Aus dem Artikel, um das Arbeitsprinzip von Photovoltaik -Wechselrichtern zu verstehen!

Arbeitsprinzip und Eigenschaften des Arbeitsprinzips: Der Kern des Wechselrichtergeräts ist der Wechselrichterschaltkreis, der kurz als Wechselrichterschaltung bezeichnet wird. Diese Schaltung vervollständigt die Funktion des Wechselrichters durch Ein- und Ausschalten des elektronischen Schalters. Merkmale: (1) Eine hohe Effizienz ist erforderlich. Aufgrund des hohen Preisspreises für Solarzellen müssen wir versuchen, die Effizienz des Wechselrichters zu verbessern. (2) Eine hohe Zuverlässigkeit ist erforderlich. Gegenwärtig werden Photovoltaik -Kraftwerkssysteme hauptsächlich in abgelegenen Bereichen verwendet. Viele Kraftstationen sind unbeaufsichtigt und gewartet. Dies erfordert, dass Wechselrichter eine angemessene Schaltungsstruktur, eine strenge Komponentenauswahl und Wechselrichter aufweisen, um verschiedene Schutzfunktionen zu haben, wie z. Weil sich die Klemmespannung der Sonnenzelle mit der Last und der Intensität des Sonnenlichts ändert. Insbesondere beim Alterung der Batterie variiert seine Klemmenspannung stark. Beispielsweise kann die Klemmespannung einer 12 -V -Batterie von 10 V bis 16 V variieren, wodurch der Wechselrichter einen normalen Betrieb innerhalb eines größeren Gleichstrom -Eingangsspannungsbereichs gewährleistet.

Photovoltaik-Wechselrichterklassifizierung Es gibt viele Methoden zur Wechselrichterklassifizierung, zum Beispiel: Gemäß der Anzahl der Phasen der Wechselrichter-Ausgangs-Wechselspannung kann sie in einphasige Wechselrichter und dreiphasige Wechselrichter unterteilt werden. Nach den im Wechselrichter verwendeten Halbleitergeräten können verschiedene Typen in Transistor-Wechselrichter, Wechselrichter Thyristor und Wechselrichter Thyristor unterteilt werden. Nach dem Prinzip der Wechselrichterschaltung kann es in einen selbstversorgten Oszillationswechselrichter, die Wechselrichterinvertriebswechselrichter und den Wechselrichter der Impulsbreite unterteilt werden. Gemäß der Anwendung im mit dem Netz verbundenen System oder im nicht-netzunabhängigen System kann es in gitterverbundene Wechselrichter und Wechselrichter außerhalb des Gitters unterteilt werden. Um die Auswahl von Wechselrichtern für Photovoltaik -Benutzer zu erleichtern, basiert die Klassifizierung nur auf den verschiedenen anwendbaren Anlässen der Wechselrichter.

1. Zentraler Wechselrichter zentralisierte Wechselrichtertechnologie ist, dass mehrere parallele Photovoltaik -Saiten mit dem DC -Eingangsende desselben zentralisierten Wechselrichters verbunden sind. Im Allgemeinen werden dreiphasige IGBT-Leistungsmodule für hohe Leistung und die Verwendung des Transistors mit niedrigem Leistungsfeld-Effekt verwendet, während der DSP-Umwandlungsregler verwendet wird, um die Qualität der erzeugten elektrischen Energie zu verbessern, wodurch sie sehr nahe am Sinuswellenstrom ist, der im Allgemeinen im System großer Photovoltaik-Leistungsstationen (> 10 kW) verwendet wird. Das größte Merkmal ist die hohe Leistung und die niedrigen Kosten des Systems. Da jedoch die Ausgangsspannung und der Strom verschiedener Photovoltaik -Saiten oft nicht vollständig übereinstimmen (insbesondere wenn die Photovoltaik -Saiten aufgrund von Wolken, Schatten, Flecken usw. teilweise schattiert sind, wird eine zentralisierte Inversion eingesetzt. Die Veränderungsmethode leitet eine Abnahme der Effizienz des Wechselrichterprozesses und zu einer Abnahme der Energie der Stromnutzer. Gleichzeitig wird die Zuverlässigkeit der Stromerzeugung des gesamten Photovoltaiksystems durch den schlechten Arbeitsstatus einer Photovoltaik -Gruppe beeinflusst. Die neueste Forschungsrichtung ist die Verwendung der Raum -Vektormodulationskontrolle und die Entwicklung neuer Wechselrichter -Topologieverbindungen, um eine hohe Effizienz unter Teillastbedingungen zu erzielen.

2. String Inverters String Wechselrichter basieren auf dem modularen Konzept. Jede Photovoltaik-Schnur (1-5 kW) durchläuft einen Wechselrichter und hat max. Power Peak Tracking am DC -Ende. Parallele und Grid Connection ist zum beliebteren Wechselrichter auf dem internationalen Markt geworden. Viele große Photovoltaikkraftwerke verwenden Saitenwechselrichter. Der Vorteil ist, dass es nicht von Modulunterschieden und Schatten zwischen Saiten beeinflusst wird und gleichzeitig die Fehlanpassung zwischen dem besseren Arbeitspunkt des Photovoltaikmoduls und dem Wechselrichter verringert, wodurch die Stromerzeugung erhöht wird. Diese technischen Vorteile senken nicht nur die Kosten des Systems, sondern erhöhen auch die Zuverlässigkeit des Systems. Gleichzeitig wird das Konzept von "Master-Sklave" zwischen den Saiten eingeführt, wodurch das System mehrere PV-Zeichenfolgen miteinander verbindet und eine oder einige von ihnen funktionieren lässt, wenn eine einzige Reihe elektrischer Energie keinen einzigen Wechselrichter funktioniert. , Um mehr Strom zu erzeugen. Das neueste Konzept ist, dass mehrere Wechselrichter ein "Team" bilden, um das "Master-Slave" -Konzept zu ersetzen, das die Zuverlässigkeit des Systems noch einen Schritt weiter macht. Derzeit haben transformatorlose String -Wechselrichter den Leitfaden übernommen.

3. Der MIKRO-Inverter im herkömmlichen PV-System wird der DC-Eingangsanschluss jedes Saitenwechselrichters in Reihe mit etwa 10 Photovoltaik-Panels angeschlossen. Wenn einer der 10 in Serie angeschlossenen Panels nicht gut funktioniert, wird diese Saite betroffen. Wenn der Wechselrichter dieselbe MPPT für mehrere Eingänge verwendet, wird auch jeder Eingang betroffen, wodurch die Stromerzeugungseffizienz stark verringert wird. In praktischen Anwendungen werden verschiedene Schutzfaktoren wie Wolken, Bäume, Schornsteine, Tiere, Staub, Eis und Schnee die oben genannten Faktoren verursachen, und die Situation ist sehr häufig. Im PV-System des Mikrovertriebs ist jedes Feld an einen Mikrovertrieb angeschlossen. Wenn eines der Panels nicht gut funktioniert, ist nur dieser betroffen. Alle anderen Photovoltaik -Panels werden im besseren Arbeitszustand verlaufen, wodurch das Gesamtsystem effizienter wird und mehr Leistung erzeugt. In praktischen Anwendungen, wenn der Streichwechselrichter fehlschlägt, werden die Panels von mehreren Kilowatts nicht funktionieren, und der Einfluss des Versagens des Mikrovertriebs ist recht gering.

4. Power -Optimierer Die Installation eines Leistungsoptimierers (Optimierer) im System der Solarstromgenerierung kann die Umwandlungseffizienz erheblich verbessern und die Funktion des Wechselrichters (Wechselrichter) vereinfachen, um die Kosten zu senken. Um ein Smart Solar Power -Generierungssystem zu realisieren, kann der Geräte -Stromoptimierer sicherstellen, dass jede Solarzelle die bessere Leistung ausübt und den Batterieverbrauchstatus jederzeit überwacht. Der Leistungsoptimierer ist ein Gerät zwischen dem Stromerzeugungssystem und dem Wechselrichter. Die Hauptaufgabe besteht darin, die ursprüngliche Funktion „Better Power Point Tracking des Wechselrichters“ zu ersetzen. Der Power -Optimierer verwendet Analogie, um eine stark schnelle, bessere Power Point -Tracking -Scans durchzuführen, indem die Schaltung vereinfacht wird, und eine einzelne Solarzelle entspricht einem Power -Optimierer, sodass jede Solarzelle tatsächlich die bessere Potenz -Point -Tracking erzielen kann. Außerdem können Sie den Batteriestatus jederzeit und überall und überall einfügen, indem Sie sie in Echtzeit so schnell wie möglich reparieren, um sie so bald wie möglich zu reparieren. Die Funktion des Photovoltaik-Wechselrichters Der Wechselrichter hat nicht nur die Funktion der direkten Umwandlung, sondern auch die Funktion von max. Die Leistung der Sonnenzelle und die Funktion des Systems des Systemausfalls. Zusammenfassend gibt es automatische Betriebs- und Abschaltfunktionen, max. Leistungsverfolgungssteuerungsfunktion, Anti-Single-Betriebsfunktion (für gitterverbundenes System), automatische Spannungsanpassungsfunktion (für gitterverbundenes System), DC-Erkennungsfunktion (für gitterverbundenes System), DC-Erdungserkennungsfunktion (für gitterverbundenes System). Hier finden Sie eine kurze Einführung in die automatischen Betriebs- und Abschaltfunktionen und die max. Stromverfolgungssteuerungsfunktion.

(1) Automatische Betriebs- und Abschaltfunktion nach Sonnenaufgang am Morgen, die Solarstrahlungsintensität steigt allmählich und die Ausgabe der Sonnenbatterie nimmt ebenfalls zu. Wenn die vom Wechselrichter benötigte Ausgangsleistung erreicht ist, beginnt der Wechselrichter automatisch zu arbeiten. Nach dem Eingabe des Betriebs überwacht der Wechselrichter die Ausgabe der Solarzellenkomponenten jederzeit. Solange die Ausgangsleistung der Solarzellenkomponenten größer ist als die vom Wechselrichter erforderliche Ausgangsleistung, wird der Wechselrichter weiter ausgeführt. Es hört bis Sonnenuntergang auf, auch wenn es wolkig oder regnerisch ist. Der Wechselrichter kann auch betrieben werden. Wenn die Ausgabe des Solarzellenmoduls kleiner wird und der Ausgang des Wechselrichters 0 nähert, tritt der Wechselrichter in einen Standby -Zustand ein.

(2) Maximale Leistungsverfolgungsregelfunktion Die Ausgabe des Solarzellenmoduls variiert mit der Intensität der Sonnenstrahlung und der Temperatur des Solarzellenmoduls selbst (Chip -Temperatur). Da das Solarzellmodul das Merkmal hat, dass die Spannung mit zunehmender Strom abnimmt, gibt es einen besseren Betriebspunkt, der das Maximal erhalten kann. Leistung. Die Intensität der Sonnenstrahlung ändert sich und offensichtlich ändert sich auch der bessere Betriebspunkt. Im Vergleich zu diesen Veränderungen befindet sich der Betriebspunkt des Solarzellenmoduls immer am Max. Power Point, und das System erhält immer das max. Ausgabe aus dem Solarzellenmodul. Diese Art von Kontrolle ist der max. Stromverfolgungskontrolle. Das größte Merkmal des Wechselrichters, der im System der Solarenergie -Stromerzeugung verwendet wird, besteht darin, dass es die Funktion der maximalen Power Point Tracking (MPPT) enthält.

Die wichtigsten technischen Indikatoren für Photovoltaik -Wechselrichter

1. Die Stabilität der Ausgangsspannung in einem Photovoltaiksystem wird die von der Solarzelle erzeugte elektrische Energie von der Batterie am 1. und dann in 220 V oder 380 V abwechselnden Strom über den Wechselrichter umgewandelt. Die Batterie wird jedoch durch eigene Lade und Entladung beeinflusst, und ihre Ausgangsspannung variiert stark. Beispielsweise kann die nominale 12 -V -Batterie von 10,8 bis 14,4 V variieren (über den Bereich dieses Bereichs kann die Batterie beschädigt werden). Bei einem qualifizierten Wechselrichter sollte sich die Änderung der Ausgangsspannung des stationären Ausgangs nicht überschreiten, wenn sich die Eingangsanschlussspannung in diesem Bereich ändert. 5% des Nennwerts. Gleichzeitig, wenn sich die Last plötzlich ändert, sollte ihre Ausgangsspannungsabweichung nicht ± 10% des Nennwerts überschreiten.

2. Wellenformverzerrung der Ausgangsspannung für Sinuswellenrvers, der max. Zulässige Wellenformverzerrung (oder harmonischer Inhalt) sollte angegeben werden. Normalerweise exprimiert durch die Gesamtwellenformverzerrung der Ausgangsspannung, sollte sein Wert 5% nicht überschreiten (einphasige Ausgang erlaubt L0%). Da der harmonische Stromausgang hoher Ordnung durch den Wechselrichter zusätzliche Verluste wie Wirbelströme bei der induktiven Belastung erzeugt. Wenn die Wechselrichterwellenformverzerrung zu groß ist, führt dies zu einer schwerwiegenden Erwärmung der Lastkomponenten, was für die Sicherheit elektrischer Geräte nicht förderlich ist und die Systembetriebseffizienz ernsthaft beeinflusst. 3. Die Nennleistungshäufigkeit für Lasten, die Motoren wie Waschmaschinen, Kühlschränke usw. umfassen, da der bessere Frequenz -Betriebspunkt des Motors 50 Hz beträgt, zu hoch oder zu niedrig ist, wird die Ausrüstung erwärmt, was die Betriebseffizienz und die Lebensdauer des Systems verringert. Daher sollte die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters ein relativ stabiler Wert sein, normalerweise 50 Hz, und seine Abweichung sollte unter normalen Arbeitsbedingungen innerhalb von plusmn sein.

4. Der Lastleistungspunkt repräsentiert die Fähigkeit des Wechselrichters, induktive oder kapazitive Belastungen zu tragen. Der Lastleistungsfaktor des Sinuswellenwechsels beträgt 0,7 bis 0,9 und der Nennwert 0,9. Bei einer bestimmten Lastleistung erhöht sich die Kapazität des erforderlichen Wechselrichters, wenn der Leistungsfaktor des Wechselrichters niedrig ist. Einerseits steigen die Kosten und die scheinbare Leistung des Wechselstromkreises des Photovoltaiksystems wird zunehmen. Mit zunehmendem Strom werden die Verluste unweigerlich zunehmen und die Systemeffizienz wird ebenfalls abnehmen.

5. Wechselrichter -Effizienz Die Effizienz eines Wechselrichters bezieht sich auf das Verhältnis seiner Ausgangsleistung zu seiner Eingangsleistung unter bestimmten Arbeitsbedingungen, die als Prozentsatz ausgedrückt werden. Im Allgemeinen bezieht sich die nominale Effizienz eines Photovoltaikwechsels auf eine rein resistive Belastung. , Effizienz bei 80% Last. Da die Gesamtkosten des Photovoltaiksystems relativ hoch sind, sollte die Effizienz des Photovoltaikwechselrichters maximiert werden, die Systemkosten gesenkt werden und die Kostenleistung des Photovoltaiksystems sollte verbessert werden. Derzeit liegt die nominale Effizienz von Mainstream-Wechselrichtern zwischen 80%und 95%, und die Effizienz von Wechselrichtern mit geringer Leistung muss mindestens 85%betragen. Im tatsächlichen Entwurfsprozess des Photovoltaik-Systems sollte nicht nur der hocheffiziente Wechselrichter ausgewählt werden, sondern auch die angemessene Konfiguration des Systems, um die Last des Photovoltaik-Systems so weit wie möglich in der Nähe des besseren Effizienzpunkts zu bearbeiten.

6. Nennleistungstrom (oder Nennausgangskapazität)

Zeigt den Nennausgangsstrom des Wechselrichters innerhalb des angegebenen Lastkraftfaktorbereichs an. Einige Wechselrichterprodukte geben die Nennleistungskapazität an, und das Gerät wird in VA oder KVA ausgedrückt. Die Nennkapazität des Wechselrichters besteht darin, dass der Ausgangsleistungspunkt 1 (dh reiner Widerstandlast) beträgt. Die Nennausgangsspannung ist das Produkt des Nennausgangsstroms. 7. Schutz misst einen Wechselrichter mit hervorragender Leistung sollte auch vollständige Schutzfunktionen oder Maßnahmen zur Bewältigung verschiedener abnormaler Situationen während des tatsächlichen Gebrauchs haben, um den Wechselrichter selbst und andere Komponenten des Systems vor Schäden zu schützen. (1) Eingangsunterspannungsschutz: Wenn die Eingangsspannung unter 85% der Nennspannung liegt, sollte der Wechselrichter geschützt und angezeigt werden. (2) Eingangsverlagerungsprotektor: Wenn die Eingangsspannung höher als 130% der Nennspannung ist, sollte der Wechselrichter geschützt und angezeigt werden. . Wenn der Arbeitsstrom 150% der Bewertung übersteigt, sollte der Wechselrichter automatisch schützen können. (4) Die Wirkungszeit des Kurzschlussschutzes des Kurzschlusss des Ausgangs kurzer Kreislauf sollte 0,5 nicht überschreiten. (5) Eingangsschutzverbindungsschutz: Wenn die positiven und negativen Eingangsanschlüsse umgekehrt angeschlossen sind, sollte der Wechselrichter eine Schutzfunktion und Anzeige haben. (6) Blitzschutz: Der Wechselrichter sollte einen Blitzschutz haben.

(7) Übertemperaturschutz usw. Zusätzlich sollte der Wechselrichter für Wechselrichter ohne Spannungsstabilisierungsmaßnahmen auch Ausgangsüberspannungsschutzmaßnahmen aufweisen, um die Last vor Überspannungsschäden zu schützen. 8. Die Starteigenschaften stellen die Fähigkeit des Wechselrichters dar, mit Last und seiner Leistung während des dynamischen Betriebs zu beginnen. Der Wechselrichter sollte garantiert zuverlässig unter Nennlast beginnen. 9. Rauschen: Transformatoren, Filterinduktoren, elektromagnetische Schalter, Lüfter und andere Komponenten in elektronischen Stromgeräten erzeugen Rauschen. Wenn sich der Wechselrichter im normalen Betrieb befindet, sollte sein Rauschen 80 dB nicht überschreiten und das Rauschen eines kleinen Wechselrichters nicht über 65 dB überschreiten. Auswahlfähigkeiten Die Auswahl der Wechselrichter muss 1. in Betracht ziehen, ausreichende Nennkapazität zu haben, um die Anforderungen der Geräte für die elektrische Leistung im Rahmen des maximalen Stroms zu erfüllen. laden. Für einen Wechselrichter mit einem einzelnen Gerät als Last ist die Auswahl seiner Nennkapazität relativ einfach. Wenn das elektrische Gerät eine reine Widerstandslast ist oder der Leistungsfaktor größer als 0,9 ist, wird die Nennkapazität des Wechselrichters auf das 1,1 bis 1,15 -fache der Kapazität der elektrischen Geräte ausgewählt. Gleichzeitig sollte der Wechselrichter auch die Fähigkeit haben, den Auswirkungen kapazitiver und induktiver Belastungen zu widerstehen. Bei allgemeinen induktiven Lasten wie Motoren, Kühlschränken, Klimaanlagen, Waschmaschinen, Hochleistungswasserpumpen usw. kann die sofortige Leistung das 5- bis 6-fache der Nennleistung sein. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wechselrichter eine große sofortige Kraft ertragen. Anstieg. Für solche Systeme sollte die Nennkapazität des Wechselrichters eine ausreichende Marge aufweisen, um sicherzustellen, dass die Last zuverlässig gestartet werden kann und der Hochleistungswechselrichter mehrmals bei Volllast gestartet werden kann, ohne die Leistungsgeräte zu beschädigen. Für seine eigene Sicherheit müssen kleine Wechselrichter manchmal Soft Start oder Current Limiting Start verwenden. Vorsichtsmaßnahmen für Installation und Wartung

1. Überprüfen Sie vor der Installation, ob der Wechselrichter während des Transports beschädigt ist.

2. Bei der Auswahl der Installationsstelle sollte sichergestellt werden, dass keine anderen elektronischen Geräte mit elektronischer Leistung in der Umgebung stört.

3. Bevor Sie elektrische Verbindungen herstellen, verwenden Sie unbedingt undurchsichtige Materialien, um die Photovoltaik -Paneele abzudecken oder den DC -Seitenschalter zu trennen. In der Exposition gegenüber Sonnenlicht erzeugen Photovoltaik -Arrays gefährliche Spannungen.

4. Alle Installationsvorgänge dürfen nur von professionellem und technischem Personal ausgeführt werden.

5. Die im Photovoltaik -System -Stromerzeugungssystem verwendeten Kabel müssen fest miteinander verbunden, gut isoliert und entsprechende Spezifikationen sein. Der Entwicklungstrend für Solarwechselrichter ist ein ewiges Thema, die die Umwandlungseffizienz der Leistung zu verbessern. Wenn jedoch die Effizienz des Systems immer höher und höher wird, wird sich Almore zu 100%nähert, und weitere Effizienzverbesserungen werden von niedrigeren Kostenleistung einhergehen. Daher wird derzeit ein wichtiges Thema sein, wie eine hohe Effizienz und eine gute Wettbewerbsfähigkeit eines guten Preises aufrechterhalten werden kann. Im Vergleich zu Bemühungen zur Verbesserung der Effizienz von Wechselrichtern wird die Verbesserung der Effizienz des gesamten Wechselrichtersystems nach und nach zu einem weiteren wichtigen Problem für Solarenergiesysteme. Wenn in einem Solaranordnungsarray ein teilweise Schatten von 2 ~ 3% der Fläche erscheint, wird es für einen Wechselrichter mit einer MPPT -Funktion, wenn die Ausgangsleistung des Systems schlecht ist, sogar einen Leistungsabfall von etwa 20% geben! Um sich besser an solche Situationen anzupassen, ist es sehr effektiv, eins-zu-Eins-MPPT- oder mehrere MPPT-Kontrollfunktionen für einzelne oder partielle Sonnenmodule zu verwenden. Da sich das Wechselrichtersystem im Zustand des netzgebundenen Betriebs befindet, führt die Leckage des Systems zum Boden zu schwerwiegenden Sicherheitsproblemen. Um die Effizienz des Systems zu verbessern, werden mehr der Solaranordnungen in Reihe angeschlossen, um eine hohe DC -Ausgangsspannung zu bilden. Aufgrund des Auftretens abnormaler Bedingungen zwischen den Elektroden ist es einfach, einen Gleichstrombogen zu erzeugen. Aufgrund der hohen DC -Spannung ist es sehr schwierig, den Bogen zu löschen, und es ist sehr einfach, ein Feuer zu verursachen. Angesichts der weit verbreiteten Einführung von Solar -Wechselrichtersystemen werden Systemsicherheitsprobleme auch ein wichtiger Bestandteil der Wechselrichtertechnologie sein. Darüber hinaus führt das Stromversorgungssystem intelligent。

Die schnelle Entwicklung und Popularisierung der Stromnetz -Technologie. Eine große Anzahl von Solar- und anderen neuen Energieleistungssystemen ist mit dem Netz verbunden, was für die Stabilität des Smart Grid -Systems neue technische Herausforderungen darstellt. Das Entwerfen eines Wechselrichtersystems, das schneller, genau und intelligent mit intelligenten Gittern kompatibel sein kann, wird in Zukunft zu einer notwendigen Bedingung für Solar -Wechselrichtersysteme.

Im Allgemeinen wird die Entwicklung der Wechselrichtertechnologie mit der Entwicklung der Energieelektronik -Technologie, der mikroelektronischen Technologie und der modernen Kontrolle der Theorie entwickelt. Im Laufe der Zeit entwickelt sich die Wechselrichtertechnologie in Richtung höherer Häufigkeit, höherer Leistung, höherer Effizienz und geringerer Volumen.