Fotovoltaiske nettilsluttede invertere er væsentlige nøglekomponenter i fotovoltaiske elproduktionssystemer, hovedsagelig brugt som dedikerede inverterstrømkilder inden for solcelleproduktion. Nettilsluttede invertere konverterer den vekselstrøm, der genereres af solpaneler, til vekselstrøm, der kan tilsluttes direkte til strømnettet gennem strømelektronisk konverteringsteknologi. Lad os lære om arbejdsprincippet for fotovoltaiske nettilsluttede vekselrettere og deres rolle i fotovoltaiske elproduktionssystemer.
1 Arbejdsprincip for fotovoltaisk nettilsluttet inverter
Når det offentlige elnet afbrydes, svarer netsiden til en kortslutningstilstand, og inverteren tilsluttet nettet vil automatisk beskytte sig selv på grund af overbelastning. Når mikroprocessoren registrerer overbelastning, vil den ud over at blokere SPWM-signalet også afbryde strømafbryderen, der er forbundet til nettet. På dette tidspunkt, hvis solcellepanelet har energiudgang, vil inverteren fungere i en separat driftstilstand. Når man kører alene, er styringen forholdsvis enkel, hvilket er AC-spændingens negative tilbagekoblingstilstand. Mikroprocessoren registrerer vekselretterens udgangsspænding og sammenligner den med referencespændingen (normalt 220V), og styrer derefter PWM-udgangsdriftscyklussen for at opnå inverter- og spændingsreguleringsdrift.
Forudsætningen for selvstændig drift er naturligvis, at solcelleanlægget kan levere tilstrækkelig strøm på det tidspunkt. Hvis belastningen er for stor, eller sollysforholdene er dårlige, kan vekselretteren ikke levere tilstrækkelig strøm, og terminalspændingen på solcellearrayet vil falde, hvilket resulterer i et fald i udgangs-vekselspændingen og går ind i en lavspændingsbeskyttelsestilstand. Når elnettet genoptager forsyningen, skifter det automatisk til feedbacktilstand.
2 Rollen af fotovoltaiske netforbundne invertere
Invertere har ikke kun funktionen af direkte til vekselstrøm konvertering, men har også funktionen til at maksimere ydeevnen af solceller og systemfejlbeskyttelse. Sammenfattende er der automatiske drifts- og nedlukningsfunktioner, maksimal effektsporingskontrolfunktion, anti-isoleret driftsfunktion (for nettilsluttede systemer), automatisk spændingsjusteringsfunktion (for nettilsluttede systemer), DC-detektionsfunktion (for nettilsluttede systemer) og DC-jordingsdetekteringsfunktion (for nettilsluttede systemer).
1. Automatisk drift og nedlukningsfunktion
Efter solopgang om morgenen stiger intensiteten af solstråling gradvist, og solcellens output stiger også tilsvarende. Når den udgangseffekt, der kræves for, at inverteren kan fungere, er nået, begynder inverteren automatisk at køre. Efter start af drift overvåger inverteren konstant udgangen af solcellemodulerne. Så længe solcellemodulernes udgangseffekt er større end den udgangseffekt, der kræves for, at inverteren kan fungere, vil inverteren fortsætte med at køre; Indtil solnedgang kan inverteren stadig fungere selv på regnfulde dage. Når outputtet fra solcellemodulet falder, og inverterens output nærmer sig nul, går inverteren i standbytilstand.
2. Maksimal effektsporingskontrolfunktion
Effekten af solcellemoduler varierer med intensiteten af solstrålingen og temperaturen på selve solcellemodulet (chiptemperatur). På grund af karakteristikken af spænding, der falder med stigende strøm i solcellemoduler, eksisterer der desuden et optimalt driftspunkt, der kan opnå maksimal effekt. Intensiteten af solstrålingen ændrer sig konstant, og det optimale driftspunkt ændrer sig naturligvis også. Sammenlignet med disse ændringer, ved at holde solcellemodulets driftspunkt på det maksimale effektpunkt, opnår systemet altid den maksimale effekt fra solcellemodulet, og denne styring kaldes maksimal effektsporingsstyring. Den største egenskab ved vekselrettere, der bruges i solenergiproduktionssystemer, er inkluderingen af MPPT-funktionen (maximal power point tracking).
3. Netdetektion og nettilslutningsfunktion
Før nettilsluttet strømproduktion skal den nettilsluttede inverter tage strøm fra nettet, detektere spændingen, frekvensen, fasesekvensen og andre parametre for nettets strømtransmission og derefter justere parametrene for sin egen strømproduktion for at være i overensstemmelse med net elektriske parametre. Derefter kan nettilsluttet elproduktion fuldføres.
4. Nul (lav) spændingsgennemløbsfunktion
Når elsystemulykker eller -forstyrrelser forårsager et midlertidigt spændingsfald ved et solcelleanlægs nettilslutningspunkt, kan solcelleværket sikre kontinuerlig drift uden afbrydelse inden for et bestemt interval og tidsinterval for spændingsfald.
5. Detektion og kontrol af øeffekt
Under normal elproduktion er det solcelleforbundne elproduktionssystem forbundet til elnettet og leverer aktiv strøm til nettet. Men når nettet mister strøm, kan det solcelle-nettilsluttede elproduktionssystem fortsætte med at fungere og fungere uafhængigt af lokale belastninger, et fænomen kendt som islanding effect. Når der forekommer ødannelse i invertere, udgør det en stor sikkerhedsrisiko for personlig sikkerhed, netdrift og selve inverteren. Derfor foreskriver nettilslutningsstandarden for invertere, at solcelle-nettilsluttede invertere skal have ø-detekterings- og kontrolfunktioner.