Op it stuit is it fotovoltaïske enerzjysysteem fan Sina benammen in gelijkstroomsysteem, dat bedoeld is om de elektryske enerzjy op te laden dy't opwekt wurdt troch de sinnebatterij, en de batterij leveret direkt stroom oan 'e lading. Bygelyks, it sinne-húshâldlike ferljochtingssysteem yn Noardwest-Sina en it stroomfoarsjenningsysteem foar mikrogolfstasjons fier fan it net binne allegear gelijkstroomsystemen. Dit type systeem hat in ienfâldige struktuer en lege kosten. Fanwegen de ferskillende gelijkstroomspanningen fan 'e lading (lykas 12V, 24V, 48V, ensfh.) is it lykwols lestich om standerdisaasje en kompatibiliteit fan it systeem te berikken, foaral foar boargerlike enerzjy, om't de measte AC-lasten brûkt wurde mei gelijkstroom. It is lestich foar de fotovoltaïske stroomfoarsjenning om elektrisiteit te leverjen om as commodity op 'e merk te kommen. Derneist sil fotovoltaïske enerzjyopwekking úteinlik in net-oansletten operaasje berikke, dy't in folwoeksen merkmodel oannimme moat. Yn 'e takomst sille AC-fotovoltaïske enerzjyopwekkingssystemen de mainstream wurde fan fotovoltaïske enerzjyopwekking.
De easken fan in fotovoltaïsk stroomopwekkingssysteem foar inverter-stroomfoarsjenning
It fotovoltaïske stroomopwekkingssysteem dat gebrûk makket fan AC-stroomútfier bestiet út fjouwer ûnderdielen: fotovoltaïske array, laad- en ûntladingskontroller, batterij en omvormer (it oan it net ferbûne stroomopwekkingssysteem kin oer it algemien de batterij besparje), en de omvormer is it kaaikomponint. Fotovoltaïske technology hat hegere easken foar omvormers:
1. Hege effisjinsje is fereaske. Fanwegen de hege priis fan sinnesellen op it stuit, om it gebrûk fan sinnesellen te maksimalisearjen en de systeemeffisjinsje te ferbetterjen, is it needsaaklik om te besykjen de effisjinsje fan 'e omvormer te ferbetterjen.
2. Hege betrouberens is fereaske. Op it stuit wurde fotovoltaïsche enerzjyopwekkingssystemen benammen brûkt yn ôfgelegen gebieten, en in protte elektrisiteitssintrales wurde net tafersjoen en ûnderhâlden. Dit fereasket dat de omvormer in ridlike circuitstruktuer hat, strange komponintseleksje, en fereaskje dat de omvormer ferskate beskermingsfunksjes hat, lykas beskerming tsjin ynfier DC-polariteitsferbining, AC-útfier koartslutingsbeskerming, oerferhitting, oerbelastingsbeskerming, ensfh.
3. De DC-ynfierspanning moat in breed oanpassingsberik hawwe. Om't de terminalspanning fan 'e batterij feroaret mei de lading en de yntensiteit fan sinneljocht, hoewol de batterij in wichtige ynfloed hat op 'e batterijspanning, fluktuearret de batterijspanning mei de feroaring fan 'e oerbleaune kapasiteit en ynterne wjerstân fan' e batterij. Benammen as de batterij ferâldert, farieart de terminalspanning sterk. Bygelyks, de terminalspanning fan in 12 V-batterij kin fariearje fan 10 V oant 16 V. Dit fereasket dat de omvormer wurket op in gruttere DC. Soargje foar normale wurking binnen it ynfierspanningsberik en soargje foar de stabiliteit fan 'e AC-útfierspanning.
4. Yn fotovoltaïske stroomopwekkingssystemen mei middelgrutte en grutte kapasiteit moat de útfier fan 'e omvormer in sinusgolf wêze mei minder ferfoarming. Dit komt om't yn systemen mei middelgrutte en grutte kapasiteit, as fjouwerkante golfkrêft brûkt wurdt, de útfier mear harmonyske komponinten sil befetsje, en hegere harmoniken sille ekstra ferliezen generearje. In protte fotovoltaïske stroomopwekkingssystemen binne laden mei kommunikaasje- of ynstrumintapparatuer. De apparatuer hat hegere easken oan 'e kwaliteit fan it stroomnet. As de fotovoltaïske stroomopwekkingssystemen mei middelgrutte en grutte kapasiteit ferbûn binne mei it net, moat de omvormer ek in sinusgolfstroom útfiere om stroomfersmoarging mei it iepenbiere net te foarkommen.
De omvormer set gelijkstroom om yn wikselstroom. As de gelijkstroomspanning leech is, wurdt it fersterke troch in wikselstroomtransformator om in standert wikselstroomspanning en -frekwinsje te krijen. By omvormers mei grutte kapasiteit, fanwegen de hege DC-busspanning, hat de AC-útfier oer it algemien gjin transformator nedich om de spanning te ferheegjen nei 220V. By omvormers mei middelgrutte en lytse kapasiteit is de DC-spanning relatyf leech, lykas 12V. Foar 24V moat in boostcircuit ûntwurpen wurde. Omvormers mei middelgrutte en lytse kapasiteit omfetsje oer it algemien push-pull omvormersirkwy's, full-bridge omvormersirkwy's en hege-frekwinsje boost omvormersirkwy's. Push-pull-circuits ferbine de neutrale stekker fan 'e boosttransformator mei de positive stroomfoarsjenning, en twa stroombuizen wurkje wikseljend, en jouwe wikselstroom út, om't de stroomtransistors ferbûn binne mei de mienskiplike grûn, binne de oandriuw- en kontrôlesirkwy's ienfâldich, en om't de transformator in bepaalde lekinduktânsje hat, kin it de koartslutingsstroom beheine, wêrtroch de betrouberens fan it sirkwy ferbettere wurdt. It neidiel is dat it gebrûk fan 'e transformator leech is en it fermogen om ynduktive lesten oan te driuwen min is.
It folsleine-brêge-omvormersirkwy oerwint de tekoartkommingen fan it push-pull-sirkwy. De krêfttransistor past de útfierpulsbreedte oan, en de effektive wearde fan 'e útfier-AC-spanning feroaret dêrop. Omdat it sirkwy in frijrinnende lus hat, sil de útfierspanningsgolffoarm, sels foar induktive lesten, net ferfoarme wurde. It neidiel fan dit sirkwy is dat de krêfttransistors fan 'e boppeste en ûnderste earms de grûn net diele, sadat in tawijd oandriuwsirkwy of in isolearre stroomfoarsjenning brûkt wurde moat. Derneist, om de mienskiplike gelieding fan 'e boppeste en ûnderste brêge-earms te foarkommen, moat in sirkwy ûntwurpen wurde om út en dan oan te setten, dat wol sizze, in deade tiid moat ynsteld wurde, en de sirkwystruktuer is yngewikkelder.
De útfier fan push-pull-sirkwy en full-bridge-sirkwy moat in step-up transformator tafoegje. Omdat de step-up transformator grut is yn grutte, leech yn effisjinsje, en djoerder, wurdt mei de ûntwikkeling fan krêftelektronika en mikro-elektronikatechnology hege-frekwinsje step-up konverzjetechnology brûkt om omkearde stroom te berikken. It kin in hege krêftdichte omvormer realisearje. It foarste poadium boost-sirkwy fan dit omvormersirkwy oannimt in push-pull-struktuer, mar de wurkfrekwinsje is boppe 20 kHz. De boost-transformator brûkt heechfrekwinsje magnetysk kearnmateriaal, sadat it lyts yn grutte en licht yn gewicht is. Nei hege-frekwinsje-omkearing wurdt it omset yn hege-frekwinsje wikselstroom fia in hege-frekwinsje transformator, en dan wurdt hege-spanning gelijkstroom (meastentiids boppe 300 V) krigen fia in heechfrekwinsje gelijkrichterfiltersirkwy, en dan omkeard fia in krêftfrekwinsje-omvormersirkwy.
Mei dizze sirkwystruktuer wurdt it fermogen fan 'e omvormer sterk ferbettere, it ferlies sûnder lading fan 'e omvormer wurdt oerienkommende fermindere, en de effisjinsje wurdt ferbettere. It neidiel fan it sirkwy is dat it sirkwy yngewikkeld is en de betrouberens leger is as de boppesteande twa sirkwy's.
Kontrôlesirkwy fan inverter-sirkwy
De haadsirkwy's fan 'e hjirboppe neamde omvormers moatte allegear realisearre wurde troch in kontrôlesirkwy. Yn 't algemien binne d'r twa kontrôlemetoaden: fjouwerkante weach en positive en swakke weach. It omvormer-stroomfoarsjenningsirkwy mei fjouwerkante weachútfier is ienfâldich, leech yn kosten, mar leech yn effisjinsje en grut yn harmonyske komponinten. Sinusweachútfier is de ûntwikkelingstrend fan omvormers. Mei de ûntwikkeling fan mikro-elektroanikatechnology binne ek mikroprosessors mei PWM-funksjes útkaam. Dêrom is de omvormertechnology foar sinusweachútfier folwoeksener wurden.
1. Omvormers mei fjouwerkante golfútfier brûke op it stuit meast pulsbreedtemodulaasje-yntergrearre circuits, lykas SG 3 525, TL 494 ensafuorthinne. De praktyk hat bewiisd dat it gebrûk fan SG3525-yntergrearre circuits en it gebrûk fan power FET's as skeakelkomponinten foar power relatyf hege prestaasjes en priis-omvormers berikke kin. Omdat SG3525 de mooglikheid hat om power FET's direkt oan te driuwen en in ynterne referinsjeboarne en operasjonele fersterker en ûnderspanningsbeskermingsfunksje hat, is it perifeare circuit tige ienfâldich.
2. De yntegreare sirkwy fan 'e omvormerkontrôle mei sinusgolfútfier, it kontrôlesirkwy fan 'e omvormer mei sinusgolfútfier kin wurde regele troch in mikroprosessor, lykas 80 C 196 MC produsearre troch INTEL Corporation, en produsearre troch Motorola Company. MP 16 en PI C 16 C 73 produsearre troch MI-CRO CHIP Company, ensfh. Dizze single-chip-kompjûters hawwe meardere PWM-generators, en kinne de boppeste en boppeste brêge-earmen ynstelle. Tidens de deade tiid, brûk de 80 C 196 MC fan it bedriuw fan INTEL om it sinusgolfútfiersirkwy te realisearjen, 80 C 196 MC om de sinusgolfsinjaalgeneraasje te foltôgjen, en de AC-útfierspanning te detektearjen om spanningsstabilisaasje te berikken.
Seleksje fan stroomfoarsjennings yn it haadsirkwy fan 'e omvormer
De kar fan 'e wichtichste krêftkomponinten fan' eomfoarmeris tige wichtich. Op it stuit omfetsje de meast brûkte krêftkomponinten Darlington-krêfttransistors (BJT), krêftfjildeffekttransistors (MOS-F ET), isolearre gatetransistors (IGB). T) en turn-off thyristor (GTO), ensfh., de meast brûkte apparaten yn systemen mei lytse kapasiteit en leechspanning binne MOS FET, om't MOS FET in legere spanningsfal yn oan-steat en in hegere skeakelfrekwinsje hat. De skeakelfrekwinsje fan IG BT wurdt oer it algemien brûkt yn systemen mei hege spanning en grutte kapasiteit. Dit komt om't de wjerstân fan MOS FET yn oan-steat tanimt mei de tanimming fan 'e spanning, en IG BT hat yn systemen mei middelgrutte kapasiteit in grutter foardiel, wylst GTO's yn systemen mei supergrutte kapasiteit (boppe 100 kVA) oer it algemien brûkt wurde as krêftkomponinten.
Pleatsingstiid: 21 oktober 2021
