunguko wa inverter pato AC voltage lazima thamani kiasi imara, kwa kawaida frequency nguvu ya 50Hz. Mkengeuko unapaswa kuwa ndani ya ± 1% chini ya hali ya kawaida ya kufanya kazi.

5. Ukadiriaji wa sasa wa pato (au ulipimwa uwezo wa pato) unaonyesha sasa ya pato iliyokadiriwa ya kibadilishaji ndani ya safu maalum ya kipengele cha nguvu ya mzigo. Baadhi ya bidhaa za kibadilishaji nguvu hutoa uwezo wa pato uliokadiriwa, ulioonyeshwa kwa VA au kVA. Uwezo uliopimwa wa inverter ni wakati kipengele cha nguvu cha pato ni 1 (yaani, mzigo wa kupinga tu), voltage iliyopimwa ya pato ni bidhaa ya sasa ya pato iliyopimwa.

6. Ufanisi wa pato uliopimwa. Ufanisi wa inverter ni uwiano wa nguvu zake za pato kwa nguvu ya pembejeo chini ya hali maalum ya kazi, iliyoonyeshwa kwa%. Ufanisi wa inverter katika uwezo uliopimwa wa pato ni ufanisi kamili wa mzigo, na ufanisi katika 10% ya uwezo uliopimwa wa pato ni ufanisi mdogo wa mzigo.

7. Maudhui ya juu ya harmonic ya inverter. Kwa inverter ya wimbi la sine, chini ya mzigo wa kupinga, maudhui ya juu ya harmonic ya voltage ya pato inapaswa kuwa ≤10%.

8. Uwezo wa overload wa inverter inahusu uwezo wa inverter kutoa pato zaidi ya thamani ya sasa iliyopimwa kwa muda mfupi chini ya hali maalum. Uwezo wa overload ya inverter inapaswa kukidhi mahitaji fulani chini ya kipengele maalum cha nguvu ya mzigo.

9. Ufanisi wa inverter ni uwiano wa nguvu ya kazi ya pato la inverter kwa nguvu ya kazi ya pembejeo (au nguvu ya DC) chini ya voltage iliyopimwa ya pato, pato la sasa na kipengele maalum cha nguvu cha mzigo.

10. Kipengele cha nguvu cha mzigo kinawakilisha uwezo wa kibadilishaji sauti kubeba mizigo ya kufata neno au capacitive. Chini ya hali ya wimbi la sine, kipengele cha nguvu ya mzigo ni 0.7~0.9 (lag), na thamani iliyokadiriwa ni 0.9.

11. Pakia asymmetry. Chini ya mzigo wa 10% wa asymmetric, asymmetry ya voltage ya pato ya inverter ya awamu ya tatu ya fasta-frequency inapaswa kuwa ≤10%.

12. Usawa wa voltage ya pato. Chini ya hali ya kawaida ya uendeshaji, usawa wa voltage ya awamu ya tatu (uwiano wa sehemu ya mlolongo wa reverse kwa sehemu ya mlolongo chanya) pato na kibadilishaji haipaswi kuzidi thamani maalum, iliyoonyeshwa kwa ujumla katika%, kama vile 5% au 8%.

13. Tabia za kuanzia: Chini ya hali ya kawaida ya uendeshaji, inverter inapaswa kuwa na uwezo wa kuanza kawaida mara 5 mfululizo chini ya hali ya uendeshaji kamili na hakuna mzigo.

14. Kazi za ulinzi, inverter inapaswa kuanzishwa: ulinzi wa mzunguko mfupi, ulinzi wa overcurrent, ulinzi wa joto la juu, ulinzi wa overvoltage, ulinzi wa undervoltage na ulinzi wa awamu ya hasara. Miongoni mwao, ulinzi wa overvoltage ina maana kwamba kwa inverters bila hatua za utulivu wa voltage, inapaswa kuwa na hatua za ulinzi wa overvoltage ya pato ili kulinda terminal hasi kutokana na uharibifu na overvoltage ya pato. Ulinzi wa overcurrent inahusu ulinzi wa overcurrent wa inverter, ambayo inapaswa kuwa na uwezo wa kuhakikisha hatua kwa wakati wakati mzigo ni mfupi-circuited au sasa inazidi thamani halali kuilinda kutokana na uharibifu na kuongezeka sasa.

15. Kuingiliwa na kupambana na kuingiliwa, inverter inapaswa kuwa na uwezo wa kuhimili kuingiliwa kwa sumakuumeme katika mazingira ya jumla chini ya hali maalum ya kazi ya kawaida. Utendaji wa kuzuia mwingiliano na utangamano wa sumakuumeme wa kibadilishaji umeme unapaswa kuzingatia viwango husika.

16. Vigeuzi visivyoendeshwa, kufuatiliwa na kudumishwa mara kwa mara vinapaswa kuwa ≤95db; vibadilishaji umeme vinavyoendeshwa, kufuatiliwa na kudumishwa mara kwa mara vinapaswa kuwa ≤80db.

17. Onyesha, kibadilishaji kigeuzi kinapaswa kuwa na vifaa vya kuonyesha data ya vigezo kama vile voltage ya pato la AC, mzunguko wa pato la sasa na la pato, na onyesho la ishara ya hali ya ingizo ya moja kwa moja, yenye nguvu na hitilafu.

18. Kazi ya mawasiliano. Kitendaji cha mawasiliano ya mbali kinaruhusu watumiaji kuangalia hali ya uendeshaji wa mashine na data iliyohifadhiwa bila kwenda kwenye tovuti.

19. Upotovu wa waveform ya voltage ya pato. Wakati voltage ya pato la inverter ni sinusoidal, upotovu wa juu unaoruhusiwa wa wimbi (au maudhui ya harmonic) inapaswa kubainishwa. Kawaida huonyeshwa kama upotovu wa jumla wa wimbi la voltage ya pato, thamani yake haipaswi kuzidi 5% (10% inaruhusiwa kwa pato la awamu moja).

20. Tabia za kuanzia, ambazo zina sifa ya uwezo wa inverter kuanza na mzigo na utendaji wake wakati wa operesheni ya nguvu. Inverter inapaswa kuhakikisha kuanza kwa kuaminika chini ya mzigo uliokadiriwa.

21. Kelele. Transfoma, inductors za chujio, swichi za sumakuumeme, feni na vipengee vingine katika vifaa vya elektroniki vya nguvu vyote hutoa kelele. Wakati inverter inafanya kazi kwa kawaida, kelele yake haipaswi kuzidi 80dB, na kelele ya inverter ndogo haipaswi kuzidi 65dB.

Tabia za betri:

Betri ya PV

Ili kuendeleza mfumo wa inverter ya jua, ni muhimu kwanza kuelewa sifa tofauti za seli za jua (seli za PV). Rp na Rs ni ukinzani wa vimelea, ambao hauna kikomo na sufuri mtawalia chini ya hali bora.

Kiwango cha mwanga na joto vinaweza kuathiri kwa kiasi kikubwa sifa za uendeshaji wa seli za PV. Ya sasa ni sawia na kiwango cha mwanga, lakini mabadiliko katika mwanga yana athari kidogo kwenye voltage ya uendeshaji. Hata hivyo, voltage ya uendeshaji inathiriwa na joto. Kuongezeka kwa joto la betri hupunguza voltage ya uendeshaji lakini ina athari ndogo kwenye sasa inayozalishwa. Takwimu hapa chini inaonyesha athari za joto na mwanga kwenye moduli za PV.

Mabadiliko katika mwangaza yana athari kubwa zaidi kwa nguvu ya pato la betri kuliko mabadiliko ya halijoto. Hii ni kweli kwa nyenzo zote za kawaida za PV. Matokeo muhimu ya mchanganyiko wa athari hizi mbili ni kwamba nguvu ya seli ya PV hupungua kwa kupungua kwa mwangaza na/au halijoto inayoongezeka.

Upeo wa pointi ya nishati (MPP)

Seli za jua zinaweza kufanya kazi juu ya anuwai ya voltages na mikondo. MPP imedhamiriwa kwa kuendelea kuongeza mzigo wa kupinga kwenye seli iliyoangaziwa kutoka kwa sifuri (tukio la mzunguko mfupi) hadi thamani ya juu sana (tukio la mzunguko wa wazi). MPP ni sehemu ya uendeshaji ambapo V x I hufikia thamani yake ya juu na kwa kiwango hiki cha uangazaji Nguvu ya juu zaidi inaweza kupatikana. Nguvu ya pato wakati mzunguko mfupi (PV voltage sawa na sifuri) au mzunguko wazi (PV sasa ni sawa na sifuri) tukio hutokea ni sifuri.

Seli za jua za silicon za monocrystalline za ubora wa juu huzalisha volti wazi ya saketi ya volti 0.60 kwa joto la 25°C. Kwa jua kamili na joto la hewa la 25 ° C, joto la seli fulani linaweza kuwa karibu na 45 ° C, ambayo itapunguza voltage ya mzunguko wa wazi hadi karibu 0.55V. Joto linapoongezeka, voltage ya mzunguko wazi inaendelea kupungua hadi mzunguko mfupi wa Moduli ya PV.

Upeo wa nguvu katika joto la betri la 45 ° C hutolewa kwa 80% ya voltage ya mzunguko wa wazi na 90% ya sasa ya mzunguko mfupi. Mzunguko mfupi wa sasa wa betri ni karibu sawia na kuangaza, na voltage ya mzunguko wa wazi inaweza tu kupungua kwa 10% wakati mwanga unapungua kwa 80%. Betri za ubora wa chini zitapunguza voltage kwa kasi wakati sasa inapoongezeka, na hivyo kupunguza nguvu zilizopo. Pato lilishuka kutoka 70% hadi 50%, au hata 25% tu.

Kibadilishaji umeme cha jua lazima kihakikishe kuwa moduli za PV zinafanya kazi kwenye MPP wakati wowote ili nishati ya juu zaidi iweze kupatikana kutoka kwa moduli za PV. Hili linaweza kufikiwa kwa kutumia kitanzi cha juu zaidi cha udhibiti wa pointi za nishati, kinachojulikana pia kama Kifuatiliaji cha Upeo wa Nguvu za Juu (MPPT). Kufikia uwiano wa juu wa ufuatiliaji wa MPP pia kunahitaji kwamba ripple ya voltage ya pato ya PV iwe ndogo ya kutosha ili sasa PV isibadilike sana wakati wa kufanya kazi karibu na sehemu ya juu ya nguvu.

Aina mbalimbali za voltage za MPP za moduli za PV zinaweza kuelezwa kwa kawaida katika safu ya 25V hadi 45V, na uzalishaji wa nguvu wa takriban 250W na voltage ya mzunguko wazi chini ya 50V.

Matumizi na matengenezo:

kutumia

1. Unganisha na usakinishe vifaa madhubuti kwa mujibu wa mahitaji ya uendeshaji wa inverter na maelekezo ya matengenezo. Wakati wa ufungaji, unapaswa kuangalia kwa uangalifu: ikiwa kipenyo cha waya kinakidhi mahitaji; ikiwa vipengele na vituo ni huru wakati wa usafiri; ikiwa sehemu za maboksi zimewekwa vizuri; kama msingi wa mfumo unakidhi kanuni.

2. Inverter inapaswa kuendeshwa na kutumika madhubuti kwa mujibu wa maagizo ya matumizi na matengenezo. Hasa: kabla ya kugeuka kwenye mashine, makini ikiwa voltage ya pembejeo ni ya kawaida; wakati wa operesheni, makini ikiwa mlolongo wa kuwasha na kuzima mashine ni sahihi, na ikiwa dalili za kila mita na mwanga wa kiashiria ni wa kawaida.

3. Inverters kwa ujumla wana ulinzi wa moja kwa moja kwa kuvunjika kwa mzunguko, overcurrent, overvoltage, overheating na vitu vingine, hivyo wakati matukio haya yanatokea, hakuna haja ya kuzima kwa manually; pointi za ulinzi za ulinzi wa kiotomatiki kwa ujumla huwekwa kwenye kiwanda, na hakuna haja ya Kurekebisha tena.

4. Kuna voltage ya juu katika baraza la mawaziri la inverter. Waendeshaji kwa ujumla hawaruhusiwi kufungua mlango wa baraza la mawaziri, na mlango wa baraza la mawaziri unapaswa kufungwa kwa nyakati za kawaida.

5. Wakati joto la chumba linapozidi 30 ° C, uharibifu wa joto na hatua za baridi zinapaswa kuchukuliwa ili kuzuia kushindwa kwa vifaa na kupanua maisha ya huduma ya vifaa.

Matengenezo na ukaguzi

1. Angalia mara kwa mara ikiwa wiring ya kila sehemu ya inverter ni imara na kama kuna ulegevu wowote. Hasa, feni, moduli ya nguvu, terminal ya pembejeo, terminal ya pato na kutuliza inapaswa kuangaliwa kwa uangalifu.

2. Mara baada ya kengele kuzima, hairuhusiwi kuanza mara moja. Sababu inapaswa kupatikana na kurekebishwa kabla ya kuanza. Ukaguzi unapaswa kufanyika madhubuti kwa mujibu wa hatua zilizoelezwa katika mwongozo wa matengenezo ya inverter.

3. Waendeshaji lazima wapate mafunzo maalum na waweze kutambua sababu za makosa ya jumla na kuziondoa, kama vile kubadilisha fuse, vipengele, na bodi za mzunguko zilizoharibika kwa ustadi. Wafanyakazi wasio na mafunzo hawaruhusiwi kuendesha vifaa.

4. Ikiwa ajali itatokea ambayo ni vigumu kuiondoa au sababu ya ajali haijulikani, kumbukumbu za kina za ajali zinapaswa kuwekwa na mtengenezaji wa inverter anapaswa kujulishwa kwa wakati unaofaa kwa ufumbuzi.