Kwa sasa, mfumo wa kuzalisha umeme wa photovoltaic wa China ni mfumo wa DC, ambao ni wa kuchaji nishati ya umeme inayozalishwa na betri ya jua, na betri hutoa moja kwa moja nguvu kwa mzigo. Kwa mfano, mfumo wa taa za kaya za jua huko Kaskazini-magharibi mwa Uchina na mfumo wa usambazaji wa umeme wa kituo cha microwave mbali na gridi ya taifa zote ni mfumo wa DC. Aina hii ya mfumo ina muundo rahisi na gharama nafuu. Walakini, kwa sababu ya mzigo tofauti wa voltages za DC (kama vile 12V, 24V, 48V, n.k.), ni ngumu kufikia viwango na utangamano wa mfumo, haswa kwa nguvu za kiraia, kwani mizigo mingi ya AC hutumiwa na nguvu ya DC. . Ni vigumu kwa umeme wa photovoltaic kusambaza umeme kuingia sokoni kama bidhaa. Kwa kuongeza, uzalishaji wa umeme wa photovoltaic hatimaye utafikia operesheni iliyounganishwa na gridi ya taifa, ambayo inapaswa kupitisha mfano wa soko la kukomaa. Katika siku zijazo, mifumo ya uzalishaji wa nguvu ya AC photovoltaic itakuwa njia kuu ya uzalishaji wa nishati ya photovoltaic.
Mahitaji ya mfumo wa uzalishaji wa umeme wa photovoltaic kwa usambazaji wa umeme wa inverter
Mfumo wa kuzalisha umeme wa photovoltaic kwa kutumia pato la nguvu la AC lina sehemu nne: safu ya photovoltaic, kidhibiti cha chaji na cha kutokwa, betri na kibadilishaji umeme (mfumo wa kuzalisha umeme uliounganishwa na gridi kwa ujumla unaweza kuokoa betri), na kibadilishaji nguvu ni sehemu muhimu. Photovoltaic ina mahitaji ya juu kwa inverters:
1. Ufanisi wa juu unahitajika. Kutokana na bei ya juu ya seli za jua kwa sasa, ili kuongeza matumizi ya seli za jua na kuboresha ufanisi wa mfumo, ni muhimu kujaribu kuboresha ufanisi wa inverter.
2. Kuegemea juu kunahitajika. Kwa sasa, mifumo ya uzalishaji wa umeme wa photovoltaic hutumiwa hasa katika maeneo ya mbali, na vituo vingi vya nguvu havijashughulikiwa na kuhifadhiwa. Hii inahitaji kibadilishaji umeme kiwe na muundo unaofaa wa mzunguko, uteuzi mkali wa kijenzi, na kuhitaji kibadilishaji umeme kiwe na vitendaji mbalimbali vya ulinzi, kama vile ulinzi wa muunganisho wa polarity wa uingizaji hewa wa DC, ulinzi wa mzunguko mfupi wa pato la AC, joto kupita kiasi, ulinzi wa upakiaji n.k.
3. Voltage ya pembejeo ya DC inahitajika kuwa na anuwai ya kukabiliana. Kwa kuwa voltage ya mwisho ya betri inabadilika na mzigo na ukubwa wa jua, ingawa betri ina athari muhimu kwenye voltage ya betri, voltage ya betri hubadilika na mabadiliko ya uwezo uliobaki wa betri na upinzani wa ndani. Hasa wakati betri inazeeka, voltage yake ya mwisho inatofautiana sana. Kwa mfano, voltage ya mwisho ya betri ya 12 V inaweza kutofautiana kutoka 10 V hadi 16 V. Hii inahitaji inverter kufanya kazi kwenye DC kubwa Hakikisha uendeshaji wa kawaida ndani ya safu ya voltage ya pembejeo na uhakikishe utulivu wa voltage ya pato la AC.
4. Katika mifumo ya uzalishaji wa nguvu ya photovoltaic ya kati na kubwa, pato la usambazaji wa umeme wa inverter inapaswa kuwa wimbi la sine na upotovu mdogo. Hii ni kwa sababu katika mifumo ya uwezo wa kati na mkubwa, ikiwa nguvu ya wimbi la mraba inatumiwa, pato litakuwa na vipengele vingi vya harmonic, na harmonics ya juu itazalisha hasara za ziada. Mifumo mingi ya uzalishaji wa nguvu ya photovoltaic imepakiwa na vifaa vya mawasiliano au vyombo. Vifaa vina mahitaji ya juu juu ya ubora wa gridi ya nguvu. Wakati mifumo ya uzalishaji wa nguvu ya photovoltaic yenye uwezo wa kati na mkubwa imeunganishwa kwenye gridi ya taifa, ili kuepuka uchafuzi wa umeme na gridi ya umma, inverter pia inahitajika kutoa mkondo wa wimbi la sine.
Inverter inabadilisha mkondo wa moja kwa moja kuwa mkondo mbadala. Ikiwa voltage ya sasa ya moja kwa moja ni ya chini, inaimarishwa na transformer ya sasa ya kubadilisha ili kupata voltage ya kawaida ya kubadilisha sasa na mzunguko. Kwa vibadilishaji nguvu vya uwezo mkubwa, kutokana na voltage ya juu ya basi ya DC, pato la AC kwa ujumla halihitaji transfoma ili kuongeza voltage hadi 220V. Katika inverters za uwezo wa kati na ndogo, voltage ya DC ni ya chini, kama vile 12V, Kwa 24V, mzunguko wa kuongeza lazima utengenezwe. Vigeuzi vya uwezo wa kati na vidogo kwa ujumla ni pamoja na mizunguko ya inverter ya kusukuma-kuvuta, nyaya za kigeuzi zenye daraja kamili na mizunguko ya kigeuzi cha kuongeza masafa ya juu. Saketi za kusukuma-kuvuta huunganisha kuziba kwa upande wowote wa kibadilishaji cha kuongeza nguvu kwa usambazaji wa umeme chanya, na zilizopo mbili za nguvu Kazi mbadala, pato la AC, kwa sababu transistors za nguvu zimeunganishwa kwenye ardhi ya kawaida, mizunguko ya kiendeshi na kudhibiti ni rahisi, na kwa sababu. transformer ina inductance fulani ya kuvuja, inaweza kupunguza mzunguko wa sasa wa mzunguko mfupi, na hivyo kuboresha kuegemea kwa mzunguko. Hasara ni kwamba matumizi ya transfoma ni ya chini na uwezo wa kuendesha mizigo ya kufata ni duni.
Mzunguko wa inverter wa daraja kamili hushinda mapungufu ya mzunguko wa kushinikiza-kuvuta. Transistor ya nguvu hurekebisha upana wa mapigo ya pato, na thamani ya ufanisi ya pato la voltage ya AC inabadilika ipasavyo. Kwa sababu mzunguko una kitanzi cha uhuru, hata kwa mizigo ya inductive, waveform ya voltage ya pato haitapotoshwa. Hasara ya mzunguko huu ni kwamba transistors za nguvu za mikono ya juu na ya chini hazishiriki ardhi, hivyo mzunguko wa kujitolea wa gari au ugavi wa umeme uliotengwa lazima utumike. Kwa kuongeza, ili kuzuia uendeshaji wa kawaida wa silaha za daraja la juu na la chini, mzunguko unapaswa kuundwa ili kuzimwa na kisha kugeuka, yaani, wakati wa kufa lazima uweke, na muundo wa mzunguko ni ngumu zaidi.
Pato la mzunguko wa kusukuma-kuvuta na mzunguko kamili wa daraja lazima uongeze kibadilishaji cha hatua. Kwa sababu transformer ya hatua-up ni kubwa kwa ukubwa, ufanisi mdogo, na gharama kubwa zaidi, pamoja na maendeleo ya teknolojia ya umeme na microelectronics, teknolojia ya ubadilishaji wa hatua ya juu ya mzunguko wa juu hutumiwa kufikia kinyume Inaweza kutambua inverter ya juu ya wiani wa nguvu. Mzunguko wa kuongeza hatua ya mbele wa mzunguko huu wa inverter huchukua muundo wa kusukuma-kuvuta, lakini mzunguko wa kufanya kazi ni zaidi ya 20KHz. Transfoma ya kuongeza inachukua nyenzo za msingi za magnetic-frequency, hivyo ni ndogo kwa ukubwa na uzito wa mwanga. Baada ya ubadilishaji wa masafa ya juu, inabadilishwa kuwa mkondo wa ubadilishaji wa masafa ya juu kupitia kibadilishaji cha masafa ya juu, na kisha mkondo wa moja kwa moja wa juu-voltage (kwa ujumla juu ya 300V) unapatikana kupitia mzunguko wa kichungi cha kirekebishaji cha juu-frequency, na kisha kugeuzwa kupitia mzunguko wa inverter ya mzunguko wa nguvu.
Kwa muundo huu wa mzunguko, nguvu ya inverter imeboreshwa sana, upotezaji wa mzigo usio na mzigo wa inverter unapunguzwa sawasawa, na ufanisi unaboreshwa. Hasara ya mzunguko ni kwamba mzunguko ni ngumu na kuegemea ni chini kuliko nyaya mbili hapo juu.
Udhibiti wa mzunguko wa mzunguko wa inverter
Saketi kuu za inverters zilizotajwa hapo juu zote zinahitaji kutekelezwa na mzunguko wa kudhibiti. Kwa ujumla, kuna njia mbili za udhibiti: wimbi la mraba na wimbi la chanya na dhaifu. Mzunguko wa umeme wa inverter na pato la wimbi la mraba ni rahisi, gharama nafuu, lakini ufanisi mdogo na kubwa katika vipengele vya harmonic. . Pato la wimbi la sine ni mwenendo wa maendeleo ya inverters. Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya microelectronics, microprocessors na kazi za PWM pia zimetoka. Kwa hivyo, teknolojia ya kibadilishaji cha umeme kwa pato la wimbi la sine imekomaa.
1. Vigeuzi vilivyo na pato la mawimbi ya mraba kwa sasa hutumia zaidi saketi jumuishi za urekebishaji wa upana wa mapigo, kama vile SG 3 525, TL 494 na kadhalika. Mazoezi yamethibitisha kuwa utumiaji wa saketi zilizounganishwa za SG3525 na utumiaji wa FET za nguvu kama vipengee vya nguvu vya kubadilisha kunaweza kufikia utendaji wa juu kiasi na vibadilishaji bei. Kwa sababu SG3525 ina uwezo wa kuendesha moja kwa moja Uwezo wa FETs na ina chanzo cha kumbukumbu ya ndani na amplifier ya uendeshaji na kazi ya ulinzi wa undervoltage, hivyo mzunguko wake wa pembeni ni rahisi sana.
2. Kibadilishaji kibadilishaji cha mzunguko uliounganishwa na pato la wimbi la sine, mzunguko wa udhibiti wa kibadilishaji chenye pato la wimbi la sine unaweza kudhibitiwa na processor ndogo, kama vile 80 C 196 MC inayozalishwa na INTEL Corporation, na kuzalishwa na Kampuni ya Motorola. MP 16 na PI C 16 C 73 zinazozalishwa na Kampuni ya MI-CRO CHIP, n.k. Kompyuta hizi za chipu-moja zina jenereta nyingi za PWM, na zinaweza kuweka silaha za daraja la juu na la juu. Wakati wa kufa, tumia 80 C 196 MC ya kampuni ya INTEL kutambua mzunguko wa pato la wimbi la sine, 80 C 196 MC kukamilisha uzalishaji wa mawimbi ya sine, na kugundua voltage ya pato la AC ili kufikia uimarishaji wa Voltage.
Uteuzi wa Vifaa vya Nguvu katika Mzunguko Mkuu wa Inverter
Uchaguzi wa vipengele kuu vya nguvu vyainverterni muhimu sana. Hivi sasa, vipengele vya nguvu vinavyotumiwa zaidi ni pamoja na transistors za nguvu za Darlington (BJT), transistors za athari za uwanja wa nguvu (MOS-F ET), transistors za lango la maboksi (IGB). T) na thyristor ya kuzima (GTO), nk., vifaa vinavyotumiwa zaidi katika mifumo ya chini ya uwezo mdogo ni MOS FET, kwa sababu MOS FET ina kushuka kwa voltage ya chini ya hali na ya juu Masafa ya kubadili ya IG BT kwa ujumla ni. kutumika katika mifumo ya high-voltage na uwezo mkubwa. Hii ni kwa sababu upinzani wa hali ya juu wa MOS FET huongezeka na ongezeko la voltage, na IG BT iko katika mifumo ya uwezo wa wastani inachukua faida kubwa, wakati katika mifumo ya uwezo mkubwa (zaidi ya 100 kVA), GTO hutumiwa kwa ujumla. kama vipengele vya nguvu.
Muda wa kutuma: Oct-21-2021
