Επισκόπηση φωτοβολταϊκού μετατροπέα Ο μετατροπέας, γνωστός και ως ρυθμιστής ισχύος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα παραγωγής ηλιακής ενέργειας ως ανεξάρτητα τροφοδοτικά ή συνδεδεμένα στο δίκτυο. Σύμφωνα με τη διαμόρφωση κυματομορφής, οι μετατροπείς μπορούν να είναι τετραγωνικού κύματος, βηματικού κύματος, ημιτονοειδούς κύματος ή ενσωματωμένου τριφασικού. Σε συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο, οι μετατροπείς μπορούν να είναι τύπου μετασχηματιστή ή χωρίς μετασχηματιστή. Δομή φωτοβολταϊκού μετατροπέα Οι ημιαγωγικές συσκευές αποτελούν το κύκλωμα ενίσχυσης και το κύκλωμα γέφυρας μετατροπέα του μετατροπέα, το οποίο ρυθμίζει την άμεση ισχύ μετατροπής AC. Ακολουθούν οι κύριες ημιαγωγικές συσκευές:
(1) Αισθητήρας ρεύματος: απαιτεί υψηλή ακρίβεια, γρήγορη αντίδραση, αντίσταση σε χαμηλή θερμοκρασία, αντίσταση σε υψηλή θερμοκρασία κ.λπ., διαφορετικοί αισθητήρες ρεύματος καταναλώνουν ποικίλη ισχύ, συνήθως αισθητήρας ρεύματος Hall για δειγματοληψία ρεύματος.
(2) Μετασχηματιστής ρεύματος: ευρύ φάσμα ρεύματος, συχνά σειρά BRS.
(3) Αντιδραστήρας. Αρχή λειτουργίας των φωτοβολταϊκών μετατροπέων. Οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς διαθέτουν ένα κύκλωμα ενίσχυσης και ένα κύκλωμα γέφυρας μετατροπέα. Το κύκλωμα ενίσχυσης ενισχύει την τάση DC στην τάση εξόδου, ενώ το κύκλωμα γέφυρας τη μετατρέπει σε τάση AC σταθερής συχνότητας. Έτσι, τα κυκλώματα ενίσχυσης και γέφυρας μετατροπέα μετατρέπουν την ισχύ DC σε σημεία AC. Οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς έχουν 10 κοινά προβλήματα και τεχνικές επεξεργασίας.
1. Προβλήματα με την παροχή ρεύματος Πολύ χαμηλή, πολύ υψηλή τάση και συχνότητα αποτελούν ανωμαλίες στην παροχή ρεύματος (κωδικοί σφάλματος F00-F03).① Προσδιορίστε εάν το πρότυπο ασφαλείας του μηχανήματος πληροί τα κριτήρια του τοπικού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας.② Επαληθεύστε τις συνδέσεις των ακροδεκτών εξόδου AC και μετρήστε την τάση χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο.③ Αποσυνδέστε την είσοδο φωτοβολταϊκού, επανεκκινήστε το μηχάνημα και ελέγξτε για κανονική λειτουργία.④ Εάν το πρόβλημα επιμένει, επικοινωνήστε με τον διανομέα.
2. Σφάλμα χαμηλής σύνθετης αντίστασης μόνωσης F07. ① Αποσυνδέστε την είσοδο ΦΒ, επανεκκινήστε το μηχάνημα και ελέγξτε για κανονική λειτουργία.② Επαληθεύστε ότι η αντίσταση γείωσης ΦΒ+ και ΦΒ- υπερβαίνει τα 500KΩ. Για προβλήματα κάτω των 500KΩ, επικοινωνήστε με τον τοπικό διανομέα μετατροπέα ή τον πάροχο της πλακέτας μπαταριών για βοήθεια.
3. Υπερβολικό ρεύμα διαρροής Σφάλμα F20 Αποσυνδέστε την είσοδο PV, επανεκκινήστε το μηχάνημα και ελέγξτε για κανονική λειτουργία.② Εάν η διαδικασία δεν είναι επιτυχής, επικοινωνήστε με τον διανομέα.
4. Οι θερμοκρασίες του ψυγείου και του περιβάλλοντος είναι πολύ υψηλές. Σφάλματα F12, F13. ① Αποσυνδέστε την είσοδο PV, επανεκκινήστε το μηχάνημα και ελέγξτε για κανονική λειτουργία μετά από λίγα λεπτά ψύξης.② Επαληθεύστε εάν η θερμοκρασία περιβάλλοντος υπερβαίνει το τυπικό εύρος τιμών του μηχανήματος. Εάν το πρόβλημα επιμένει, επικοινωνήστε με τον διανομέα.
5. Παρακολούθηση χωρίς παρακολούθηση δεδομένων WiFi: Συνδέστε το WiFi του μετατροπέα, ελέγξτε τη σελίδα παρακολούθησης για πληροφορίες μετατροπέα, επανασυνδέστε την ενσωματωμένη μονάδα WiFi ή ελέγξτε την εξωτερική σύνδεση WiFi RS485 εάν δεν υπάρχουν πληροφορίες μετατροπέα και, εάν δεν μπορείτε να αναζητήσετε το WiFi του μετατροπέα, ελέγξτε την ενσωματωμένη μονάδα WiFi για κακή επαφή ή για εξωτερική τροφοδοσία WiFi. Για την παρακολούθηση του GPRS, ελέγξτε την ισχύ του σήματος Internet του ίδιου παρόχου υπηρεσιών στη θέση εγκατάστασης του μετατροπέα. Ελέγξτε για ασθενή επαφή ή μη τροφοδοτούμενες εξωτερικές μονάδες GPRS.
6. Χαμηλή σύνθετη αντίσταση μόνωσης Χρησιμοποιήστε εξαίρεση. Αφαιρέστε όλα τα καλώδια τροφοδοσίας στην πλευρά εισόδου του μετατροπέα και, στη συνέχεια, συνδέστε τα ένα προς ένα, χρησιμοποιήστε την ανίχνευση σύνθετης αντίστασης μόνωσης κατά την ενεργοποίηση του μετατροπέα για να βρείτε τις προβληματικές σειρές, ελέγξτε τον σύνδεσμο DC για βραχυκύκλωμα που έχει πλημμυρίσει με νερό ή καμένο βραχυκύκλωμα σύντηξης και ελέγξτε το εξάρτημα για μαύρο σημείο που έχει καεί στην άκρη του και προκαλεί διαρροή του εξαρτήματος.
7. Σφάλμα ρεύματος διαρροής. Ο εξοπλισμός χαμηλής ποιότητας, η κακή εγκατάσταση και η ακατάλληλη τοποθέτηση επιδεινώνουν αυτό το πρόβλημα. Τα σημεία βλάβης αφθονούν: χαμηλής ποιότητας σύνδεσμοι DC, εξαρτήματα, ύψος εγκατάστασης εξαρτημάτων χωρίς τα κατάλληλα προσόντα, εξοπλισμός συνδεδεμένος στο δίκτυο χαμηλής ποιότητας ή διαρροή νερού και παρόμοια προβλήματα μπορούν να εντοπιστούν μέσω του σημείου ψεκαστήρα ** και να λυθούν με καλή μόνωση. Εάν το πρόβλημα είναι στην περιοχή του υλικού, αντικαταστήστε το υλικό.
8. Ο μετατροπέας δεν αποκρίνεται. Τα καλώδια εισόδου DC δεν πρέπει να αντιστραφούν. Η κανονική σύνδεση DC έχει αντιθαμβωτική δράση, αλλά οι ακροδέκτες πτύχωσης δεν το κάνουν. Διαβάστε το εγχειρίδιο του μετατροπέα για να επαληθεύσετε ότι οι θετικοί και αρνητικοί ακροδέκτες και η πτύχωση είναι κρίσιμα. Η προστασία αντίστροφου βραχυκυκλώματος του μετατροπέα του επιτρέπει να εκκινείται κανονικά μετά από κανονική καλωδίωση.
9. Σφάλμα δικτύουΥπέρταση δικτύου: Το βαρύ φορτίο της εργασίας (κατανάλωση ενέργειας μεγάλων ωρών εργασίας) και το ελαφρύ φορτίο (κατανάλωση ενέργειας μικρότερου χρόνου ανάπαυσης) αντικατοπτρίζονται εδώ, για να ερευνηθεί εκ των προτέρων η τάση του δικτύου και οι κατασκευαστές μετατροπέων να επικοινωνούν με το δίκτυο για να κάνουν έναν συνδυασμό τεχνολογίας για να διασφαλίσουν ότι ο σχεδιασμός του έργου βρίσκεται εντός λογικού εύρους, δεν "θεωρείται δεδομένος", ειδικά σε αγροτικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, ο μετατροπέας στο δίκτυο, ο μετατροπέας είναι πολύ σημαντικός. Τα αγροτικά δίκτυα και οι μετατροπείς έχουν αυστηρά όρια τάσης, κυματομορφής και απόστασης. Τα περισσότερα προβλήματα υπέρτασης προκαλούνται από ακατέργαστες τάσεις ελαφρού φορτίου δικτύου που υπερβαίνουν ή πλησιάζουν τις τιμές προστασίας ασφαλείας. Εάν η γραμμή δικτύου είναι πολύ μεγάλη ή κακώς πτυχωμένη, ο σταθμός παραγωγής ενέργειας δεν μπορεί να λειτουργήσει κανονικά και σταθερά. Η απάντηση είναι να καθοριστεί η αρχή παροχής ενέργειας για να συντονίσει την τάση ή να αποσυνδέσει το δίκτυο και να παρακολουθήσει την ποιότητα κατασκευής του σταθμού παραγωγής ενέργειας. "Υποτάση δικτύου": Αυτό το πρόβλημα είναι παρόμοιο με την υπερτάση δικτύου, αλλά μπορεί επίσης να οδηγήσει σε ψευδή τάση εάν οι ανεξάρτητες τάσεις φάσης είναι πολύ χαμηλές, η κατανομή φορτίου στο δίκτυο είναι ελλιπής και οι φάσεις του δικτύου πέσουν ή αποσυνδεθούν. Συχνότητα δικτύου πάνω/κάτω: Συχνότητα δικτύου πάνω/κάτω: Η παρουσία αυτής της δυσκολίας σε ένα κανονικό δίκτυο υποδηλώνει κακή υγεία του δικτύου. Δεν υπάρχει τάση δικτύου; Ελέγξτε τις γραμμές σύνδεσης του δικτύου. Ελέγξτε για ελάττωμα φάσης δικτύου ή για έλλειψη γραμμής τάσης.
10. Προστασία από υπέρταση DC Με την επιδίωξη βελτίωσης της διαδικασίας υψηλής απόδοσης των εξαρτημάτων, το επίπεδο ισχύος ενημερώνεται συνεχώς για να αυξάνεται, όπως και η τάση ανοιχτού κυκλώματος και η τάση λειτουργίας των εξαρτημάτων. Οι συντελεστές θερμοκρασίας πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στο στάδιο του σχεδιασμού για την αποφυγή υπέρτασης και σοβαρών ζημιών στον εξοπλισμό σε χαμηλές θερμοκρασίες.
ΕΞΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ Φ/Β ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΩΝ
Τάση 1: Το υλικό των μετατροπέων εξελίσσεται ραγδαία, συμπεριλαμβανομένων των SiC, CAN, DSP και νέων τοπολογιών, με αποτέλεσμα τη βελτιωμένη απόδοση. Η απόδοση της Κίνας έχει φτάσει στο A+, με στόχο το A+++.
Τάση 2: αύξηση της ισχύος, της απόδοσης και της τάσης των κεντρικών μετατροπέων. Οι μετατροπείς 2,5MW και άλλοι μετατροπείς υψηλότερης ισχύος θα χρησιμοποιηθούν εκτενώς, καθώς κοστίζουν περίπου 0,1 γιουάν/W λιγότερο από μια τετραγωνική συστοιχία 1MW, μειώνοντας την αρχική δαπάνη των 10 εκατομμυρίων για έναν σταθμό παραγωγής ενέργειας 100MW. Η αντιστοίχιση καλωδίων εγγυάται συνέπεια στις απώλειες μερών DC. Το σύστημα 1500V θα κυριαρχήσει στην κατασκευή σταθμών παραγωγής ενέργειας μεγάλης κλίμακας. Εκτός από τα εξαρτήματα, εξοικονομεί 0,2 γιουάν/W ή 20 εκατομμύρια για έναν σταθμό παραγωγής ενέργειας 100MW.
Τάση 3: Οι μετατροπείς στοιχειοσειρών αυξάνονται σε πυκνότητα ισχύος και ισχύ ανά μονάδα. Οι μετατροπείς στοιχειοσειρών συνεχίζουν να αυξάνουν την ισχύ τους έως και τα 80kW, να αυξάνουν την πυκνότητα ισχύος και να μειώνουν το βάρος τους για απαιτητικές εφαρμογές όπου η εγκατάσταση και η συντήρηση είναι δύσκολες. Οι μετατροπείς στοιχειοσειρών 40kW της Sunny Power είναι οι ελαφρύτεροι στον κλάδο, με βάρος μόλις 39 κιλά. Η Sunny Power ανέκαθεν χρησιμοποιούσε έξυπνη ψύξη με ανεμιστήρα για να αποτρέψει την αύξηση της θερμοκρασίας των εσωτερικών εξαρτημάτων και να βελτιώσει την ικανότητα υπερφόρτωσης του μετατροπέα σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας.
Τάση 4: Περισσότερα προϊόντα σε επίπεδο ενότητας. Ενότητες όπως οι μικρομετατροπείς Enphase και οι βελτιστοποιητές ισχύος SolarEdge γίνονται όλο και πιο συνηθισμένες. Η εταιρεία ερευνών του κλάδου GTM αναμένει ότι οι αποστολές ηλεκτρονικών ισχύος σε επίπεδο ενότητας (MLPE) θα αυξηθούν από 1,1 GW το 2013 σε περισσότερα από 5 GW το 2017.
Τάση 5: Προσαρμοστικότητα Δικτύου και Μεγαλύτερη Ασφάλεια και Αξιοπιστία Προστασία Η προστασία από διαρροές, η λειτουργικότητα SVG, το LVRT, η προστασία μονάδας DC, η προστασία ανίχνευσης σύνθετης αντίστασης μόνωσης, η προστασία PID, η προστασία από κεραυνούς, η προστασία θετικής και αρνητικής αντίστροφης πολικότητας φωτοβολταϊκών και άλλα συνεχώς βελτιωμένα χαρακτηριστικά αυξάνουν την προσαρμοστικότητα του δικτύου και την ασφάλεια του συστήματος των μετατροπέων.
Τάση 6: Βελτιωμένη περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα του μετατροπέα Με την αυξημένη χρήση φωτοβολταϊκών σταθμών παραγωγής ενέργειας σε αντίξοα περιβάλλοντα όπως παράκτιες περιοχές, έρημοι, οροπέδια κ.λπ., η αντοχή του μετατροπέα στη διάβρωση, η αντοχή στην άμμο και άλλες περιβαλλοντικές προσαρμοστικότητες βελτιώνονται για να εξασφαλιστεί υψηλή αξιοπιστία.
Ο Zhao Wei δήλωσε ότι μέσω μιας ποικιλίας νέων τεχνολογιών, η εφαρμογή νέων προϊόντων συνεχίζει να προωθεί την τεχνολογία φωτοβολταϊκών, να βελτιώνει την απόδοση του συστήματος, να μειώνει το κόστος κύκλου ζωής του συστήματος (LCOE) και τελικά να επιτυγχάνει την ισοτιμία του Διαδικτύου, κάτι που αποτελεί κοινό αγώνα όλων. Ο σχεδιασμός του σταθμού παραγωγής ενέργειας θα τροποποιηθεί, η ενσωμάτωση του συστήματος θα βελτιωθεί και μια ολοκληρωμένη λύση μετατροπέα και μετασχηματιστή μέσης τάσης μπορεί να απλοποιήσει το σύστημα στο έπακρο, μειώνοντας το κόστος, την απλότητα χρήσης, την αποδοτικότητα και την αξιοπιστία. Η ανάπτυξη της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών μετατροπέων αυξάνεται, μια ποικιλία νέων τεχνολογιών, νέων προϊόντων, συνεχώς μεταβαλλόμενα, προσαρμοστικά στις τοπικές συνθήκες, εκατό ανταγωνισμοί. Σε μεγάλους επίγειους σταθμούς παραγωγής ενέργειας, οι κεντρικές λύσεις για αρχική επένδυση είναι χαμηλότερες, το κόστος μεταγενέστερης λειτουργίας και συντήρησης είναι μόνο το 1/3 της σειράς, ορισμένα αποτελέσματα λειτουργίας σταθμών παραγωγής ενέργειας δείχνουν ότι η παραγωγή ενέργειας σειράς με κεντρική διαχείριση είναι η προτιμώμενη επιλογή του χρήστη. Οι μετατροπείς σειράς 2/2,5M σε κατανεμημένες εφαρμογές αυξάνονται επίσης και η υψηλή ισχύς, η αποδοτικότητα και η πυκνότητα ισχύος είναι οι μελλοντικές κατευθύνσεις. Τα φωτοβολταϊκά + Διαδίκτυο θα γίνουν mainstream και οι εφαρμογές αποθήκευσης ενέργειας φωτοβολταϊκών + θα έχουν λαμπρό μέλλον.
