Inverter fotovoltaico Principios y parámetros básicos
Principio de generación de energía del inversor
La potencia de CC generada por los módulos fotovoltaicos primero pasa a través de un circuito de filtro de CC y un circuito de refuerzo para eliminar las fluctuaciones de corriente e interferencia electromagnética, y luego aumenta el voltaje de la cadena al voltaje de CC requerido para el control de salida del inversor.
Luego, la potencia ingresa al circuito del inversor, donde primero se convierte en AC y luego se rectifica en un AC sinusoidal. Un circuito de filtro en la salida elimina la interferencia de alta frecuencia generada durante el proceso del inversor, produciendo el voltaje de CA y la corriente a una frecuencia común. Esto se puede conectar a la cuadrícula o suministrar directamente una carga.
Parámetros de entrada
1. Potencia de entrada máxima : esto representa la entrada máxima de potencia de los módulos fotovoltaicos al inversor.
2. Voltaje de entrada máximo : esto representa el voltaje máximo de la cadena fotovoltaica durante la operación (calculada en función del voltaje de circuito abierto a la temperatura del módulo más baja).
3. Rango de voltaje de MPPT : la función principal de MPPT es garantizar que el módulo siempre emita el voltaje en su punto de potencia máxima. Debido a que el voltaje de los módulos fluctúa con factores como la luz solar y la temperatura, y el número de módulos conectados en serie está diseñado en función de las circunstancias específicas del proyecto, el inversor tiene un rango operativo establecido. Mientras funcione dentro de este rango, el inversor funcionará correctamente. Cuanto más amplio sea el rango de voltaje, más amplia es la aplicabilidad del inversor.
4. Rango de voltaje MPPT de carga completa : este es el rango de voltaje dentro del cual el inversor puede generar su potencia nominal. Si está fuera de este rango de voltaje, se reducirá la potencia nominal del inversor.
5. Voltaje de arranque : antes de que comience el inversor, los módulos no funcionan y están en un estado de circuito abierto, lo que resulta en un voltaje más alto. Una vez que comienza el inversor, los módulos están funcionando y el voltaje disminuye. Para evitar que el inversor se reinicie repetidamente, el voltaje de inicio del inversor se establece más alto que el voltaje de funcionamiento mínimo.
Comenzar el inversor no significa que generará potencia inmediatamente. La unidad de control del inversor, la CPU y los componentes de pantalla comenzarán a funcionar primero. El inversor primero realizará una autocomprobación, luego verificará los módulos y la red eléctrica. Una vez que todos los problemas son claros, y la potencia fotovoltaica excede la potencia de espera del inversor, el inversor comenzará a emitir energía.
6. Voltaje de entrada nominal : el diseño del voltaje de la cadena alrededor del voltaje nominal dará como resultado una alta eficiencia del inversor y, en consecuencia, una generación de alta potencia. Por lo tanto, al diseñar el sistema de cadenas, apunte a un voltaje alrededor del voltaje operativo nominal del inversor para obtener la máxima eficiencia. Esto asegura que el voltaje no exceda el voltaje máximo a temperaturas extremadamente bajas y que el sistema permanezca dentro del rango de voltaje MPPT de carga completa durante la operación. Esto elimina la necesidad de cálculos complejos y es extremadamente simple y práctico.
7. Corriente de entrada máxima por MPPT : esta es la corriente máxima permitida por cada MPPT. La suma de las corrientes de entrada de cadena debe ser menor que este valor. Si el IMP del módulo PV seleccionado excede este valor, el inversor no podrá capturar el punto máximo de potencia del módulo.
8. Número de MPPT y número de cadenas de entrada por MPPT : durante la configuración del sistema, asegúrese de que todos los módulos conectados a múltiples cadenas dentro de cada sistema MPPT sean consistentes (modelo, especificaciones, inclinación de montaje, acimut, etc.).
Parámetros de salida:
1. Potencia de salida nominal : esto se refiere a la potencia que el inversor puede emitir de manera consistente y estable durante un largo período de tiempo. 2. Potencia de salida máxima: la potencia máxima, también llamada potencia máxima, se refiere a la potencia máxima que el inversor puede emitir en un corto período de tiempo.
3. Factor de potencia: en un circuito de CA, el coseno de la diferencia de fase (φ) entre el voltaje y la corriente se llama factor de potencia, representado por el símbolo cosφ. Numéricamente, el factor de potencia es la relación de potencia activa a la potencia aparente, es decir, cosφ = p/s. Para maximizar los retornos de generación de energía, los inversores fotovoltaicos generalmente no se usan para generar potencia reactiva. Por lo tanto, la configuración de factor de potencia predeterminada para inversores es 1 o 0.99.
Prueba de impedancia de aislamiento:
El inversor mide los voltajes de PV+ a tierra y PV- a tierra, y calcula las resistencias de PV+ y PV- a tierra, respectivamente. Si la resistencia a cada lado cae por debajo del umbral, el inversor deja de funcionar y muestra una alarma de "impedancia de aislamiento PV baja". La baja impedancia de aislamiento es una falla común en los sistemas fotovoltaicos. El daño a los componentes, los cables de CC y los conectores, así como el envejecimiento de la capa de aislamiento, pueden causar una baja impedancia de aislamiento. Cuando el cable de CC pasa a través del puente, el aislamiento externo del cable puede dañarse durante el roscado debido a la posibilidad de púas en el borde del puente de metal, lo que resulta en fugas en el suelo.