Pada masa ini, sistem penjanaan kuasa fotovoltaik China adalah sistem DC, yang akan mengenakan tenaga elektrik yang dihasilkan oleh bateri solar, dan bateri secara langsung membekalkan kuasa ke beban. Sebagai contoh, sistem pencahayaan isi rumah solar di barat laut China dan sistem bekalan kuasa gelombang mikro jauh dari grid adalah semua sistem DC. Sistem jenis ini mempunyai struktur mudah dan kos rendah. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh voltan DC beban yang berbeza (seperti 12V, 24V, 48V, dan lain -lain), sukar untuk mencapai standardisasi dan keserasian sistem, terutamanya untuk kuasa awam, kerana kebanyakan beban AC digunakan dengan kuasa DC. Adalah sukar bagi bekalan kuasa fotovoltaik untuk membekalkan elektrik untuk memasuki pasaran sebagai komoditi. Di samping itu, penjanaan kuasa fotovoltaik akhirnya akan mencapai operasi yang disambungkan grid, yang mesti menggunakan model pasaran yang matang. Pada masa akan datang, sistem penjanaan kuasa photovoltaic 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: pelbagai fotovoltaik, caj dan pengawal pelepasan, bateri dan penyongsang (sistem penjanaan kuasa yang disambungkan secara umumnya boleh menjimatkan bateri), dan penyongsang adalah komponen utama. Photovoltaic mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk inverter:
1. Kecekapan tinggi diperlukan. Oleh kerana harga sel solar yang tinggi pada masa ini, untuk memaksimumkan penggunaan sel solar dan meningkatkan kecekapan sistem, perlu cuba meningkatkan kecekapan penyongsang.
2. Kebolehpercayaan yang tinggi diperlukan. Pada masa ini, sistem penjanaan kuasa fotovoltaik digunakan terutamanya di kawasan terpencil, dan banyak stesen kuasa tidak dijaga dan dikekalkan. Ini memerlukan penyongsang mempunyai struktur litar yang munasabah, pemilihan komponen yang ketat, dan memerlukan penyongsang mempunyai pelbagai fungsi perlindungan, seperti perlindungan sambungan polaritas DC input, perlindungan litar pintas output AC, terlalu panas, perlindungan beban, dll.
3. Voltan input DC diperlukan untuk mempunyai pelbagai penyesuaian. Oleh kerana voltan terminal bateri berubah dengan beban dan intensiti cahaya matahari, walaupun bateri mempunyai kesan penting pada voltan bateri, voltan bateri berubah -ubah dengan perubahan kapasiti bateri dan rintangan dalaman. Terutama apabila bateri penuaan, voltan terminalnya berbeza -beza. Sebagai contoh, voltan terminal bateri 12 V boleh berubah dari 10 V hingga 16 V. Ini memerlukan penyongsang untuk beroperasi pada DC yang lebih besar memastikan operasi normal dalam julat voltan input dan memastikan kestabilan voltan output AC.
4. 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 menghasilkan kerugian tambahan. Banyak sistem penjanaan kuasa fotovoltaik dimuatkan dengan peralatan komunikasi atau instrumentasi. Peralatan ini mempunyai keperluan yang lebih tinggi mengenai 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 langsung ke arus bergantian. Jika voltan semasa langsung adalah rendah, ia dirangsang oleh pengubah arus bergantian untuk mendapatkan voltan dan kekerapan semasa berselang standard. Untuk penyongsang berkapasiti besar, disebabkan oleh voltan bas DC yang tinggi, output AC umumnya 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. Penyongsang berkapasiti sederhana dan kecil biasanya termasuk litar penyongsang tarik-tarik, litar penyongsang penuh jambatan dan litar penyongsang rangsangan frekuensi tinggi. Litar tarik-tarik menyambungkan palam neutral pengubah rangsangan ke bekalan kuasa positif, dan dua tiub kuasa kerja alternatif, output kuasa AC, kerana transistor kuasa disambungkan ke tanah yang sama, litar pemacu dan kawalan adalah mudah, dan kerana pengubah mempunyai induktansi kebocoran tertentu, ia dapat mengehadkan arus litar pintas, sehingga meningkatkan kebolehpercayaan dari kebolehpercayaan. Kelemahannya ialah penggunaan pengubah adalah rendah dan keupayaan untuk memacu beban induktif adalah miskin.
Litar penyongsang penuh jambatan mengatasi kekurangan litar tarik-tarik. Transistor kuasa menyesuaikan lebar nadi output, dan nilai berkesan voltan output AC berubah dengan sewajarnya. Kerana litar mempunyai gelung freewheeling, walaupun untuk beban induktif, bentuk gelombang voltan output tidak akan diputarbelitkan. Kelemahan litar ini adalah bahawa 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 umum lengan jambatan atas dan bawah, litar mesti direka untuk dimatikan dan kemudian dihidupkan, iaitu, masa mati mesti ditetapkan, dan struktur litar lebih rumit.
Output litar tarik-tarik dan litar penuh jambatan mesti menambah pengubah langkah. Kerana pengubah langkah-langkah adalah saiz yang besar, kecekapan rendah, dan lebih mahal, dengan pembangunan teknologi elektronik dan teknologi mikroelektronik, teknologi penukaran langkah frekuensi tinggi digunakan untuk mencapai sebaliknya dapat merealisasikan penyongsang ketumpatan kuasa tinggi. Litar rangsangan peringkat depan litar penyongsang ini mengamalkan struktur tarik-tarik, tetapi kekerapan kerja melebihi 20kHz. Transformer Boost mengamalkan bahan teras magnet frekuensi tinggi, jadi ia adalah saiz kecil dan ringan. Selepas penyongsangan frekuensi tinggi, ia ditukar kepada arus berselang-seli frekuensi tinggi melalui pengubah frekuensi tinggi, dan kemudian arus langsung voltan tinggi (umumnya melebihi 300V) diperoleh melalui litar penapis penerus frekuensi tinggi, dan kemudian terbalik melalui litar penyongsang kekerapan kuasa.
Dengan struktur litar ini, kuasa penyongsang sangat bertambah baik, kehilangan tidak beban penyongsang berkurangan, dan kecekapannya bertambah baik. Kelemahan litar adalah bahawa litar adalah rumit dan kebolehpercayaan lebih rendah daripada dua litar di atas.
Litar kawalan litar penyongsang
Litar utama penyongsang yang disebutkan di atas semua perlu direalisasikan oleh litar kawalan. Umumnya, terdapat dua kaedah kawalan: gelombang persegi dan gelombang positif dan lemah. Litar bekalan kuasa penyongsang dengan output gelombang persegi adalah mudah, rendah kos, tetapi rendah kecekapan dan besar dalam komponen harmonik. . Output gelombang sinus adalah trend pembangunan inverter. Dengan pembangunan teknologi mikroelektronik, mikropemproses dengan fungsi PWM juga telah keluar. Oleh itu, teknologi penyongsang untuk output gelombang sinus telah matang.
1. Inverter dengan output gelombang persegi pada masa ini kebanyakannya menggunakan litar bersepadu modulasi pulse lebar, seperti SG 3 525, TL 494 dan sebagainya. Amalan telah membuktikan bahawa penggunaan litar bersepadu SG3525 dan penggunaan FET kuasa sebagai komponen kuasa beralih dapat mencapai prestasi yang agak tinggi dan inverter harga. Kerana SG3525 mempunyai keupayaan untuk terus memacu keupayaan FETS kuasa dan mempunyai sumber rujukan dalaman dan penguat operasi dan fungsi perlindungan undervoltage, jadi litar periferalnya sangat mudah.
2. MP 16 dan PI C 16 C 73 yang dihasilkan oleh Mi-Cro Chip Company, dan lain-lain. Semasa masa mati, gunakan 80 C 196 MC Syarikat Intel untuk merealisasikan litar output gelombang sinus, 80 C 196 MC untuk melengkapkan penjanaan isyarat gelombang sinus, dan mengesan voltan output AC untuk mencapai penstabilan voltan.
Pemilihan peranti kuasa di litar utama penyongsang
Pilihan komponen kuasa utamapenyongsangsangat penting. Pada masa ini, komponen kuasa yang paling banyak digunakan termasuk transistor Darlington Power (BJT), Transistor Kesan Kuasa Kuasa (MOS-F ET), Transistor Gate bertebat (IGB). T) dan thyristor (GTO), dan sebagainya, peranti yang paling banyak digunakan dalam sistem voltan rendah berkapasiti kecil adalah MOS FET, kerana MOS FET mempunyai penurunan voltan yang lebih rendah dan lebih tinggi kekerapan penukaran IG BT biasanya digunakan dalam sistem voltan tinggi dan berkapasiti besar. Ini kerana rintangan di negara MOS FET meningkat dengan peningkatan voltan, dan IG BT berada dalam sistem berkapasiti sederhana menduduki kelebihan yang lebih besar, sementara dalam sistem yang sangat besar (di atas 100 kVa), GTO biasanya digunakan sebagai komponen kuasa.
Masa Post: Okt-21-2021
