Paano pagbutihin ang kahusayan at pagbuo ng kapangyarihan ng mga photovoltaic inverters?

Ang Kahalagahan ng Photovoltaic Inverter Conversion Efficiency

Napakahalaga na pagbutihin ang kahusayan ng conversion ngphotovoltaic inverters . Halimbawa, kung tataasan natin ang kahusayan ng conversion ng 1%, ang isang 500KW inverter ay maaaring makabuo ng halos 20 higit pang kilowatt na oras ng kuryente araw-araw sa average na 4 na oras. Maaari itong makabuo ng halos 7,300 higit pang kilowatt-hours ng kuryente bawat taon, at 73,000 higit pang kilowatt-hours ng kuryente sa loob ng sampung taon, na katumbas ng power generation ng isang 5KW inverter. Sa ganitong paraan, makakatipid ang mga customer ng power station na may 5KW inverter, kaya para mapahusay ang mga customer' Sa pinakamabuting interes, kailangan nating pataasin ang kahusayan ng conversion ng inverter hangga't maaari.

Mga salik na nakakaapekto sa kahusayan ng photovoltaic inverter

Ang tanging paraan upang mapabuti ang kahusayan ng inverter ay upang mabawasan ang mga pagkalugi. Ang mga pangunahing pagkalugi ng inverter ay nagmumula sa mga power switching tubes tulad ng IGBT at MOSFET, pati na rin ang mga magnetic device tulad ng mga transformer at inductors. Ang mga pagkalugi ay nauugnay sa kasalukuyang at boltahe ng mga bahagi at ang proseso ng mga napiling materyales. May mga relasyon. Ang mga pagkalugi ng IGBT ay pangunahing pagkawala ng pagpapadaloy at pagkawala ng paglipat. Ang pagkawala ng pagpapadaloy ay nauugnay sa panloob na paglaban ng aparato at ang pagpasa ng kasalukuyang. Ang pagkawala ng paglipat ay nauugnay sa dalas ng paglipat ng aparato at ang boltahe ng DC na tinitiis ng aparato.

Ang mga pagkalugi ng inductor ay pangunahing kasama ang pagkawala ng tanso at pagkawala ng bakal. Ang pagkawala ng tanso ay tumutukoy sa pagkawala na dulot ng paglaban ng inductor coil. Kapag ang kasalukuyang pumasa sa paglaban ng likid at uminit, ang bahagi ng elektrikal na enerhiya ay mako-convert sa enerhiya ng init at mawawala. Dahil ang coil ay karaniwang gawa sa insulated copper wire Ito ay sugat, kaya ito ay tinatawag na pagkawala ng tanso. Ang pagkawala ng tanso ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng pagsukat ng short circuit impedance ng transpormer. Kasama sa pagkawala ng bakal ang dalawang aspeto: ang isa ay pagkawala ng hysteresis at ang isa ay pagkawala ng kasalukuyang eddy. Ang pagkawala ng bakal ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng pagsukat ng walang-load na kasalukuyang ng transpormer.

Paano pagbutihin ang kahusayan ng photovoltaic inverter?

Sa kasalukuyan ay may tatlong teknikal na ruta: ang isa ay ang paggamit ng mga paraan ng kontrol tulad ng space vector pulse width modulation upang mabawasan ang mga pagkalugi; ang isa ay ang paggamit ng mga sangkap ng materyal na silikon karbid upang mabawasan ang panloob na paglaban ng mga aparatong kapangyarihan; ang pangatlo ay ang paggamit ng tatlong antas, limang antas at iba pang multi-level na Flat electrical topology at soft switching technology ay nagpapababa ng boltahe sa power device at binabawasan ang switching frequency ng power device.

1. Voltage space vector pulse width modulation

Ito ay isang ganap na digital na paraan ng kontrol na may mga pakinabang ng mataas na paggamit ng boltahe ng DC at madaling kontrol, at malawakang ginagamit sa mga inverters. Ang rate ng paggamit ng boltahe ng DC ay mataas, at ang isang mas mababang boltahe ng bus ng DC ay maaaring gamitin sa ilalim ng parehong boltahe ng output, sa gayon ay binabawasan ang stress ng boltahe ng power switching device, ang pagkawala ng switching sa device ay mas maliit, at ang kahusayan ng conversion ng inverter ay napabuti sa isang tiyak na lawak. pagpapabuti. Sa space vector synthesis, mayroong iba't ibang paraan ng kumbinasyon ng vector sequence. Sa pamamagitan ng iba't ibang mga kumbinasyon at pagkakasunud-sunod, ang epekto ng pagbawas sa bilang ng mga oras ng paglipat ng mga power device ay maaaring makuha, at sa gayon ay higit pang mabawasan ang switching losses ng inverter power device.

2. Mga bahagi na gumagamit ng mga materyales ng silicon carbide

Ang paglaban sa bawat yunit ng lugar ng mga aparatong silicon carbide ay isang porsyento lamang ng mga aparatong silikon. Ang on-state na resistensya ng mga power device gaya ng mga IGBT na gawa sa mga materyales na silicon carbide ay nabawasan sa isang ikasampu ng mga ordinaryong aparatong silicon. Ang teknolohiya ng Silicon carbide ay epektibong makakabawas. Ang reverse recovery current ng diode ay maliit, na maaaring mabawasan ang switching losses sa power device, at ang kasalukuyang kapasidad na kinakailangan ng main switch ay maaari ding bawasan nang naaayon. Samakatuwid, ang paggamit ng silicon carbide diodes bilang mga anti-parallel diodes ng pangunahing switch ay ang pinakamahusay na paraan upang mapabuti ang kahusayan ng inverter. paraan. Kung ikukumpara sa tradisyunal na fast-recovery silicon anti-parallel diodes, pagkatapos gumamit ng silicon carbide anti-parallel diodes, ang diode reverse recovery current ay makabuluhang nabawasan at ang pangkalahatang kahusayan ng conversion ay maaaring mapabuti ng 1%. Pagkatapos gumamit ng mabilis na IGBT, ang bilis ng paglipat ay pinabilis at ang kahusayan ng conversion ng buong makina ay maaaring mapabuti ng 2%. Kapag ang SiC anti-parallel diodes ay pinagsama sa mga mabilis na IGBT, ang kahusayan ng inverter ay higit na mapapabuti.

3. Soft switching at multi-level na teknolohiya

Ang soft switching technology ay gumagamit ng prinsipyo ng resonance upang gawing sinusoidally o quasi-sinusoidally ang kasalukuyang o boltahe sa switching device. Kapag ang kasalukuyang natural na tumatawid sa zero, ang aparato ay naka-off; kapag ang boltahe ay natural na tumatawid sa zero, ang aparato ay naka-on. Binabawasan nito ang mga pagkalugi sa paglipat at lubos na nalulutas ang mga problema tulad ng inductive turn-off at capacitive turn-on. Kapag ang boltahe sa switch tube o ang kasalukuyang dumadaloy sa switch tube ay zero, ito ay naka-on o naka-off, upang walang switching loss sa switch tube. Kung ikukumpara sa tradisyonal na dalawang antas na istraktura, ang output ng tatlong antas na inverter ay nagpapataas ng zero level, at ang boltahe ng stress ng power device ay nahahati. Dahil sa kalamangan na ito, sa parehong dalas ng paglipat, ang inverter ay maaaring gumamit ng isang mas maliit na output filter inductor kaysa sa dalawang antas na istraktura, at ang pagkawala ng inductor, gastos at dami ay maaaring epektibong mabawasan; at sa parehong output harmonic na nilalaman, Ang inverter ay maaaring gumamit ng isang mas mababang dalas ng paglipat kaysa sa dalawang antas na istraktura, ang pagkawala ng paglipat ng aparato ay mas maliit, at ang kahusayan ng conversion ng inverter ay napabuti.