Fotovoltaik inverter temel prensipler ve parametreler
İnvertör enerji üretimi prensibi
Fotovoltaik modüller tarafından üretilen DC gücü, önce bir DC filtre devresinden ve akım dalgalanmalarını ve elektromanyetik girişimleri gidermek için bir destek devresinden geçer ve daha sonra ip voltajını inverter çıkış kontrolü için gereken DC voltajına güçlendirir.
Güç daha sonra invertör devresine girer, burada önce AC'ye dönüştürülür ve daha sonra bir sinüzoidal AC'ye düzeltilir. Çıkıştaki bir filtre devresi, invertör işlemi sırasında üretilen yüksek frekanslı girişimleri giderir, AC voltajı ve akımı yaygın bir frekansta çıkarır. Bu daha sonra ızgaraya bağlanabilir veya doğrudan bir yük sağlanabilir.
Giriş Parametreleri
1. Maksimum giriş gücü : Bu, fotovoltaik modüllerden invertöre maksimum güç girişini temsil eder.
2. Maksimum giriş voltajı : Bu, çalışma sırasında fotovoltaik ipin maksimum voltajını temsil eder (en düşük modül sıcaklığında açık devre voltajına göre hesaplanır).
3. MPPT voltaj aralığı : MPPT'nin birincil işlevi, modülün her zaman voltajı maksimum güç noktasında çıkarmasını sağlamaktır. Modüllerin voltajı güneş ışığı ve sıcaklık gibi faktörlerle dalgalandığından ve seri olarak bağlanan modül sayısı belirli proje koşullarına göre tasarlandığından, invertörün belirli bir çalışma aralığı vardır. Bu aralıkta çalıştığı sürece, invertör düzgün çalışacaktır. Voltaj aralığı ne kadar geniş olursa, invertörün uygulanabilirliği o kadar geniş olur.
4. Tam yük MPPT voltaj aralığı : Bu, invertörün nominal gücünü çıkarabileceği voltaj aralığıdır. Bu voltaj aralığının dışındaysa, invertörün nominal gücü azalacaktır.
5. Başlangıç voltajı : İnvertör başlamadan önce, modüller çalışmaz ve açık devre durumundadır, bu da daha yüksek bir voltaja neden olur. İnvertör başladıktan sonra modüller çalışır ve voltaj azalır. İnvertörün tekrar tekrar yeniden başlatılmasını önlemek için, invertörün başlangıç voltajı minimum çalışma voltajından daha yüksek ayarlanır.
İnvertörün başlaması, hemen güç vereceği anlamına gelmez. İnvertörün kontrol ünitesi, CPU ve ekran bileşenleri önce çalışmaya başlayacaktır. İnvertör önce bir kendi kendine test gerçekleştirecek, ardından modülleri ve güç şebekesini kontrol edecektir. Tüm problemler net olduğunda ve fotovoltaik güç invertörün bekleme gücünü aştığında, invertör güç çıkışını başlatmaya başlayacaktır.
6. Nominal Giriş Voltajı : Dize voltajının nominal voltaj etrafında tasarlanması, yüksek inverter verimliliğine ve sonuç olarak yüksek güç üretimine neden olacaktır. Bu nedenle, dize sistemini tasarlarken, maksimum verimlilik için invertörün nominal çalışma voltajı etrafında bir voltaj hedefleyin. Bu, voltajın aşırı düşük sıcaklıklarda maksimum voltajı aşmamasını ve sistemin çalışma sırasında tam yük MPPT voltaj aralığında kalmasını sağlar. Bu, karmaşık hesaplamalara olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve son derece basit ve pratiktir.
7. MPPT başına maksimum giriş akımı : Bu, her MPPT'nin izin verdiği maksimum akımdır. Dize giriş akımlarının toplamı bu değerden daha az olmalıdır. Seçilen PV modülü IMP bu değeri aşarsa, invertör modülün maksimum güç noktasını yakalayamaz.
8. MPPT sayısı ve MPPT başına giriş dizesi sayısı : Sistem yapılandırması sırasında, her MPPT sistemindeki birden fazla dizeye bağlı tüm modüllerin tutarlı olduğundan emin olun (model, özellikler, montaj eğimi, azimut vb.).
Çıktı Parametreleri:
1. Nominal Çıkış Gücü : Bu, invertörün uzun bir süre boyunca tutarlı ve stabil bir şekilde çıktı yapabileceği gücü ifade eder. 2. Maksimum çıkış gücü: Pik güç olarak da adlandırılan maksimum güç, invertörün kısa sürede çıkabileceği maksimum gücü ifade eder.
3. Güç faktörü: Bir AC devresinde, voltaj ve akım arasındaki faz farkının (φ) kosinüsü, cosφ sembolü ile temsil edilen güç faktörü olarak adlandırılır. Sayısal olarak, güç faktörü aktif gücün görünen güce oranıdır, yani, cosφ = p/s. Enerji üretimi getirilerini en üst düzeye çıkarmak için, PV invertörler genellikle reaktif güç üretmek için kullanılmaz. Bu nedenle, invertörler için varsayılan güç faktörü ayarı 1 veya 0.99'dur.
Yalıtım Empedans Testi:
İnvertör, PV+ 'nın voltajlarını zemine ve PV- zemine ölçer ve sırasıyla PV+ ve PV- dirençlerini hesaplar. Her iki taraftaki direnç eşiğin altına düşerse, invertör çalışmayı durdurur ve "PV yalıtım empedansı düşük" alarmı görüntüler. Düşük yalıtım empedansı, fotovoltaik sistemlerde yaygın bir arızadır. Bileşenler, DC kabloları ve konektörlerin yanı sıra yalıtım tabakasının yaşlanması, düşük yalıtım empedansına neden olabilir. DC kablosu köprüden geçtiğinde, metal köprünün kenarındaki dikenler olasılığı nedeniyle kablonun dış yalıtımı, zemine sızmaya neden olan dişli iplik sırasında hasar görebilir.