Φωτοβολταϊκές βασικές αρχές και παραμέτρους μετατροπέα
Αρχή παραγωγής ενέργειας μετατροπέα
Η ισχύς DC που παράγεται από τις φωτοβολταϊκές μονάδες περνάει πρώτα μέσω ενός κυκλώματος φίλτρου DC και ενός κυκλώματος ώθησης για την αφαίρεση των διακυμάνσεων του ρεύματος και της ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής και στη συνέχεια ενισχύει την τάση συμβολοσειράς στην τάση DC που απαιτείται για τον έλεγχο εξόδου του μετατροπέα.
Η ισχύς εισέρχεται στη συνέχεια στο κύκλωμα μετατροπέα, όπου μετατρέπεται αρχικά σε AC και στη συνέχεια διορθώνεται σε ημιτονοειδές AC. Ένα κύκλωμα φίλτρου στην έξοδο απομακρύνει τις παρεμβολές υψηλής συχνότητας που παράγεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μετατροπέα, παραγωγή τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος και ρεύματος σε κοινή συχνότητα. Αυτό μπορεί στη συνέχεια να συνδεθεί στο πλέγμα ή να παρέχει απευθείας φορτίο.
Παράμετροι εισόδου
1. Μέγιστη ισχύς εισόδου : Αυτό αντιπροσωπεύει τη μέγιστη είσοδο ισχύος από τις φωτοβολταϊκές μονάδες στον μετατροπέα.
2. Μέγιστη τάση εισόδου : Αυτό αντιπροσωπεύει τη μέγιστη τάση της φωτοβολταϊκής συμβολοσειράς κατά τη διάρκεια της λειτουργίας (υπολογίζεται με βάση την τάση ανοικτού κυκλώματος στη χαμηλότερη θερμοκρασία της μονάδας).
3. Εύρος τάσης MPPT : Η κύρια λειτουργία του MPPT είναι να διασφαλιστεί ότι η μονάδα εξάγει πάντα την τάση στο μέγιστο σημείο ισχύος της. Επειδή η τάση των μονάδων κυμαίνεται με παράγοντες όπως το ηλιακό φως και η θερμοκρασία και ο αριθμός των μονάδων που συνδέονται σε σειρά έχει σχεδιαστεί με βάση τις συγκεκριμένες συνθήκες του έργου, ο μετατροπέας έχει καθορισμένο εύρος λειτουργίας. Εφόσον λειτουργεί μέσα σε αυτό το εύρος, ο μετατροπέας θα λειτουργεί σωστά. Όσο ευρύτερο είναι το εύρος τάσης, τόσο ευρύτερο είναι η εφαρμογή του μετατροπέα.
4. Εύρος τάσης MPPT πλήρους φορτίου : Αυτό είναι το εύρος τάσης εντός του οποίου ο μετατροπέας μπορεί να εξάγει την ονομαστική του ισχύ. Εάν είναι εκτός αυτής της περιοχής τάσης, η ονομαστική ισχύ του μετατροπέα θα μειωθεί.
5. Τάση εκκίνησης : Πριν ξεκινήσει ο μετατροπέας, οι ενότητες δεν λειτουργούν και βρίσκονται σε κατάσταση ανοικτού κυκλώματος, με αποτέλεσμα υψηλότερη τάση. Μόλις ξεκινήσει ο μετατροπέας, οι ενότητες λειτουργούν και η τάση μειώνεται. Για να αποφευχθεί επανειλημμένη η επανειλημμένη μετατροπή του μετατροπέα, η τάση εκκίνησης του μετατροπέα είναι υψηλότερη από την ελάχιστη τάση λειτουργίας.
Η εκκίνηση του μετατροπέα δεν σημαίνει ότι θα εξάγει αμέσως ισχύ. Η μονάδα ελέγχου του μετατροπέα, η CPU και τα εξαρτήματα εμφάνισης θα αρχίσουν πρώτα να λειτουργούν. Ο μετατροπέας θα εκτελέσει πρώτα μια αυτο-δοκιμή και, στη συνέχεια, ελέγξτε τις ενότητες και το ηλεκτρικό δίκτυο. Μόλις όλα τα προβλήματα είναι σαφή και η φωτοβολταϊκή ισχύς υπερβαίνει την ισχύ του μετατροπέα, ο μετατροπέας θα ξεκινήσει την ισχύ εξόδου.
6. Τάση εισόδου βαθμολογίας : Σχεδιασμός της τάσης συμβολοσειράς γύρω από την ονομαστική τάση θα οδηγήσει σε υψηλή απόδοση του μετατροπέα και, κατά συνέπεια, παραγωγή υψηλής ενέργειας. Επομένως, κατά το σχεδιασμό του συστήματος συμβολοσειρών, στοχεύετε σε τάση γύρω από την ονομαστική τάση λειτουργίας του μετατροπέα για μέγιστη απόδοση. Αυτό εξασφαλίζει ότι η τάση δεν θα υπερβαίνει τη μέγιστη τάση σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες και ότι το σύστημα παραμένει εντός του εύρους τάσης MPPT πλήρους φορτίου κατά τη διάρκεια της λειτουργίας. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για σύνθετους υπολογισμούς και είναι εξαιρετικά απλή και πρακτική.
7. Μέγιστο ρεύμα εισόδου ανά MPPT : Αυτό είναι το μέγιστο ρεύμα που επιτρέπεται από κάθε MPPT. Το άθροισμα των ρευμάτων εισόδου συμβολοσειράς πρέπει να είναι μικρότερο από αυτήν την τιμή. Εάν η επιλεγμένη PV Module IMP υπερβαίνει αυτήν την τιμή, ο μετατροπέας δεν θα είναι σε θέση να συλλάβει το μέγιστο σημείο ισχύος της μονάδας.
8. Αριθμός MPPTs και αριθμός συμβολοσειρών εισόδου ανά MPPT : κατά τη διάρκεια της διαμόρφωσης του συστήματος, βεβαιωθείτε ότι όλες οι μονάδες που συνδέονται με πολλαπλές χορδές σε κάθε σύστημα MPPT είναι συνεπείς (μοντέλο, προδιαγραφές, κλίση τοποθέτησης, αζιμούθιο κ.λπ.).
Παράμετροι εξόδου:
1. Αξιολογημένη ισχύς εξόδου : Αυτό αναφέρεται στην ισχύ που ο μετατροπέας μπορεί να εξάγει με συνέπεια και σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα. 2. Μέγιστη ισχύς εξόδου: Η μέγιστη ισχύς, που ονομάζεται επίσης ισχύς αιχμής, αναφέρεται στη μέγιστη ισχύς που ο μετατροπέας μπορεί να εξάγει σε σύντομο χρονικό διάστημα.
3. ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ: Σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, το συνημίτονο της διαφοράς φάσης (Φ) μεταξύ τάσης και ρεύματος ονομάζεται συντελεστής ισχύος, που αντιπροσωπεύεται από το σύμβολο COSφ. Αριθμητικά, ο συντελεστής ισχύος είναι ο λόγος της ενεργού ισχύος προς την εμφανή ισχύ, δηλαδή, cosφ = p/s. Για να μεγιστοποιηθούν οι επιστροφές παραγωγής ενέργειας, οι μετατροπείς φωτοβολταϊκών γενικά δεν χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία αντιδραστικής ισχύος. Επομένως, η προεπιλεγμένη ρύθμιση συντελεστή ισχύος για τους μετατροπείς είναι 1 ή 0,99.
Δοκιμή αντίστασης μόνωσης:
Ο μετατροπέας μετρά τις τάσεις του PV+ στο έδαφος και του PV- στη γείωση και υπολογίζει τις αντιστάσεις του PV+ και του PV- στη γείωση, αντίστοιχα. Εάν η αντίσταση και στις δύο πλευρές πέσει κάτω από το κατώφλι, ο μετατροπέας σταματά να λειτουργεί και εμφανίζει έναν συναγερμό "PV μόνωσης" χαμηλής ". Η χαμηλή αντίσταση μόνωσης είναι ένα κοινό σφάλμα στα φωτοβολταϊκά συστήματα. Η βλάβη στα εξαρτήματα, τα καλώδια DC και οι συνδετήρες, καθώς και η γήρανση του στρώματος μόνωσης, μπορούν να προκαλέσουν χαμηλή αντίσταση μόνωσης. Όταν το καλώδιο DC διέρχεται από τη γέφυρα, η εξωτερική μόνωση του καλωδίου μπορεί να καταστραφεί κατά τη διάρκεια του σπειρώματος λόγω της πιθανότητας των barbs στην άκρη της μεταλλικής γέφυρας, με αποτέλεσμα διαρροή στο έδαφος.