Hozirgi vaqtda Xitoyning fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimi, asosan, quyosh batareyasi tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasini zaryad qilish uchun bo'lgan shahar tizimidir va batareya to'g'ridan-to'g'ri yukni quvvat bilan ta'minlaydi. Misol uchun, Xitoyning shimoli-g'arbiy qismidagi quyoshli maishiy yoritish tizimi va tarmoqdan uzoqda joylashgan mikroto'lqinli stansiya elektr ta'minoti tizimi barcha shahar tizimidir. Ushbu turdagi tizim oddiy tuzilishga va arzon narxga ega. Shu bilan birga, turli xil yuk DC kuchlanishlari (masalan, 12V, 24V, 48V va boshqalar) tufayli tizimning standartlashtirish va muvofiqligiga erishish qiyin, ayniqsa fuqarolik quvvati uchun, chunki AC yuklarining ko'pchiligi doimiy quvvat bilan ishlatiladi. . Elektr energiyasini etkazib beradigan fotovoltaik elektr ta'minoti bozorga tovar sifatida kirishi qiyin. Bundan tashqari, fotovoltaik energiya ishlab chiqarish oxir-oqibat tarmoqqa ulangan ishlashga erishadi, bu esa etuk bozor modelini qabul qilishi kerak. Kelajakda AC fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlari fotovoltaik energiya ishlab chiqarishning asosiy oqimiga aylanadi.
Inverter elektr ta'minoti uchun fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimining talablari
AC quvvat chiqishidan foydalanadigan fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimi to'rt qismdan iborat: fotovoltaik massiv, zaryadlash va tushirish nazorati, batareya va inverter (tarmoqqa ulangan energiya ishlab chiqarish tizimi odatda batareyani tejashi mumkin) va inverter asosiy komponent hisoblanadi. Fotovoltaik invertorlar uchun yuqori talablarga ega:
1. Yuqori samaradorlik talab qilinadi. Hozirgi vaqtda quyosh batareyalarining yuqori narxi tufayli quyosh batareyalaridan maksimal darajada foydalanish va tizim samaradorligini oshirish uchun invertorning samaradorligini oshirishga harakat qilish kerak.
2. Yuqori ishonchlilik talab qilinadi. Hozirgi vaqtda fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlari asosan chekka hududlarda qo'llaniladi va ko'plab elektr stantsiyalari qarovsiz va texnik xizmat ko'rsatmoqda. Bu inverterdan oqilona elektron tuzilmaga ega bo'lishini, qattiq komponentlarni tanlashni talab qiladi va inverterni turli xil himoya funktsiyalariga ega bo'lishini talab qiladi, masalan, kirish DC Polarite aloqasi himoyasi, AC chiqishi qisqa tutashuvi himoyasi, haddan tashqari qizib ketish, ortiqcha yuk himoyasi va boshqalar.
3. DC kirish kuchlanishi keng doiradagi moslashuvga ega bo'lishi kerak. Batareyaning terminal kuchlanishi yuk va quyosh nuri intensivligi bilan o'zgarganligi sababli, batareya batareyaning kuchlanishiga muhim ta'sir ko'rsatsa ham, batareyaning kuchlanishi batareyaning qolgan quvvati va ichki qarshiligining o'zgarishi bilan o'zgaradi. Ayniqsa, batareya qariganda, uning terminal kuchlanishi juda katta farq qiladi. Misol uchun, 12 V batareyaning terminal kuchlanishi 10 V dan 16 V gacha o'zgarishi mumkin. Buning uchun inverter kattaroq shaharda ishlashi kerak Kirish kuchlanish diapazonida normal ishlashni ta'minlang va AC chiqish kuchlanishining barqarorligini ta'minlang.
4. O'rta va katta quvvatli fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlarida inverter quvvat manbai chiqishi kamroq buzilish bilan sinus to'lqin bo'lishi kerak. Buning sababi shundaki, o'rta va katta quvvatli tizimlarda kvadrat to'lqin quvvatidan foydalanilsa, chiqishda ko'proq harmonik komponentlar bo'ladi va yuqori harmoniklar qo'shimcha yo'qotishlarni keltirib chiqaradi. Ko'pgina fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlari aloqa yoki asbob uskunalari bilan jihozlangan. Uskunalar elektr tarmog'ining sifati bo'yicha yuqori talablarga ega. O'rta va katta quvvatli fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlari tarmoqqa ulanganda, elektr tarmog'i bilan elektr energiyasini ifloslantirmaslik uchun inverter ham sinus to'lqin oqimini chiqarishi kerak.
Inverter to'g'ridan-to'g'ri oqimni o'zgaruvchan tokka aylantiradi. To'g'ridan-to'g'ri oqim kuchlanishi past bo'lsa, standart o'zgaruvchan tok kuchlanishi va chastotasini olish uchun o'zgaruvchan tok transformatori tomonidan kuchaytiriladi. Katta quvvatli invertorlar uchun yuqori shahar avtobus kuchlanishi tufayli AC chiqishi odatda kuchlanishni 220V ga oshirish uchun transformatorga muhtoj emas. O'rta va kichik quvvatli invertorlarda doimiy kuchlanish nisbatan past, masalan, 12V, 24V uchun kuchaytiruvchi zanjir ishlab chiqilishi kerak. O'rta va kichik sig'imli invertorlar odatda push-pull invertor davrlarini, to'liq ko'prikli invertor davrlarini va yuqori chastotali kuchaytiruvchi invertor davrlarini o'z ichiga oladi. Push-pull sxemalari kuchaytiruvchi transformatorning neytral vilkasini musbat quvvat manbaiga ulaydi va ikkita quvvat trubkasi Muqobil ish, chiqish AC quvvati, chunki quvvat tranzistorlari umumiy tuproqqa ulangan, haydovchi va boshqaruv sxemalari oddiy va chunki transformator ma'lum bir qochqin indüktansına ega, u qisqa tutashuv oqimini cheklashi mumkin, shu bilan kontaktlarning zanglashiga olib ishonchliligini oshiradi. Kamchilik shundaki, transformatordan foydalanish past va induktiv yuklarni boshqarish qobiliyati past.
To'liq ko'prikli inverter sxemasi surish-tortish davrining kamchiliklarini bartaraf etadi. Quvvat tranzistori chiqish pulsining kengligini sozlaydi va chiqish AC kuchlanishining samarali qiymati mos ravishda o'zgaradi. Zanjirning erkin aylanish doirasi bo'lgani uchun, hatto induktiv yuklar uchun ham, chiqish kuchlanishining to'lqin shakli buzilmaydi. Ushbu sxemaning nochorligi shundaki, yuqori va pastki qo'llarning quvvat tranzistorlari tuproqni taqsimlamaydi, shuning uchun maxsus qo'zg'alish davri yoki izolyatsiyalangan quvvat manbai foydalanish kerak. Bundan tashqari, yuqori va pastki ko'prik qo'llarining umumiy o'tkazuvchanligini oldini olish uchun sxemani o'chirish va keyin yoqish uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak, ya'ni o'lik vaqtni belgilash kerak va sxema tuzilishi yanada murakkab.
Push-tortish davri va to'liq ko'prik sxemasining chiqishi kuchaytiruvchi transformatorni qo'shishi kerak. Kuchaytiruvchi transformator katta o'lchamli, samaradorligi past va qimmatroq bo'lganligi sababli, quvvat elektroniği va mikroelektronika texnologiyasining rivojlanishi bilan yuqori chastotali konvertatsiya qilish texnologiyasi teskari ta'sirga erishish uchun ishlatiladi, bu yuqori quvvat zichligi inverterini amalga oshirishi mumkin. Ushbu inverter pallasining oldingi bosqichli kuchaytiruvchi sxemasi surish-pull strukturasini qabul qiladi, lekin ish chastotasi 20KHz dan yuqori. Kuchaytiruvchi transformator yuqori chastotali magnit yadro materialini qabul qiladi, shuning uchun u kichik o'lchamli va engil vaznga ega. Yuqori chastotali inversiyadan so'ng, u yuqori chastotali transformator orqali yuqori chastotali o'zgaruvchan tokga aylanadi, so'ngra yuqori chastotali rektifikator filtri pallasida yuqori voltli to'g'ridan-to'g'ri oqim (odatda 300V dan yuqori) olinadi va keyin teskari oqim orqali aylanadi. quvvat chastotasi inverteri davri.
Ushbu sxema tuzilishi bilan inverterning kuchi sezilarli darajada yaxshilanadi, inverterning yuksiz yo'qolishi mos ravishda kamayadi va samaradorlik yaxshilanadi. Sxemaning kamchiligi shundaki, sxema murakkab va ishonchliligi yuqoridagi ikkita sxemadan pastroqdir.
Inverter sxemasining boshqaruv sxemasi
Yuqorida aytib o'tilgan invertorlarning asosiy sxemalari boshqaruv sxemasi orqali amalga oshirilishi kerak. Umuman olganda, ikkita nazorat usuli mavjud: kvadrat to'lqin va ijobiy va zaif to'lqin. Kvadrat to'lqinli chiqishga ega bo'lgan inverter quvvat manbai sxemasi oddiy, arzon narxlardagi, lekin samaradorligi past va harmonik komponentlarda katta. . Sinus to'lqinining chiqishi invertorlarning rivojlanish tendentsiyasidir. Mikroelektronika texnologiyasining rivojlanishi bilan PWM funksiyali mikroprotsessorlar ham chiqdi. Shu sababli, sinus to'lqin chiqishi uchun inverter texnologiyasi etuk bo'ldi.
1. Kvadrat to'lqinli chiqishga ega invertorlar hozirda asosan SG 3 525, TL 494 va boshqalar kabi impuls kengligi modulyatsiyasi integral mikrosxemalaridan foydalanadi. Amaliyot shuni ko'rsatdiki, SG3525 integral mikrosxemalaridan foydalanish va quvvat FETlarini almashtirish quvvat komponentlari sifatida foydalanish nisbatan yuqori ishlash va narx invertorlariga erishish mumkin. Chunki SG3525 to'g'ridan-to'g'ri FETs quvvatini boshqarish qobiliyatiga ega va ichki mos yozuvlar manbai va operatsion kuchaytirgich va past kuchlanishdan himoya qilish funktsiyasiga ega, shuning uchun uning periferik davri juda oddiy.
2. Sinus to'lqinli chiqishi bilan inverterni boshqarish integral sxemasi, sinus to'lqin chiqishi bilan inverterning nazorat qilish davri INTEL korporatsiyasi tomonidan ishlab chiqarilgan 80 C 196 MC kabi mikroprotsessor tomonidan boshqarilishi mumkin va Motorola kompaniyasi tomonidan ishlab chiqariladi. MI-CRO CHIP kompaniyasi tomonidan ishlab chiqarilgan MP 16 va PI C 16 C 73 va boshqalar. Bu bitta chipli kompyuterlar bir nechta PWM generatorlariga ega va yuqori va yuqori ko'prik qo'llarini o'rnatishi mumkin. O'lik vaqt ichida sinus to'lqin chiqish pallasini amalga oshirish uchun INTEL kompaniyasining 80 C 196 MC, sinus to'lqin signalini ishlab chiqarishni yakunlash uchun 80 C 196 MC va kuchlanish barqarorligiga erishish uchun AC chiqish kuchlanishini aniqlang.
Inverterning asosiy sxemasida quvvat qurilmalarini tanlash
Asosiy quvvat komponentlarini tanlashinvertorjuda muhim. Hozirgi vaqtda eng ko'p ishlatiladigan quvvat komponentlari orasida Darlington quvvat tranzistorlari (BJT), quvvat maydoni effektli tranzistorlar (MOS-F ET), izolyatsiyalangan eshik tranzistorlari (IGB) mavjud. T) va o'chirish tiristori (GTO) va boshqalar, kichik quvvatli past kuchlanishli tizimlarda eng ko'p ishlatiladigan qurilmalar MOS FET hisoblanadi, chunki MOS FET holatidagi kuchlanish pasayishi kamroq va undan yuqori IG BT ning kommutatsiya chastotasi odatda yuqori kuchlanishli va katta quvvatli tizimlarda qo'llaniladi. Buning sababi shundaki, MOS FET ning holatdagi qarshiligi kuchlanishning oshishi bilan ortadi va IG BT o'rta quvvatli tizimlarda ko'proq afzalliklarga ega bo'lsa, o'ta katta quvvatli (100 kVA dan yuqori) tizimlarda GTO odatda qo'llaniladi. quvvat komponentlari sifatida.
Yuborilgan vaqt: 21-oktabr-2021
