De rol van omvormers in PV -systemen

In de golf van wereldwijde energietransformatie is Solar PV -stroomopwekking een belangrijke kracht geworden met zijn schone en hernieuwbare kenmerken . in PV -systemen, hoewel de omvormer onopvallend lijkt, speelt het een vitale rol en kan het ook het "hart" en "hersenen" van het gehele systeem worden genoemd, maar ook de belangrijkste functies zoals systeemregeling en ook het ondernemen van het hele systeem. Geeft diep van invloed op de efficiëntie, stabiliteit en economie van PV van PV -systemen .

Zonnepanelen converteren lichte energie in directe stroom (DC) door het foto -elektrische effect, maar of het is verbonden met het power grid of dagelijkse apparaten rijden, het moet een wisselstroom (AC) . gebruiken

De meest elementaire en kernfunctie van de omvormer is het omzetten van de DC die door het zonnepaneel is gegenereerd in AC die voldoet aan de vereisten .

Neem het PV -systeem naar huis als een voorbeeld . De zonnepanelen op het dak voeren DC continu DC uit op de dag . Een string -omvormer met een nominaal vermogen van 5 kW gebruikt interne elektronische elektronische apparaten (zoals geïsoleerde gate bipolar transistors igbt) om DC Power in Sinusoidal Ac -vermogen te converteren met een frequentie van 50H 380V) Door middel van hoogfrequente schakelen . kan deze acvermogen rechtstreeks worden gebruikt door koelkasten, airconditioners, tv's en andere apparaten in het huis, en het overtollige vermogen kan worden verbonden met het power-raster om "zelfgeneratie voor zelfgebruik en surplus vermogen voor het grid" {{{{{{{{{{}}} te bereiken, kan worden verbonden om "zelfgeneratie voor zelfgebruik en een surplus vermogen voor het grid" {{. te bereiken.

In grootschalige grond-PV-elektriciteitsstations is de schaal van stroomconversie van gecentraliseerde omvormers nog verbazingwekkender . bijvoorbeeld, op een PV-basis op megawatt-niveau in westelijk China, een enkele gecentraliseerde omvormer met een capaciteit van 1MW kan miljoenen watt dc power in AC-macht in AC-power in Ac-power in de AC-kracht, die dit is om de elektriciteitsbehoeften te voldoen aan de elektriciteitsbehoeften van de elektriciteitsbehoeften van de elektriciteitsbehoeften van de elektriciteitsbehoeften. Omvormers gebruiken complexe topologische structuren en besturingsalgoritmen om ervoor te zorgen dat het output -ac -vermogen een extreem lage harmonische vervormingspercentage heeft (meestal minder dan 5%), die voldoen aan de strikte vermogenskwaliteitseisen van het vermogensraster en het vermijden van vervuiling naar het rooster .

De lichtintensiteit, temperatuur, stofdekking en andere factoren zorgt ervoor dat het uitgangsvermogen van zonnepanelen de hele tijd verandert, en de maximale power point tracking (MPPT) -functie van de omvormer kan het werkpunt van het zonnepaneel in realtime aanpassen, zodat het altijd het maximale vermogen uitvoert .

Stel dat het maximale vermogen van een zonnepaneel onder standaard testomstandigheden (STC, bestraling 1000 W/m², temperatuur 25 graden) 500 W is, maar in de werkelijke werking, zwak licht in de vroege ochtend, hoge temperatuur om 12.00 uur en wolkendeksel in de middag zal het uitgangsvermogen van het zonnepaneel fluctueren .}}}}}}}}}}}}}}}

Op dit moment zal de omvormer uitgerust met geavanceerde MPPT-algoritmen (zoals perturbatie-observatiemethode en geleidingsverhogingsmethode) continu de werkspanning en stroom van het zonnepaneel veranderen en het maximale vermogenspunt nauwkeurig vergrendelen door een snelle "test-feedback-adjustment" cyclus {.}

Volgens statistieken kunnen omvormers met een efficiënte MPPT -functie de totale efficiëntie van de stroomopwekking van PV -systemen verhogen met 5% - 15% .

In gedistribueerde PV -scenario's zijn de voordelen van de MPPT -functie duidelijker . bijvoorbeeld, in een PV -systeem op het dak van een residentieel gebouw, variëren de uitvoerkarakteristieken van panelen in verschillende tekenreeksen sterk omdat sommige panelen worden geblokkeerd door bladeren en worden bedekt met het gebouw van elke string of elk paneel Kan de efficiëntie van elk onderdeel van elk onderdeel afzonderlijk optimaliseren, het "korte bordeffect" vermijden en de stroomopwekking van het hele systeem maximaliseren .

Het PV -systeem wordt lange tijd blootgesteld aan het buitenleven en wordt geconfronteerd met verschillende risico's zoals rasterafwijkingen, fouten van apparatuur en natuurlijke omgeving . De beschermingsfunctie van de omvormer is als een "veiligheidswacht" om de stabiele werking van het systeem te waarborgen .

Wanneer het elektriciteitsnet uit de stroom is vanwege een fout, als het PV -systeem stroom blijft leveren aan het lokale stroomgrid, zal een "eiland" worden gevormd, die niet alleen elektrische schokrisico's veroorzaakt voor onderhoudspersoneel, maar ook schade aan apparatuur . Het eilandbeschermingsapparaat ingebouwd in de omvormer ingebouwd in de omgekeerde in de omgekeerde invervoer binnen het moment van het percentage van het vermogen om te voorkomen dat het in de loop van het vermogen wordt verkregen om te voorkomen dat het in de loop van het vermogen wordt verkregen om te voorkomen dat het in de outpak wordt verkregen, en andere parameters, en een andere parameters. Het eilandeffect .

Toen een tyfoon bijvoorbeeld ervoor zorgde dat het elektriciteitsnet in een bepaald gebied verlamd werd, activeerde de lokale PV -systeemomvormer aangesloten op het vermogensrooster onmiddellijk de eilandbescherming, waardoor de veiligheid van het reparatiepersoneel en de integriteit van de apparatuur . werd geactiveerd, effectief waarborgen

When the output voltage of the solar panel is too high (such as a voltage surge due to a sudden drop in temperature), a short-circuit fault occurs in the circuit, or the load current is too large, the inverter will automatically trigger the protection mechanism to cut off the circuit or limit the current to prevent equipment damage and fire accidents. At the same time, the inverter also has an over-temperature protection Functie . Wanneer de temperatuur van het interne vermogensapparaat te hoog is, koelt deze af door de koelventilator te starten, waardoor het uitgangsvermogen, enz. . wordt verminderd, om ervoor te zorgen dat de apparatuur binnen een veilig temperatuurbereik werkt .

Met de continue toename van de geïnstalleerde PV -capaciteit, wordt de rol van omvormers in rasterinteractie steeds belangrijker ., het moet niet alleen elektrische energie soepel in het raster integreren, maar moet ook voldoen aan de vereisten van het rooster voor energiekwaliteit, stabiliteit en reguleringsmogelijkheden .}

De omvormer regelt de golfvorm en fase van de uitgangsstroom zodat het uitgang AC -vermogen in dezelfde frequentie en fase is als de gridspanning en regelt het harmonische gehalte naar een extreem laag niveau . bijvoorbeeld, moderne slimme omvormers kunnen bijvoorbeeld de grid . regelen. Toevoeging, de omvormer kan ook de vermogensfactor aanpassen aan de vraag van de rooster om deze in de buurt van 1 te maken, waardoor de transmissie -efficiëntie van het rooster wordt verbeterd .

Gedreven door de globalisering van groene elektriciteit, zijn PV -systemen geleidelijk getransformeerd van eenvoudige stroomopwekkingseenheden naar intelligente knooppunten met roosterondersteuningsmogelijkheden . nieuwe omvormers ondersteunen functies zoals actieve stroomvoorschriften en reactieve vermogenscompensatie . wanneer de gridbelasting piek is, kan de uitgang van de uitgangsvermogen worden verminderd om de uitvoering te vermijden; Wanneer de roosterspanning laag is, kan de omvormer reactief vermogen uitvoeren om het roosterspanningsniveau te verhogen . In Duitsland hebben de omvormers van sommige PV-elektriciteitsstations de functie van "Virtual Power Plant" gerealiseerd door realtime communicatie met het power grid-dispatchend centrum, effectief deelgenomen aan de piekbelasting van de power grid, en hebben de absorptiecapaciteit van de absorptievermogen van de absorptievermogen van de absorptie-capaciteit van nieuwe energie {4 2 {4}. {4}.. {4} {2 {2 {2 {2} {2. . . kunnen verhogen.

Moderne omvormers integreren in het algemeen gegevensverzameling, communicatie en intelligente analysefuncties en worden de "intelligente huishoudster" van het PV-systeem . via ingebouwde sensoren, de omvormer monitoren de DC-ingangsspanning, stroom, frequentie, frequentie, apparatuurtemperatuur en andere parameters in realtime in realtime (4G, Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Ethernet), Etnet) Wifi) communicatie .

Bedienings- en onderhoudspersoneel kan op afstand de bedrijfsstatus, gegevens voor stroomopwekking en foutalarminformatie van het PV -systeem bekijken via de mobiele telefoon -app of computer . Bijvoorbeeld wanneer de stroomopwekking van een bepaald paneel afneemt als gevolg van stofaccumulatie, zal de omvormer een alarm afgeven in de tijd en een onderhoudspersoneel om te repareren en onderhoudsbehoud en onderhoudspersoneel te herstellen en onderhoudskosten te herstellen en te onderhoudsbewerkingen en onderhoudsbewerkingen te beperken en een onderhoudspersoneel te beperken en een onderhoudspersoneel te beperken en te onderhouden, wat een onderhoudsbewerkingskosten. Geavanceerde omvormers hebben ook voorspellende onderhoudsfuncties . Door middel van machine learning -analyse van historische gegevens, kan het risico op falen van apparatuur vooraf worden voorspeld, waardoor passief onderhoud wordt omgezet in actief onderhoud .

In summary, the inverter integrates multiple functions such as power conversion, power optimization, safety protection, grid interaction and intelligent management in the PV system. Its performance directly determines the power generation efficiency, stability and economic benefits of the PV system. With the continuous advancement of technology, new technologies such as silicon carbide devices, AI algorithms, and multi-energy Fusion zal de prestaties van omvormers verder verbeteren, de PV -industrie bevorderen om zich in een efficiëntere en intelligente richting te ontwikkelen en meer bijdragen aan de wereldwijde energietransformatie .