อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร และหน้าที่ของอินเวอร์เตอร์คืออะไร

ก.คืออะไรอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

ระบบผลิตไฟฟ้ากระแสสลับพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์, ตัวควบคุมการชาร์จ, อินเวอร์เตอร์ และแบตเตอรี่ - ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ DC ไม่รวมอินเวอร์เตอร์ อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์แปลงพลังงาน อินเวอร์เตอร์สามารถแบ่งออกเป็นอินเวอร์เตอร์การสั่นแบบตื่นเต้นในตัวเองและอินเวอร์เตอร์การสั่นแบบตื่นเต้นแยกกันตามวิธีการกระตุ้น หน้าที่หลักคือการแปลงไฟ DC ของแบตเตอรี่ให้เป็นไฟ AC โดยทั่วไปจะใช้โปรเซสเซอร์ SPWM ผ่านวงจรฟูลบริดจ์เพื่อรับการปรับ การกรอง การเพิ่มแรงดันไฟฟ้า ฯลฯ เพื่อให้ได้พลังงานไฟฟ้ากระแสสลับแบบไซน์ที่ตรงกับความถี่ของโหลดแสงสว่าง แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ฯลฯ สำหรับผู้ใช้ปลายทางของระบบ ด้วยอินเวอร์เตอร์ แบตเตอรี่ DC สามารถใช้จ่ายไฟ AC ให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าได้

2. ประเภทของอินเวอร์เตอร์

 

(1) การจำแนกประเภทตามขอบเขตการใช้งาน:

 

(1) อินเวอร์เตอร์ธรรมดา

 

อินพุต DC 12V หรือ 24V, AC 220V, เอาต์พุต 50Hz, กำลังไฟตั้งแต่ 75W ถึง 5000W บางรุ่นมีการแปลง AC และ DC นั่นคือฟังก์ชั่น UPS

 

(2) เครื่องออลอินวันอินเวอร์เตอร์/เครื่องชาร์จ

 

ในเรื่องนี้ประเภทของอินเวอร์เตอร์ ผู้ใช้สามารถใช้พลังงานรูปแบบต่างๆ เพื่อจ่ายไฟให้กับโหลด AC ได้ เมื่อมีไฟ AC ไฟ AC จะใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดผ่านอินเวอร์เตอร์ หรือเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ เมื่อไม่มีไฟ AC แบตเตอรี่จะถูกใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับโหลด AC - สามารถใช้ร่วมกับแหล่งพลังงานต่างๆ เช่น แบตเตอรี่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า แผงโซลาร์เซลล์ และกังหันลม

 

(3) อินเวอร์เตอร์พิเศษสำหรับไปรษณีย์และโทรคมนาคม

 

จัดหาอินเวอร์เตอร์ 48V คุณภาพสูงสำหรับงานไปรษณีย์และโทรคมนาคม การสื่อสาร ผลิตภัณฑ์ของบริษัทมีคุณภาพดี ความน่าเชื่อถือสูง อินเวอร์เตอร์แบบโมดูลาร์ (โมดูลคือ 1KW) และมีฟังก์ชันสำรอง N+1 และสามารถขยายได้ (กำลังตั้งแต่ 2KW ถึง 20KW)

 

4) อินเวอร์เตอร์พิเศษสำหรับการบินและการทหาร

อินเวอร์เตอร์ประเภทนี้มีอินพุต 28Vdc และสามารถจ่ายเอาต์พุต AC ต่อไปนี้: 26Vac, 115Vac, 230Vac ความถี่เอาต์พุตสามารถเป็น: 50Hz, 60Hz และ 400Hz และช่วงกำลังเอาต์พุตตั้งแต่ 30VA ถึง 3500VA นอกจากนี้ยังมีตัวแปลง DC-DC และตัวแปลงความถี่สำหรับการบินโดยเฉพาะ

(2) การจำแนกประเภทตามรูปคลื่นเอาต์พุต:

 

(1) อินเวอร์เตอร์คลื่นสี่เหลี่ยม

 

เอาท์พุตรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับโดยอินเวอร์เตอร์คลื่นสี่เหลี่ยมจะเป็นคลื่นสี่เหลี่ยม วงจรอินเวอร์เตอร์ที่ใช้โดยอินเวอร์เตอร์ประเภทนี้ไม่เหมือนกันทุกประการ แต่คุณสมบัติทั่วไปคือวงจรค่อนข้างง่ายและจำนวนท่อสวิตช์ไฟที่ใช้มีน้อย กำลังออกแบบโดยทั่วไปอยู่ระหว่างหนึ่งร้อยวัตต์ถึงหนึ่งกิโลวัตต์ ข้อดีของอินเวอร์เตอร์คลื่นสี่เหลี่ยมคือ วงจรอย่างง่าย ราคาถูก และบำรุงรักษาง่าย ข้อเสียคือแรงดันไฟฟ้าคลื่นสี่เหลี่ยมประกอบด้วยฮาร์โมนิคลำดับสูงจำนวนมาก ซึ่งจะทำให้เกิดการสูญเสียเพิ่มเติมในอุปกรณ์โหลดที่มีตัวเหนี่ยวนำหรือหม้อแปลงแกนเหล็ก ทำให้เกิดการรบกวนกับวิทยุและอุปกรณ์สื่อสารบางชนิด นอกจากนี้อินเวอร์เตอร์ประเภทนี้ยังมีข้อบกพร่อง เช่น ช่วงการควบคุมแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอ ฟังก์ชั่นการป้องกันที่ไม่สมบูรณ์ และสัญญาณรบกวนที่ค่อนข้างสูง

 

2) อินเวอร์เตอร์คลื่นขั้นตอน

เอาท์พุตรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับโดยอินเวอร์เตอร์ประเภทนี้จะเป็นคลื่นสเต็ป มีหลายบรรทัดสำหรับอินเวอร์เตอร์ในการรับรู้เอาท์พุตของคลื่นสเต็ป และจำนวนสเต็ปในรูปคลื่นของเอาท์พุตจะแตกต่างกันอย่างมาก ข้อดีของอินเวอร์เตอร์สเต็ปเวฟคือรูปคลื่นเอาท์พุตได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับคลื่นสี่เหลี่ยม และปริมาณฮาร์มอนิกที่มีลำดับสูงจะลดลง เมื่อขั้นตอนถึงมากกว่า 17 รูปคลื่นเอาท์พุตสามารถบรรลุคลื่นกึ่งไซน์ เมื่อใช้เอาต์พุตแบบไม่มีหม้อแปลง ประสิทธิภาพโดยรวมจะสูงมาก ข้อเสียคือวงจรซ้อนทับคลื่นแลดเดอร์ใช้หลอดสวิตช์ไฟจำนวนมาก และรูปแบบวงจรบางรูปแบบต้องใช้อินพุตไฟ DC หลายชุด สิ่งนี้นำมาซึ่งปัญหาในการจัดกลุ่มและการเดินสายไฟของแผงเซลล์แสงอาทิตย์และการชาร์จแบตเตอรี่แบบสมดุล นอกจากนี้แรงดันคลื่นบันไดยังคงมีสัญญาณรบกวนความถี่สูงกับวิทยุและอุปกรณ์สื่อสารบางชนิด

 

(3) อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์

 

เอาต์พุตรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับโดยอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์เป็นคลื่นไซน์ ข้อดีของอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์คือมีรูปคลื่นเอาท์พุตที่ดี ความบิดเบี้ยวต่ำ การรบกวนวิทยุและอุปกรณ์สื่อสารน้อย และมีเสียงรบกวนต่ำ นอกจากนี้ยังมีฟังก์ชันการป้องกันที่สมบูรณ์และมีประสิทธิภาพโดยรวมสูง ข้อเสียคือ วงจรค่อนข้างซับซ้อน ต้องใช้เทคโนโลยีการบำรุงรักษาสูง และมีราคาแพง

 

การจำแนกประเภทอินเวอร์เตอร์สามประเภทข้างต้นมีประโยชน์สำหรับนักออกแบบและผู้ใช้ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และระบบพลังงานลมในการระบุและเลือกอินเวอร์เตอร์ ในความเป็นจริง อินเวอร์เตอร์ที่มีรูปคลื่นเดียวกันยังคงแตกต่างกันมากในแง่ของหลักการของวงจร อุปกรณ์ที่ใช้ วิธีการควบคุม ฯลฯ

 

3. พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักของอินเวอร์เตอร์

 

มีพารามิเตอร์และเงื่อนไขทางเทคนิคมากมายที่อธิบายประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ ในที่นี้เราจะให้คำอธิบายสั้นๆ เกี่ยวกับพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในการประเมินอินเวอร์เตอร์เท่านั้น

1. สภาพแวดล้อมในการใช้อินเวอร์เตอร์

 

สภาวะการใช้งานปกติของอินเวอร์เตอร์: ระดับความสูงไม่เกิน 1,000 ม. และอุณหภูมิของอากาศอยู่ที่ 0~+40℃

 

2. สภาวะกำลังไฟฟ้าอินพุต DC

 

ช่วงความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงอินพุต: ±15% ของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของชุดแบตเตอรี่

 

3. จัดอันดับแรงดันไฟฟ้าขาออก

 

ภายใต้สภาวะกำลังไฟฟ้าอินพุตที่ระบุ อินเวอร์เตอร์ควรส่งออกค่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเมื่อส่งออกกระแสไฟฟ้าที่กำหนด

 

ช่วงความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า: เฟสเดียว 220V ± 5%, สามเฟส 380 ± 5%

 

4. จัดอันดับกระแสไฟขาออก

 

ภายใต้ความถี่เอาท์พุตที่ระบุและตัวประกอบกำลังโหลด ค่ากระแสพิกัดที่อินเวอร์เตอร์ควรส่งออก

 

5. จัดอันดับความถี่เอาท์พุต

 

ภายใต้เงื่อนไขที่ระบุ ความถี่เอาต์พุตที่กำหนดของอินเวอร์เตอร์ความถี่คงที่คือ 50Hz:

 

ช่วงความผันผวนของความถี่: 50Hz ± 2%

 

6. ปริมาณฮาร์โมนิคสูงสุดของอินเวอร์เตอร์

 

สำหรับอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ ภายใต้โหลดตัวต้านทาน ปริมาณฮาร์มอนิกสูงสุดของแรงดันเอาต์พุตควรอยู่ที่ ≤10%

 

7. ความสามารถในการโอเวอร์โหลดของอินเวอร์เตอร์

 

ภายใต้เงื่อนไขที่ระบุ ความสามารถของเอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์เกินค่ากระแสที่กำหนดในช่วงเวลาสั้นๆ ความสามารถในการโอเวอร์โหลดของอินเวอร์เตอร์ควรเป็นไปตามข้อกำหนดบางประการภายใต้ตัวประกอบกำลังโหลดที่ระบุ

 

8. ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์

 

ภายใต้พิกัดแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุต เอาท์พุต กระแสไฟฟ้า และตัวประกอบกำลังโหลดที่ระบุ อัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์ต่อกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานอินพุท (หรือไฟ DC)

 

9. โหลดตัวประกอบกำลัง

 

แนะนำให้ใช้ช่วงความแปรผันที่อนุญาตของตัวประกอบกำลังโหลดอินเวอร์เตอร์เป็น 0.7-1.0

 

10. โหลดความไม่สมดุล

 

ภายใต้โหลดไม่สมมาตร 10% ความไม่สมมาตรของแรงดันเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์สามเฟสความถี่คงที่ควรเป็น ≤10%

 

11. ความไม่สมดุลของแรงดันเอาต์พุต

 

ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ โหลดของแต่ละเฟสจะสมมาตร และความไม่สมมาตรของแรงดันไฟขาออกควรเป็น ≤5%

 

12. ลักษณะการเริ่มต้น

ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ อินเวอร์เตอร์ควรสามารถสตาร์ทได้ตามปกติ 5 ครั้งติดต่อกันภายใต้สภาวะการทำงานเต็มกำลังและไม่มีโหลด

 

13. ฟังก์ชั่นการป้องกัน

 

อินเวอร์เตอร์ควรติดตั้ง: การป้องกันการลัดวงจร การป้องกันกระแสเกิน การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน การป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำ และการป้องกันการสูญเสียเฟส

 

15. การรบกวนและป้องกันการรบกวน

 

อินเวอร์เตอร์ควรสามารถทนต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมทั่วไปภายใต้สภาวะการทำงานปกติที่ระบุ ประสิทธิภาพการป้องกันสัญญาณรบกวนและความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์ควรเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

 

16. เสียงรบกวน

 

อินเวอร์เตอร์ที่ไม่ได้ใช้งาน ตรวจสอบ และบำรุงรักษาบ่อยครั้งควรมีขนาด ≤95db

 

อินเวอร์เตอร์ที่ใช้งาน ตรวจสอบ และบำรุงรักษาบ่อยครั้งควรมีขนาด ≤80db

 

17. แสดง

 

อินเวอร์เตอร์ควรติดตั้งด้วยการแสดงข้อมูลสำหรับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น แรงดันไฟฟ้าเอาท์พุต AC กระแสเอาท์พุต และความถี่เอาท์พุต รวมถึงการแสดงสัญญาณสำหรับอินพุตสด กำลังไฟฟ้า และสถานะความผิดปกติ

 

4. กำหนดเงื่อนไขทางเทคนิคของอินเวอร์เตอร์:

 

เมื่อเลือกอินเวอร์เตอร์สำหรับระบบเสริมพลังงานแสงอาทิตย์/พลังงานลม สิ่งแรกที่ต้องทำคือการกำหนดพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดต่อไปนี้ของอินเวอร์เตอร์: ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุต DC เช่น DC24V, 48V, 110V, 220V ฯลฯ;

 

แรงดันไฟฟ้าขาออกที่กำหนด เช่น 3 เฟส 380V หรือ 220V เฟสเดียว

 

รูปคลื่นของแรงดันเอาต์พุต เช่น คลื่นไซน์ คลื่นสี่เหลี่ยมคางหมู หรือคลื่นสี่เหลี่ยม