Aktualisht, sistemi i prodhimit të energjisë fotovoltaike të Kinës është kryesisht një sistem DC, i cili duhet të ngarkojë energjinë elektrike të gjeneruar nga bateria diellore, dhe bateria furnizon drejtpërdrejt energjinë për ngarkesën. Për shembull, sistemi diellor i ndriçimit të shtëpisë në Kinën Veriperëndimore dhe sistemi i furnizimit me energji të stacionit të mikrovalës larg rrjetit janë të gjitha sistemet DC. Ky lloj sistemi ka një strukturë të thjeshtë dhe kosto të ulët. Megjithatë, për shkak të tensioneve të ndryshme të ngarkesës DC (si 12V, 24V, 48V, etj.), është e vështirë të arrihet standardizimi dhe pajtueshmëria e sistemit, veçanërisht për energjinë civile, pasi shumica e ngarkesave AC përdoren me fuqi DC. . Është e vështirë që furnizimi me energji fotovoltaike të furnizojë energji elektrike për të hyrë në treg si mall. Përveç kësaj, prodhimi i energjisë fotovoltaike do të arrijë përfundimisht funksionimin e lidhur me rrjetin, i cili duhet të adoptojë një model tregu të pjekur. Në të ardhmen, sistemet e prodhimit të energjisë fotovoltaike AC do të bëhen rryma kryesore e prodhimit të energjisë fotovoltaike.
Kërkesat e sistemit të prodhimit të energjisë fotovoltaike për furnizimin me energji inverter
Sistemi i prodhimit të energjisë fotovoltaike duke përdorur daljen e energjisë AC përbëhet nga katër pjesë: grupi fotovoltaik, kontrolluesi i ngarkimit dhe shkarkimit, bateria dhe inverteri (sistemi i prodhimit të energjisë i lidhur me rrjetin në përgjithësi mund të kursejë baterinë) dhe inverteri është komponenti kryesor. Fotovoltaiku ka kërkesa më të larta për invertorët:
1. Kërkohet efikasitet i lartë. Për shkak të çmimit të lartë të qelizave diellore aktualisht, për të maksimizuar përdorimin e qelizave diellore dhe për të përmirësuar efikasitetin e sistemit, është e nevojshme të përpiqeni të përmirësoni efikasitetin e inverterit.
2. Kërkohet besueshmëri e lartë. Aktualisht, sistemet e prodhimit të energjisë fotovoltaike përdoren kryesisht në zona të largëta, dhe shumë termocentrale janë të pambikëqyrur dhe mirëmbajtur. Kjo kërkon që inverteri të ketë një strukturë të arsyeshme qarku, përzgjedhje strikte të komponentëve dhe kërkon që inverteri të ketë funksione të ndryshme mbrojtëse, të tilla si mbrojtja e lidhjes me polaritetin e hyrjes DC, mbrojtja nga qarku i shkurtër i daljes AC, mbinxehja, mbrojtja nga mbingarkesa, etj.
3. Tensioni i hyrjes DC kërkohet të ketë një gamë të gjerë përshtatjeje. Meqenëse tensioni i terminalit të baterisë ndryshon me ngarkesën dhe intensitetin e dritës së diellit, megjithëse bateria ka një efekt të rëndësishëm në tensionin e baterisë, voltazhi i baterisë luhatet me ndryshimin e kapacitetit të mbetur të baterisë dhe rezistencës së brendshme. Sidomos kur bateria po plaket, voltazhi i saj terminal ndryshon shumë. Për shembull, voltazhi i terminalit të një baterie 12 V mund të ndryshojë nga 10 V në 16 V. Kjo kërkon që inverteri të funksionojë në një DC më të madhe Siguroni funksionimin normal brenda intervalit të tensionit të hyrjes dhe siguroni qëndrueshmërinë e tensionit të daljes AC.
4. Në sistemet e prodhimit të energjisë fotovoltaike me kapacitet të mesëm dhe të madh, prodhimi i furnizimit me energji inverter duhet të jetë një valë sinusale me më pak shtrembërim. Kjo ndodh sepse në sistemet me kapacitet të mesëm dhe të madh, nëse përdoret fuqia e valës katrore, prodhimi do të përmbajë më shumë komponentë harmonikë dhe harmonikët më të lartë do të gjenerojnë humbje shtesë. Shumë sisteme të prodhimit të energjisë fotovoltaike janë të ngarkuara me pajisje komunikimi ose instrumentesh. Pajisja ka kërkesa më të larta për cilësinë e rrjetit të energjisë. Kur sistemet e prodhimit të energjisë fotovoltaike me kapacitet të mesëm dhe të madh janë të lidhura me rrjetin, për të shmangur ndotjen e energjisë me rrjetin publik, inverterit i kërkohet gjithashtu të nxjerrë një rrymë të valës sinus.
Inverteri konverton rrymën direkte në rrymë alternative. Nëse tensioni i rrymës direkte është i ulët, ai rritet nga një transformator i rrymës alternative për të marrë një tension dhe frekuencë standarde të rrymës alternative. Për invertorët me kapacitet të madh, për shkak të tensionit të lartë të autobusit DC, dalja AC në përgjithësi nuk ka nevojë për një transformator për të rritur tensionin në 220 V. Në invertorët me kapacitet të mesëm dhe të vogël, voltazhi DC është relativisht i ulët, si p.sh. 12 V, për 24 V, duhet të projektohet një qark përforcues. Invertorët me kapacitet të mesëm dhe të vogël në përgjithësi përfshijnë qarqet inverterore push-tërheqëse, qarqet e inverterit me urë të plotë dhe qarqet e inverterit përforcues me frekuencë të lartë. Qarqet me shtytje lidhin spinën neutrale të transformatorit përforcues me furnizimin me energji pozitive dhe dy tuba të rrymës Punojnë alternative, rrymë AC dalëse, sepse transistorët e fuqisë janë të lidhur me tokën e përbashkët, qarqet e makinës dhe kontrollit janë të thjeshta dhe për shkak se transformatori ka një induktivitet të caktuar rrjedhjeje, ai mund të kufizojë rrymën e qarkut të shkurtër, duke përmirësuar kështu besueshmërinë e qarkut. Disavantazhi është se shfrytëzimi i transformatorit është i ulët dhe aftësia për të drejtuar ngarkesa induktive është e dobët.
Qarku i inverterit me urë të plotë kapërcen të metat e qarkut push-tërheqës. Transistori i fuqisë rregullon gjerësinë e pulsit të daljes dhe vlera efektive e tensionit AC të daljes ndryshon në përputhje me rrethanat. Për shkak se qarku ka një qark të lirë, edhe për ngarkesat induktive, forma e valës së tensionit të daljes nuk do të shtrembërohet. Disavantazhi i këtij qarku është se tranzistorët e fuqisë së krahëve të sipërm dhe të poshtëm nuk ndajnë tokën, kështu që duhet të përdoret një qark i dedikuar lëvizës ose një furnizim i izoluar me energji elektrike. Përveç kësaj, për të parandaluar përcjelljen e përbashkët të krahëve të urës së sipërme dhe të poshtme, duhet të projektohet një qark që të fiket dhe më pas të ndizet, domethënë duhet të vendoset një kohë e vdekur dhe struktura e qarkut është më e ndërlikuar.
Dalja e qarkut shtytës-tërheqës dhe qarku me urë të plotë duhet të shtojë një transformator ngritës. Për shkak se transformatori i rritjes është i madh në madhësi, me efikasitet të ulët dhe më i shtrenjtë, me zhvillimin e teknologjisë së elektronikës së energjisë dhe mikroelektronikës, teknologjia e konvertimit me frekuencë të lartë përdoret për të arritur kthimin e kundërt. Mund të realizojë inverter me densitet të lartë të fuqisë. Qarku i rritjes së fazës së përparme të këtij qarku inverter miraton strukturën push-tërheqëse, por frekuenca e punës është mbi 20 KHz. Transformatori përforcues adopton materialin e bërthamës magnetike me frekuencë të lartë, kështu që është i vogël në madhësi dhe i lehtë në peshë. Pas përmbysjes me frekuencë të lartë, ajo shndërrohet në rrymë alternative me frekuencë të lartë përmes një transformatori me frekuencë të lartë, dhe më pas rryma direkte e tensionit të lartë (përgjithësisht mbi 300 V) merret përmes një qarku filtri ndreqës me frekuencë të lartë, dhe më pas përmbyset përmes një qark i inverterit të frekuencës së fuqisë.
Me këtë strukturë qarku, fuqia e inverterit përmirësohet shumë, humbja pa ngarkesë e inverterit zvogëlohet përkatësisht dhe efikasiteti është përmirësuar. Disavantazhi i qarkut është se qarku është i ndërlikuar dhe besueshmëria është më e ulët se dy qarqet e mësipërme.
Qarku i kontrollit të qarkut të inverterit
Qarqet kryesore të invertorëve të sipërpërmendur duhet të realizohen të gjitha nga një qark kontrolli. Në përgjithësi, ekzistojnë dy metoda kontrolli: valë katrore dhe valë pozitive dhe e dobët. Qarku i furnizimit me energji me inverter me dalje valore katrore është i thjeshtë, me kosto të ulët, por me efikasitet të ulët dhe i madh në komponentë harmonikë. . Prodhimi i valës sinus është tendenca e zhvillimit të invertorëve. Me zhvillimin e teknologjisë së mikroelektronikës, kanë dalë edhe mikroprocesorë me funksione PWM. Prandaj, teknologjia e inverterit për daljen e valës sinus është pjekur.
1. Invertorët me dalje të valës katrore aktualisht përdorin kryesisht qarqe të integruara të modulimit me gjerësi pulsi, si SG 3 525, TL 494 e kështu me radhë. Praktika ka vërtetuar se përdorimi i qarqeve të integruara SG3525 dhe përdorimi i FET-ve të fuqisë si komponentë të fuqisë komutuese mund të arrijë inverterë relativisht të lartë të performancës dhe çmimeve. Për shkak se SG3525 ka aftësinë për të drejtuar drejtpërdrejt Aftësinë FET të fuqisë dhe ka burim të brendshëm referimi dhe amplifikues operacional dhe funksion të mbrojtjes nga nëntensioni, kështu që qarku i tij periferik është shumë i thjeshtë.
2. Qarku i integruar i kontrollit të inverterit me dalje të valës sinus, qarku i kontrollit të inverterit me dalje të valës sinus mund të kontrollohet nga një mikroprocesor, si p.sh. 80 C 196 MC i prodhuar nga INTEL Corporation dhe i prodhuar nga Motorola Company. MP 16 dhe PI C 16 C 73 prodhuar nga MI-CRO CHIP Company, etj. Këta kompjuterë me një çip kanë gjeneratorë të shumtë PWM dhe mund të vendosin krahët e sipërm dhe të sipërm të urës. Gjatë kohës së vdekur, përdorni 80 C 196 MC të kompanisë INTEL për të realizuar qarkun e daljes së valës sinus, 80 C 196 MC për të përfunduar gjenerimin e sinjalit të valës sinus dhe zbuloni tensionin e daljes AC për të arritur stabilizimin e tensionit.
Zgjedhja e pajisjeve të energjisë në qarkun kryesor të inverterit
Zgjedhja e komponentëve kryesorë të fuqisë sëinverterështë shumë e rëndësishme. Aktualisht, komponentët më të përdorur të energjisë përfshijnë tranzistorët e energjisë Darlington (BJT), transistorët me efekt të fushës së fuqisë (MOS-F ET), transistorët e portës së izoluar (IGB). T) dhe tiristor fikur (GTO), etj., pajisjet më të përdorura në sistemet e tensionit të ulët me kapacitet të vogël janë MOS FET, sepse MOS FET ka rënie të tensionit në gjendje më të ulët dhe më të lartë Frekuenca e komutimit të IG BT është përgjithësisht përdoret në sistemet me tension të lartë dhe me kapacitet të madh. Kjo për shkak se rezistenca në gjendje e MOS FET rritet me rritjen e tensionit, dhe IG BT është në sistemet me kapacitet të mesëm zë një avantazh më të madh, ndërsa në sistemet me kapacitet super të madh (mbi 100 kVA), GTO-të përdoren përgjithësisht. si komponentë të fuqisë.
Koha e postimit: Tetor-21-2021
