Pada masa ini, sistem penjanaan kuasa fotovoltaik China adalah terutamanya sistem DC, iaitu untuk mengecas tenaga elektrik yang dihasilkan oleh bateri solar, dan bateri secara langsung membekalkan kuasa kepada beban. Sebagai contoh, sistem pencahayaan isi rumah solar di Barat Laut China dan sistem bekalan kuasa stesen gelombang mikro yang jauh dari grid adalah semua sistem DC. Sistem jenis ini mempunyai struktur yang mudah dan kos yang rendah. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh voltan DC beban yang berbeza (seperti 12V, 24V, 48V, dll.), sukar untuk mencapai penyeragaman dan keserasian sistem, terutamanya untuk kuasa awam, kerana kebanyakan beban AC digunakan dengan kuasa DC . Sukar untuk bekalan kuasa fotovoltaik membekalkan elektrik untuk memasuki pasaran sebagai komoditi. Di samping itu, penjanaan kuasa fotovoltaik akhirnya akan mencapai operasi bersambung grid, yang mesti menggunakan model pasaran yang matang. Pada masa hadapan, sistem penjanaan kuasa fotovoltaik AC akan menjadi arus perdana penjanaan kuasa fotovoltaik.
Keperluan sistem penjanaan kuasa fotovoltaik untuk bekalan kuasa penyongsang
Sistem penjanaan kuasa fotovoltaik menggunakan output kuasa AC terdiri daripada empat bahagian: tatasusunan fotovoltaik, pengawal cas dan nyahcas, bateri dan penyongsang (sistem penjanaan kuasa yang disambungkan grid secara amnya boleh menjimatkan bateri), dan penyongsang ialah komponen utama. Photovoltaic mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk penyongsang:
1. Kecekapan tinggi diperlukan. Oleh kerana harga sel suria yang tinggi pada masa ini, untuk memaksimumkan penggunaan sel suria dan meningkatkan kecekapan sistem, adalah perlu untuk cuba meningkatkan kecekapan penyongsang.
2. Kebolehpercayaan yang tinggi diperlukan. Pada masa ini, sistem penjanaan kuasa fotovoltaik digunakan terutamanya di kawasan terpencil, dan banyak stesen janakuasa tidak dijaga dan diselenggara. Ini memerlukan penyongsang mempunyai struktur litar yang munasabah, pemilihan komponen yang ketat, dan memerlukan penyongsang mempunyai pelbagai fungsi perlindungan, seperti perlindungan sambungan Kekutuban DC input, perlindungan litar pintas keluaran AC, terlalu panas, perlindungan beban lampau, dsb.
3. Voltan masukan DC diperlukan untuk mempunyai pelbagai penyesuaian. Oleh kerana voltan terminal bateri berubah dengan beban dan keamatan cahaya matahari, walaupun bateri mempunyai kesan penting pada voltan bateri, voltan bateri berubah-ubah dengan perubahan baki kapasiti dan rintangan dalaman bateri. Terutama apabila bateri semakin tua, voltan terminalnya berbeza-beza secara meluas. Sebagai contoh, voltan terminal bateri 12 V boleh berbeza dari 10 V hingga 16 V. Ini memerlukan penyongsang untuk beroperasi pada DC yang lebih besar Pastikan operasi normal dalam julat voltan masukan dan pastikan kestabilan voltan keluaran AC.
4. Dalam sistem penjanaan kuasa fotovoltaik berkapasiti sederhana dan besar, output bekalan kuasa penyongsang haruslah gelombang sinus dengan kurang herotan. Ini kerana dalam sistem berkapasiti sederhana dan besar, jika kuasa gelombang persegi digunakan, output akan mengandungi lebih banyak komponen harmonik, dan harmonik yang lebih tinggi akan menjana kerugian tambahan. Banyak sistem penjanaan kuasa fotovoltaik dimuatkan dengan peralatan komunikasi atau instrumentasi. Peralatan mempunyai keperluan yang lebih tinggi pada kualiti grid kuasa. Apabila sistem penjanaan kuasa fotovoltaik berkapasiti sederhana dan besar disambungkan ke grid, untuk mengelakkan pencemaran kuasa dengan grid awam, penyongsang juga diperlukan untuk mengeluarkan arus gelombang sinus.
Inverter menukarkan arus terus kepada arus ulang alik. Jika voltan arus terus rendah, ia dirangsang oleh pengubah arus ulang alik untuk mendapatkan voltan dan kekerapan arus ulang alik piawai. Untuk penyongsang berkapasiti besar, disebabkan oleh voltan bas DC yang tinggi, output AC secara amnya tidak memerlukan pengubah untuk meningkatkan voltan kepada 220V. Dalam penyongsang berkapasiti sederhana dan kecil, voltan DC agak rendah, seperti 12V, Untuk 24V, litar rangsangan mesti direka bentuk. Penyongsang berkapasiti sederhana dan kecil secara amnya termasuk litar penyongsang tolak tarik, litar penyongsang jambatan penuh dan litar penyongsang rangsangan frekuensi tinggi. Litar tolak tarik menyambungkan palam neutral pengubah rangsangan kepada bekalan kuasa positif, dan dua tiub kuasa Kerja ganti, keluarkan kuasa AC, kerana transistor kuasa disambungkan ke tanah bersama, litar pemacu dan kawalan adalah mudah, dan kerana pengubah mempunyai kearuhan kebocoran tertentu, ia boleh mengehadkan arus litar pintas, dengan itu meningkatkan kebolehpercayaan litar. Kelemahannya ialah penggunaan transformer adalah rendah dan keupayaan untuk memacu beban induktif adalah lemah.
Litar penyongsang jambatan penuh mengatasi kelemahan litar tolak-tarik. Transistor kuasa melaraskan lebar denyut keluaran, dan nilai efektif voltan AC keluaran berubah dengan sewajarnya. Kerana litar mempunyai gelung freewheeling, walaupun untuk beban induktif, bentuk gelombang voltan keluaran tidak akan diherotkan. Kelemahan litar ini ialah transistor kuasa lengan atas dan bawah tidak berkongsi tanah, jadi litar pemacu khusus atau bekalan kuasa terpencil mesti digunakan. Di samping itu, untuk mengelakkan pengaliran biasa lengan jambatan atas dan bawah, litar mesti direka bentuk untuk dimatikan dan kemudian dihidupkan, iaitu, masa mati mesti ditetapkan, dan struktur litar lebih rumit.
Keluaran litar tolak-tarik dan litar jambatan penuh mesti menambah pengubah injak naik. Oleh kerana pengubah langkah naik bersaiz besar, kecekapan rendah, dan lebih mahal, dengan pembangunan elektronik kuasa dan teknologi mikroelektronik, teknologi penukaran langkah naik frekuensi tinggi digunakan untuk mencapai terbalik Ia boleh merealisasikan penyongsang ketumpatan kuasa tinggi. Litar rangsangan peringkat hadapan litar penyongsang ini menggunakan struktur tolak-tarik, tetapi frekuensi kerja melebihi 20KHz. Pengubah rangsangan menggunakan bahan teras magnet frekuensi tinggi, jadi ia bersaiz kecil dan ringan. Selepas penyongsangan frekuensi tinggi, ia ditukar kepada arus ulang-alik frekuensi tinggi melalui pengubah frekuensi tinggi, dan kemudian arus terus voltan tinggi (biasanya melebihi 300V) diperoleh melalui litar penapis penerus frekuensi tinggi, dan kemudian terbalik melalui litar penyongsang frekuensi kuasa.
Dengan struktur litar ini, kuasa penyongsang bertambah baik, kehilangan tanpa beban penyongsang dikurangkan, dan kecekapan bertambah baik. Kelemahan litar ialah litarnya rumit dan kebolehpercayaan lebih rendah daripada dua litar di atas.
Litar kawalan litar penyongsang
Litar utama penyongsang yang disebutkan di atas semuanya perlu direalisasikan oleh litar kawalan. Secara amnya, terdapat dua kaedah kawalan: gelombang persegi dan gelombang positif dan lemah. Litar bekalan kuasa penyongsang dengan output gelombang persegi adalah mudah, kos rendah, tetapi kecekapan rendah dan komponen harmonik yang besar. . Keluaran gelombang sinus ialah trend pembangunan penyongsang. Dengan perkembangan teknologi mikroelektronik, mikropemproses dengan fungsi PWM juga telah keluar. Oleh itu, teknologi penyongsang untuk output gelombang sinus telah matang.
1. Penyongsang dengan output gelombang persegi pada masa ini kebanyakannya menggunakan litar bersepadu modulasi lebar denyut, seperti SG 3 525, TL 494 dan sebagainya. Amalan telah membuktikan bahawa penggunaan litar bersepadu SG3525 dan penggunaan FET kuasa sebagai komponen kuasa pensuisan boleh mencapai prestasi yang agak tinggi dan penyongsang harga. Oleh kerana SG3525 mempunyai keupayaan untuk memacu terus Keupayaan FET kuasa dan mempunyai sumber rujukan dalaman dan penguat operasi dan fungsi perlindungan undervoltage, jadi litar persisiannya sangat mudah.
2. Litar bersepadu kawalan penyongsang dengan output gelombang sinus, litar kawalan penyongsang dengan output gelombang sinus boleh dikawal oleh mikropemproses, seperti 80 C 196 MC yang dihasilkan oleh INTEL Corporation, dan dihasilkan oleh Syarikat Motorola. MP 16 dan PI C 16 C 73 dihasilkan oleh Syarikat MI-CRO CHIP, dsb. Komputer cip tunggal ini mempunyai berbilang penjana PWM, dan boleh menetapkan lengan jambatan atas dan atas. Semasa waktu mati, gunakan 80 C 196 MC syarikat INTEL untuk merealisasikan litar keluaran gelombang sinus, 80 C 196 MC untuk melengkapkan penjanaan isyarat gelombang sinus, dan mengesan voltan keluaran AC untuk mencapai penstabilan Voltan.
Pemilihan Peranti Kuasa dalam Litar Utama Penyongsang
Pilihan komponen kuasa utamapenyongsangadalah sangat penting. Pada masa ini, komponen kuasa yang paling banyak digunakan termasuk transistor kuasa Darlington (BJT), transistor kesan medan kuasa (MOS-F ET), transistor pintu terlindung (IGB). T) dan thyristor matikan (GTO), dsb., peranti yang paling banyak digunakan dalam sistem voltan rendah berkapasiti kecil ialah MOS FET, kerana MOS FET mempunyai penurunan voltan pada keadaan yang lebih rendah dan lebih tinggi Frekuensi pensuisan IG BT secara amnya digunakan dalam sistem voltan tinggi dan berkapasiti besar. Ini kerana rintangan pada keadaan MOS FET meningkat dengan peningkatan voltan, dan IG BT berada dalam sistem kapasiti Sederhana menduduki kelebihan yang lebih besar, manakala dalam sistem kapasiti super besar (melebihi 100 kVA), GTO biasanya digunakan. sebagai komponen kuasa.
Masa siaran: 21-Okt-2021
