მზის ინვერტორული პრინციპი და გამოყენება

დღეისათვის, ჩინეთის ფოტომოლტარული ენერგიის წარმოების სისტემა ძირითადად არის DC სისტემა, რომელიც მზის ბატარეით წარმოქმნილი ელექტროენერგიის დატენვაა, ხოლო ბატარეა პირდაპირ ამარაგებს ენერგიას დატვირთვაზე. მაგალითად, მზის საყოფაცხოვრებო განათების სისტემა ჩრდილო - დასავლეთ ჩინეთში და მიკროტალღური სადგურის ელექტრომომარაგების სისტემა ქსელისგან შორს არის DC სისტემა. ამ ტიპის სისტემას აქვს მარტივი სტრუქტურა და დაბალი ღირებულება. ამასთან, სხვადასხვა დატვირთვის DC ძაბვის გამო (მაგალითად, 12V, 24V, 48V და ა.შ.), ძნელია სისტემის სტანდარტიზაციისა და თავსებადობის მიღწევა, განსაკუთრებით სამოქალაქო ძალაუფლებისთვის, რადგან AC დატვირთვების უმეტესი ნაწილი გამოიყენება DC ენერგიით. Photovoltaic- ის ელექტრომომარაგებისთვის ძნელია ელექტროენერგიის მიწოდება ბაზარზე შესასვლელად, როგორც საქონელი. გარდა ამისა, Photovoltaic ენერგიის გამომუშავება საბოლოოდ მიაღწევს ქსელის დაკავშირებულ ოპერაციას, რომელმაც უნდა მიიღოს სექსუალური ბაზრის მოდელი. სამომავლოდ, AC Photovoltaic ელექტროენერგიის წარმოების სისტემები გახდება ფოტომოლტარული ენერგიის წარმოების მთავარი ნაწილი.
ინვერტორული ელექტრომომარაგების Photovoltaic ელექტროენერგიის სისტემის მოთხოვნები

Photovoltaic ელექტროენერგიის წარმოების სისტემა AC ენერგიის გამომუშავების გამოყენებით შედგება ოთხი ნაწილისაგან: Photovoltaic მასივი, დატენვის და გამონადენის კონტროლერი, ბატარეა და ინვერტორი (ქსელის დაკავშირებულ ელექტროენერგიის წარმოქმნის სისტემას ზოგადად შეუძლია შეინახოს ბატარეა), ხოლო ინვერტორი არის მთავარი კომპონენტი. Photovoltaic- ს აქვს უფრო მაღალი მოთხოვნები ინვერტორებისთვის:

1. საჭიროა მაღალი ეფექტურობა. ამჟამად მზის უჯრედების მაღალი ფასის გამო, მზის უჯრედების გამოყენებისა და სისტემის ეფექტურობის გაუმჯობესების მიზნით, აუცილებელია ინვერტორული ეფექტურობის გაუმჯობესება.

2. საჭიროა მაღალი საიმედოობა. ამჟამად, Photovoltaic ელექტროენერგიის წარმოების სისტემები ძირითადად გამოიყენება შორეულ რაიონებში, ხოლო მრავალი ელექტროსადგური უყურადღებოა და შენარჩუნებულია. ეს მოითხოვს ინვერტორს ჰქონდეს გონივრული წრიული სტრუქტურა, მკაცრი კომპონენტის შერჩევა და მოითხოვს ინვერტორს ჰქონდეს სხვადასხვა დაცვის ფუნქციები, როგორიცაა შეყვანის DC პოლარობის კავშირის დაცვა, AC გამომავალი მოკლე წრის დაცვა, გადახურება, გადატვირთვის დაცვა და ა.შ.

3. DC შეყვანის ძაბვა საჭიროა ადაპტაციის ფართო სპექტრი. მას შემდეგ, რაც ბატარეის ტერმინალის ძაბვა იცვლება დატვირთვით და მზის ინტენსივობით, თუმცა ბატარეას მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ბატარეის ძაბვაზე, ბატარეის ძაბვა მერყეობს ბატარეის დარჩენილი სიმძლავრის შეცვლისა და შიდა წინააღმდეგობის შეცვლით. განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ბატარეა დაბერდება, მისი ტერმინალის ძაბვა მნიშვნელოვნად განსხვავდება. მაგალითად, 12 ვ ბატარეის ტერმინალის ძაბვა შეიძლება განსხვავდებოდეს 10 ვ -დან 16 ვ -მდე. ეს მოითხოვს ინვერტორს უფრო დიდ DC- ში მუშაობისას, უზრუნველყოს ნორმალური მოქმედება შეყვანის ძაბვის დიაპაზონში და უზრუნველყოს AC გამომავალი ძაბვის სტაბილურობა.

4. საშუალო და დიდი სიმძლავრის ფოტომოლტარული ენერგიის წარმოების სისტემებში, ინვერტორული ელექტრომომარაგების გამომავალი უნდა იყოს სინუსური ტალღა, რომელსაც აქვს ნაკლები დამახინჯება. ეს იმიტომ ხდება, რომ საშუალო და მსხვილი სიმძლავრის სისტემებში, თუ კვადრატული ტალღის ენერგია გამოიყენება, გამომავალი შეიცავს უფრო ჰარმონიულ კომპონენტებს, ხოლო უფრო მაღალი ჰარმონიები წარმოქმნის დამატებით ზარალს. მრავალი ფოტომოლტარული ენერგიის წარმოების სისტემა დატვირთულია საკომუნიკაციო ან ინსტრუმენტული აღჭურვილობით. აღჭურვილობას უფრო მაღალი მოთხოვნები აქვს ელექტროგადამცემი ქსელის ხარისხზე. როდესაც საშუალო და დიდი სიმძლავრის ფოტომოლტარული ენერგიის წარმოების სისტემები დაკავშირებულია ქსელთან, რათა თავიდან იქნას აცილებული საზოგადოებრივი ქსელთან ენერგიის დაბინძურება, ინვერტორს ასევე მოეთხოვება სინუსური ტალღის დენის გამომუშავება.

ინვერტორი პირდაპირ დინებას გარდაქმნის ალტერნატიულ დინებად. თუ პირდაპირი დენის ძაბვა დაბალია, იგი აძლიერებს ალტერნატიული დენის ტრანსფორმატორს, რომ მიიღოთ სტანდარტული ალტერნატიული მიმდინარე ძაბვა და სიხშირე. დიდი სიმძლავრის ინვერტორებისთვის, მაღალი DC ავტობუსის ძაბვის გამო, AC გამომავალს ზოგადად არ სჭირდება ტრანსფორმატორი, რომ ძაბვა 220V- მდე გაზარდოს. საშუალო და მცირე სიმძლავრის ინვერტორებში, DC ძაბვა შედარებით დაბალია, მაგალითად, 12V, 24V- სთვის, უნდა შეიქმნას გამაძლიერებელი წრე. საშუალო და მცირე სიმძლავრის ინვერტორები ზოგადად მოიცავს ბიძგის ინვერტორული სქემები, სრულფასოვანი ინვერტორული სქემები და მაღალი სიხშირის გამაძლიერებელი ინვერტორული სქემები. ბიძგიანი სქემები აკავშირებს Boost Transformer- ის ნეიტრალურ დანამატს პოზიტიურ ელექტრომომარაგებასთან, და ორი ელექტროგადამცემი მილის ალტერნატიული სამუშაო, გამომავალი AC სიმძლავრე, რადგან ენერგიის ტრანზისტორები უკავშირდება საერთო საფუძველს, წამყვანი და საკონტროლო სქემები მარტივია, და იმის გამო, რომ ტრანსფორმატორს აქვს გარკვეული გაჟონვის ინდუქცია, მას შეუძლია შეზღუდოს მოკლე მიმოქცევის დენი, რითაც აუმჯობესებს წრიული რელევანტურობას. მინუსი ის არის, რომ ტრანსფორმატორის გამოყენება დაბალია და ინდუქციური დატვირთვის მართვის უნარი ცუდია.
სრული ხიდის ინვერტორული წრე გადალახავს ბიძგის წრის ნაკლოვანებებს. დენის ტრანზისტორი არეგულირებს გამომავალი პულსის სიგანეს, შესაბამისად, გამომავალი AC ძაბვის ეფექტური მნიშვნელობა იცვლება. იმის გამო, რომ მიკროსქემს აქვს უფასო whewheeling მარყუჟი, თუნდაც ინდუქციური დატვირთვებისთვის, გამომავალი ძაბვის ტალღის ფორმა არ დამახინჯდება. ამ წრის მინუსი არის ის, რომ ზედა და ქვედა იარაღის ელექტროენერგიის ტრანზისტორები არ იზიარებენ მიწას, ამიტომ უნდა იქნას გამოყენებული გამოყოფილი წამყვანი წრე ან იზოლირებული ელექტრომომარაგება. გარდა ამისა, ზედა და ქვედა ხიდის მკლავების საერთო გამტარობის თავიდან ასაცილებლად, წრე უნდა შეიქმნას გამორთული და შემდეგ ჩართოთ, ანუ უნდა იყოს მკვდარი დრო, ხოლო მიკროსქემის სტრუქტურა უფრო რთულია.

Push-pull მიკროსქემის და სრული ხიდის მიკროსქემის გამომუშავება უნდა დაამატოთ ნაბიჯ-ნაბიჯ ტრანსფორმატორი. იმის გამო, რომ ნაბიჯ-ნაბიჯ ტრანსფორმატორი დიდი ზომის, ეფექტურობის დაბალი და უფრო ძვირია, ელექტროენერგიის ელექტრონიკის და მიკროელექტრონიკის ტექნოლოგიის განვითარებით, მაღალი სიხშირის ნაბიჯ-კონვერტაციის ტექნოლოგია გამოიყენება საპირისპიროდ, მას შეუძლია გააცნობიეროს მაღალი სიმკვრივის ინვერტორი. ამ ინვერტორული მიკროსქემის წინა ეტაპის გამაძლიერებელი წრე იღებს ბიძგის სტრუქტურას, მაგრამ სამუშაო სიხშირე 20 კჰც-ზე ზემოთა. Boost Transformer იღებს მაღალი სიხშირის მაგნიტური ბირთვის მასალას, ამიტომ ის მცირე ზომითა და წონით არის მსუბუქი. მაღალი სიხშირის ინვერსიის შემდეგ, იგი გარდაიქმნება მაღალი სიხშირის ალტერნატიულ დენზე მაღალი სიხშირის ტრანსფორმატორის მეშვეობით, შემდეგ კი მაღალი ძაბვის პირდაპირი დენი (ზოგადად 300V- ზე ზემოთ) მიიღება მაღალი სიხშირის რექტფიკატორის ფილტრის მიკროსქემის მეშვეობით, შემდეგ კი ინვერსიული დენის სიხშირის ინვერტორული მიკროსქემის საშუალებით.

ამ მიკროსქემის სტრუქტურით, ინვერტორული ძალა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია, ინვერტორული დატვირთვის დაკარგვა შესაბამისად მცირდება, ხოლო ეფექტურობა გაუმჯობესებულია. მიკროსქემის მინუსი არის ის, რომ წრე გართულებულია და საიმედოობა დაბალია, ვიდრე ზემოთ მოცემულ ორ სქემას.

ინვერტორული მიკროსქემის საკონტროლო წრე

ზემოხსენებული ინვერტორების ძირითადი სქემები უნდა განხორციელდეს საკონტროლო მიკროსქემით. საერთოდ, არსებობს კონტროლის ორი მეთოდი: კვადრატული ტალღა და პოზიტიური და სუსტი ტალღა. ინვერტორული ელექტრომომარაგების წრე კვადრატული ტალღის გამომუშავებით არის მარტივი, დაბალი ღირებულება, მაგრამ ეფექტურობით დაბალი და დიდი ჰარმონიული კომპონენტებით. . სინუსური ტალღის გამომუშავება ინვერტორების განვითარების ტენდენციაა. მიკროელექტრონიკის ტექნოლოგიის შემუშავებით, ასევე გამოვიდა PWM ფუნქციების მქონე მიკროპროცესორები. ამიტომ, სინუსური ტალღის გამომუშავების ინვერტორული ტექნოლოგია მომწიფდა.

1. ინვერტორები, რომლებსაც აქვთ კვადრატული ტალღის გამომავალი, ძირითადად იყენებენ პულსის სიგანის მოდულაციის ინტეგრირებულ სქემებს, მაგალითად SG 3 525, TL 494 და ა.შ. პრაქტიკამ დაადასტურა, რომ SG3525 ინტეგრირებული სქემების გამოყენებამ და ელექტროენერგიის FET– ების გამოყენებამ, როგორც გადართვის დენის კომპონენტებმა, შეიძლება მიაღწიონ შედარებით მაღალ ხარისხს და ფასების ინვერტორებს. იმის გამო, რომ SG3525- ს აქვს შესაძლებლობა პირდაპირ მართოს ელექტროენერგიის FETS შესაძლებლობები და აქვს შიდა საცნობარო წყარო და ოპერაციული გამაძლიერებელი და დაქვემდებარებული ძაბვის დაცვის ფუნქცია, ამიტომ მისი პერიფერიული წრე ძალიან მარტივია.

2. ინვერტორული კონტროლის ინტეგრირებული წრე სინუსური ტალღის გამომუშავებით, ინვერტორული საკონტროლო წრე სინუსური ტალღის გამომუშავებით შეიძლება კონტროლდეს მიკროპროცესორით, მაგალითად, Intel Corporation- ის მიერ წარმოებული 80 C 196 MC და წარმოებული Motorola Company. MP 16 და PI C 16 C 73 წარმოებული Mi-Cro Chip Company- ს მიერ და ა.შ. მკვდარი დროის განმავლობაში გამოიყენეთ Intel Company- ის 80 C 196 MC, რათა გააცნობიეროთ სინუსური ტალღის გამომავალი წრე, 80 C 196 MC, რათა შეავსოთ სინუსური ტალღის სიგნალის წარმოება და გამოავლინეთ AC გამომავალი ძაბვა ძაბვის სტაბილიზაციის მისაღწევად.

ენერგიის მოწყობილობების შერჩევა ინვერტორორის მთავარ წრეში

ძირითადი ძალაუფლების კომპონენტების არჩევანიინვერტორულიძალიან მნიშვნელოვანია. ამჟამად, ყველაზე გამოყენებული ენერგიის კომპონენტებში შედის დარლინგტონის დენის ტრანზისტორები (BJT), დენის ველის ეფექტის ტრანზისტორები (MOS-F ET), იზოლირებული კარიბჭის ტრანზისტორები (IGB). T) და THEN-OFF THIRISTOR (GTO) და ა.შ., მცირე სიმძლავრის დაბალი ძაბვის სისტემებში ყველაზე გამოყენებული მოწყობილობები არის MOS FET, რადგან MOS FET– ს აქვს დაბალი მდგომარეობის ძაბვის ვარდნა და უფრო მაღალია Ig BT– ის გადართვის სიხშირე, ზოგადად, გამოიყენება მაღალი ძაბვისა და დიდი სიმძლავრის სისტემებში. ეს იმიტომ ხდება, რომ MOS FET– ის შიდა წინააღმდეგობა იზრდება ძაბვის მატებასთან ერთად, ხოლო Ig BT საშუალო სიმძლავრის სისტემებში უფრო მეტ უპირატესობას იკავებს, ხოლო სუპერ დიდი სიმძლავრის (100 kVa) სისტემებში, GTO– ს ზოგადად გამოიყენება როგორც ენერგიის კომპონენტები.