Podstawowe zasady i parametry falownika fotowoltaicznego
Zasada wytwarzania energii falownika
Power DC generowana przez moduły fotowoltaiczne najpierw przechodzi przez obwód filtra DC i obwód doładowania w celu usunięcia fluktuacji prądu i zakłóceń elektromagnetycznych, a następnie zwiększa napięcie ciągów do napięcia prądu stałego wymaganego do kontroli wyjściowej falownika.
Moc wchodzi następnie do obwodu falownika, gdzie najpierw jest przekształcana w AC, a następnie naprawiona w sinusoidalne AC. Obwód filtra na wyjściu usuwa interferencję o wysokiej częstotliwości generowanej podczas procesu falownika, wysyłając napięcie prądu przemiennego i prąd przy wspólnej częstotliwości. Można to następnie podłączyć z siatką lub bezpośrednio podać obciążenie.
Parametry wejściowe
1. Maksymalna moc wejściowa : Reprezentuje maksymalne wejście mocy z modułów fotowoltaicznych do falownika.
2. Maksymalne napięcie wejściowe : reprezentuje maksymalne napięcie strumienia fotowoltaicznego podczas pracy (obliczone na podstawie napięcia obwodu otwartego w najniższej temperaturze modułu).
3. Zakres napięcia MPPT : Podstawową funkcją MPPT jest zapewnienie, że moduł zawsze wysyła napięcie w maksymalnym punkcie mocy. Ponieważ napięcie modułów zmienia się z czynnikami takimi jak światło słoneczne i temperatura, a liczba modułów połączonych szeregowo jest zaprojektowana w oparciu o określone okoliczności projektu, falownik ma ustalony zakres roboczy. Tak długo, jak działa w tym zakresie, falownik będzie działał poprawnie. Im szerszy zakres napięcia, tym szerszy zastosowanie falownika.
4. Zakres napięcia MPPT z pełnym obciążeniem : Jest to zakres napięcia, w którym falownik może wyświetlić swoją moc znęconą. Jeśli jest poza tym zakresem napięcia, moc znamionowa falownika zostanie zmniejszona.
5. Rozpoczęcie napięcia : Przed rozpoczęciem falownika moduły nie działają i znajdują się w stanie otwartego obwodu, co powoduje wyższe napięcie. Po uruchomieniu falownika moduły działają, a napięcie maleje. Aby zapobiec wielokrotnym ponownym uruchomieniu falownika, początkowe napięcie falownika jest ustawione wyższe niż minimalne napięcie robocze.
Rozpoczęcie falownika nie oznacza, że natychmiast wyjdzie moc. Jednostka sterująca falownika, procesor i komponenty wyświetlacza zaczną działać najpierw. Falownik najpierw wykonuje autotest, a następnie sprawdzi moduły i siatkę mocy. Gdy wszystkie problemy będą jasne, a moc fotowoltaiczna przekracza moc rezerwową falownika, falownik rozpocznie moc wyjściową.
6. Znamione napięcie wejściowe : Projektowanie napięcia strunowego wokół napięcia znamionowego spowoduje wysoką wydajność falownika, a tym samym wysoką wytwarzanie energii. Dlatego podczas projektowania systemu strunowego dąży do napięcia wokół znamionowego napięcia roboczego falownika, aby uzyskać maksymalną wydajność. Zapewnia to, że napięcie nie przekroczy maksymalnego napięcia w bardzo niskich temperaturach i że system pozostaje w ramach pełnego napięcia MPPT podczas pracy. To eliminuje potrzebę złożonych obliczeń i jest niezwykle proste i praktyczne.
7. Maksymalny prąd wejściowy na MPPT : Jest to maksymalny prąd dozwolony przez każdy MPPT. Suma prądów wejściowych ciągów musi być mniejsza niż ta wartość. Jeśli wybrany moduł PV IMP przekroczy tę wartość, falownik nie będzie w stanie przechwycić maksymalnego punktu mocy modułu.
8. Liczba MPPT i liczba ciągów wejściowych na MPPT : Podczas konfiguracji systemu upewnij się, że wszystkie moduły podłączone do wielu ciągów w każdym systemie MPPT są spójne (model, specyfikacje, zamontowanie nachylenia, azymut itp.).
Parametry wyjściowe:
1. Znamiona moc wyjściowa : Odnosi się to do mocy, którą falownik może konsekwentnie i stabilnie wysłać przez długi czas. 2. Maksymalna moc wyjściowa: Maksymalna moc, zwana również mocą szczytową, odnosi się do maksymalnej mocy, jaką falownik może wysłać w krótkim czasie.
3. Współczynnik mocy: W obwodzie AC cosinus różnicy faz (φ) między napięciem a prądem nazywana jest współczynnikiem mocy, reprezentowanym przez symbol cosφ. Numerycznie współczynnik mocy jest stosunkiem mocy czynnej do mocy pozornej, tj. Cosφ = P/s. Aby zmaksymalizować powrót do wytwarzania energii, falowniki PV na ogół nie są używane do generowania mocy reaktywnej. Dlatego domyślne ustawienie współczynnika mocy dla falowników wynosi 1 lub 0,99.
Test impedancji izolacji:
Falownik mierzy napięcia PV+ do uziemienia i pv- na uziemienie i oblicza odpowiednio rezystancje PV+ i PV- na podłoże. Jeśli opór po obu stronach spadnie poniżej progu, falownik przestaje działać i wyświetla alarm „Impedancję Izolacji PV”. Niska impedancja izolacyjna jest częstym błędem w systemach fotowoltaicznych. Uszkodzenie komponentów, kabli DC i złącza, a także starzenie się warstwy izolacyjnej, mogą powodować niską impedancję izolacji. Gdy kabel DC przechodzi przez most, zewnętrzna izolacja kabla może zostać uszkodzona podczas gwintowania z powodu możliwości pęcherzyków na krawędzi metalowego mostu, co powoduje wyciek na ziemię.