نمای کلی اینورتر PV اینورتر که به عنوان تنظیم کننده توان نیز شناخته میشود، میتواند در سیستمهای تولید انرژی خورشیدی به عنوان منبع تغذیه مستقل یا متصل به شبکه استفاده شود. بر اساس مدولاسیون شکل موج، اینورترها میتوانند موج مربعی، موج پلهای، موج سینوسی یا سه فاز یکپارچه باشند. در سیستمهای متصل به شبکه، اینورترها میتوانند از نوع ترانسفورماتور یا بدون ترانسفورماتور باشند. ساختار اینورتر PV قطعات نیمه هادی مدار بوست و مدار پل اینورتر اینورتر را تشکیل میدهند که توان تبدیل AC مستقیم را تنظیم میکنند. در زیر قطعات نیمه هادی اصلی آمده است:
(1) حسگر جریان: نیازمند دقت بالا، واکنش سریع، مقاومت در برابر دمای پایین، مقاومت در برابر دمای بالا و غیره است، حسگرهای جریان مختلف توان متفاوتی مصرف میکنند، معمولاً حسگر جریان هال برای نمونهبرداری جریان؛
(2) ترانسفورماتور جریان: محدوده جریان وسیع، اغلب سری BRS؛
(3) راکتور. اصول کار اینورترهای PV اینورترهای PV دارای یک مدار بوست و یک مدار پل اینورتر هستند. مدار بوست، ولتاژ DC را به ولتاژ خروجی افزایش میدهد، در حالی که مدار پل آن را به ولتاژ AC با فرکانس ثابت تبدیل میکند. بنابراین، مدارهای بوست و پل اینورتر، توان DC را به نقاط AC تبدیل میکنند. اینورترهای فتوولتائیک 10 مسئله و تکنیک پردازش رایج دارند.
۱. مشکلات مربوط به برق شهری: ولتاژ و فرکانس خیلی پایین، خیلی بالا، از اختلالات برق شهری هستند (کدهای خطای F00-F03).① بررسی کنید که آیا استاندارد ایمنی دستگاه با معیارهای شبکه برق محلی مطابقت دارد یا خیر.② اتصالات ترمینال خروجی AC را بررسی کرده و ولتاژ را با استفاده از مولتیمتر اندازهگیری کنید.③ ورودی PV را جدا کنید، دستگاه را مجدداً راهاندازی کنید و عملکرد عادی آن را بررسی کنید.④ اگر مشکل همچنان ادامه داشت، با توزیعکننده تماس بگیرید.
۲. خطای امپدانس عایق پایین F07. ① ورودی PV را جدا کنید، دستگاه را مجدداً راه اندازی کنید و عملکرد منظم آن را بررسی کنید. ② بررسی کنید که مقاومت زمین PV+ و PV- از ۵۰۰ کیلو اهم بیشتر باشد. برای مشکلات کمتر از ۵۰۰ کیلو اهم، برای راهنمایی با توزیع کننده اینورتر محلی یا ارائه دهنده برد باتری تماس بگیرید.
۳. خطای جریان نشتی بیش از حد F20 ورودی PV را جدا کنید، دستگاه را مجدداً راه اندازی کنید و عملکرد منظم آن را بررسی کنید.② در صورت عدم موفقیت، با توزیع کننده تماس بگیرید.
۴. دمای رادیاتور و محیط خیلی بالاست. خطاهای F12 و F13. ① ورودی PV را جدا کنید، دستگاه را مجدداً راه اندازی کنید و پس از چند دقیقه خنک شدن، عملکرد منظم آن را بررسی کنید. ② بررسی کنید که آیا دمای محیط از محدوده معمول دستگاه فراتر رفته است یا خیر. اگر مشکل همچنان ادامه داشت، با توزیع کننده تماس بگیرید.
۵. نظارت بدون داده ردیابی وایفای: وایفای اینورتر را متصل کنید، صفحه نظارت را برای اطلاعات اینورتر بررسی کنید، ماژول وایفای داخلی را دوباره وصل کنید یا اگر اطلاعات اینورتر وجود ندارد، اتصال وایفای خارجی RS485 را بررسی کنید و اگر نمیتوانید وایفای اینورتر را جستجو کنید، ماژول وایفای داخلی را از نظر اتصال ضعیف یا قدرت وایفای خارجی بررسی کنید. برای نظارت بر GPRS، قدرت سیگنال اینترنت همان ارائه دهنده خدمات را در محل نصب اینورتر آزمایش کنید. ماژولهای GPRS خارجی را از نظر اتصال ضعیف یا بدون برق بررسی کنید.
۶. امپدانس عایق پایین از روش حذف استفاده کنید. تمام کابلهای برق سمت ورودی اینورتر را جدا کنید، سپس آنها را یکی یکی وصل کنید، از تشخیص امپدانس عایق در هنگام روشن شدن اینورتر برای یافتن رشتههای مشکلدار استفاده کنید، کانکتور DC را از نظر اتصال کوتاه ناشی از آب یا اتصال کوتاه ناشی از جوش سوخته بررسی کنید و قطعه را از نظر وجود لکه سیاه سوخته در لبه که باعث نشت قطعه میشود، بررسی کنید.
۷. خطای جریان نشتی تجهیزات بیکیفیت، نصب ضعیف و قرارگیری نامناسب این مشکل را تشدید میکند. نقاط خرابی فراوان هستند: کانکتورهای DC بیکیفیت، قطعات، ارتفاع نصب نامناسب قطعات، تجهیزات متصل به شبکه با کیفیت پایین یا نشت آب، و مشکلات مشابه را میتوان از طریق نقطه ** آبپاش پیدا کرد و با عایقبندی خوب حل کرد. اگر مشکل از جنس ماده است، ماده را تعویض کنید.
۸. اینورتر پاسخ نمیدهد. سیمهای ورودی DC نباید برعکس وصل شوند، اتصال DC معمولی اثر ضد نویز دارد اما ترمینالهای پرس این اثر را ندارند. لطفاً دفترچه راهنمای اینورتر را مطالعه کنید تا مطمئن شوید که ترمینالهای مثبت و منفی و پرس بسیار مهم هستند. محافظت در برابر اتصال کوتاه معکوس اینورتر به آن اجازه میدهد تا پس از سیمکشی معمولی، به طور عادی شروع به کار کند.
۹. خطای شبکه، اضافه ولتاژ شبکه: بار سنگین کار (مصرف برق در ساعات کاری زیاد) و بار سبک (مصرف برق در زمان استراحت کمتر) در اینجا منعکس شده است، از قبل ولتاژ شبکه بررسی شود و تولیدکنندگان اینورتر با شبکه ارتباط برقرار کنند تا ترکیبی از فناوری را انجام دهند تا اطمینان حاصل شود که طراحی پروژه در محدوده معقولی قرار دارد و "فراموش نشود"، به خصوص در شبکههای برق روستایی، اینورتر به شبکه، اینورتر بسیار مهم است. شبکههای روستایی و اینورترها محدودیتهای ولتاژ، شکل موج و فاصله دقیقی دارند. اکثر مشکلات اضافه ولتاژ ناشی از ولتاژهای بار سبک شبکه خام است که از مقادیر حفاظت ایمنی تجاوز کرده یا به آنها نزدیک میشوند. اگر خط شبکه خیلی طولانی یا ضعیف باشد، نیروگاه نمیتواند به طور عادی و پیوسته کار کند. پاسخ این است که مرجع تامین برق برای هماهنگی ولتاژ یا قطع شبکه و نظارت بر کیفیت ساخت نیروگاه تعیین شود. "کمبود ولتاژ شبکه": این مشکل مشابه اضافه ولتاژ شبکه است، اما اگر ولتاژ فازهای مستقل خیلی کم باشد، توزیع بار در شبکه ناقص باشد و فازهای شبکه افت یا قطع شوند، میتواند منجر به ولتاژ کاذب نیز شود. افزایش/کاهش فرکانس شبکه: افزایش/کاهش فرکانس شبکه: وجود این مشکل در یک شبکه معمولی نشان دهنده سلامت ضعیف شبکه است. ولتاژ شبکه وجود ندارد؟ خطوط اتصال شبکه را بررسی کنید. نقص فاز شبکه یا عدم وجود خط ولتاژ را بررسی کنید.
۱۰. محافظت در برابر اضافه ولتاژ DC با پیگیری بهبود فرآیند با راندمان بالا در قطعات، سطح توان دائماً در حال افزایش است، همانطور که ولتاژ مدار باز قطعات و ولتاژ عملیاتی نیز در حال افزایش است. ضرایب دما باید در مرحله طراحی در نظر گرفته شوند تا از اضافه ولتاژ و آسیب جدی به تجهیزات در دماهای پایین جلوگیری شود.
شش روند تکنولوژیکی در توسعه اینورترهای فتوولتائیک
روند ۱: سختافزار اینورتر به سرعت در حال تکامل است، از جمله SiC، CAN، DSP و توپولوژیهای جدید که منجر به بهبود راندمان میشود. راندمان چین به A+ رسیده است، با هدف A+++.
روند ۲: اینورتر متمرکز، افزایش توان، راندمان و ولتاژ. اینورترهای ۲.۵ مگاواتی و سایر اینورترهای سطح توان بالاتر به طور گسترده مورد استفاده قرار خواهند گرفت، زیرا هزینه آنها تقریباً ۰.۱ یوان بر وات کمتر از آرایه مربعی ۱ مگاوات است و هزینه اولیه ۱۰ میلیون را برای یک نیروگاه ۱۰۰ مگاواتی کاهش میدهد. تطبیق کابل، ثبات تلفات قطعات DC را تضمین میکند. سیستم ۱۵۰۰ ولتی بر ساخت نیروگاههای بزرگ غالب خواهد بود. به جز قطعات، ۰.۲ یوان بر وات یا ۲۰ میلیون یوان برای یک نیروگاه ۱۰۰ مگاواتی صرفهجویی میکند.
روند ۳: اینورترهای رشتهای از نظر چگالی توان و توان در واحد در حال افزایش هستند. اینورترهای رشتهای همچنان در حال افزایش توان تا ۸۰ کیلووات، افزایش چگالی توان و کاهش وزن برای کاربردهای چالشبرانگیز که نصب و نگهداری آنها دشوار است، هستند. اینورترهای رشتهای ۴۰ کیلوواتی از شرکت سانی پاور، سبکترین اینورترهای رشتهای در صنعت هستند که تنها ۳۹ کیلوگرم وزن دارند. سانی پاور همواره از خنککننده هوشمند فن برای جلوگیری از افزایش دمای اجزای داخلی و بهبود ظرفیت اضافه بار اینورتر در شرایط دمای بالا استفاده کرده است.
روند ۴: محصولات بیشتر در سطح ماژول ماژولهایی مانند میکرواینورترهای Enphase و بهینهسازهای توان SolarEdge در حال رایجتر شدن هستند. شرکت تحقیقات صنعتی GTM انتظار دارد که محمولههای الکترونیک قدرت در سطح ماژول (MLPE) از ۱.۱ گیگاوات در سال ۲۰۱۳ به بیش از ۵ گیگاوات در سال ۲۰۱۷ افزایش یابد.
روند ۵: سازگاری با شبکه و ایمنی و قابلیت اطمینان بیشتر حفاظت حفاظت از نشتی، قابلیت SVG، LVRT، حفاظت از ماژول DC، حفاظت در برابر تشخیص امپدانس عایق، حفاظت PID، حفاظت در برابر صاعقه، حفاظت در برابر قطب معکوس مثبت و منفی PV و سایر ویژگیهای رو به بهبود، سازگاری با شبکه و ایمنی سیستم اینورترها را افزایش میدهد.
روند ۶: بهبود سازگاری با محیط زیست اینورتر با افزایش استفاده از نیروگاههای فتوولتائیک در محیطهای سخت مانند ساحل، بیابان، فلات و غیره، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر شن و ماسه و سایر سازگاریهای محیطی اینورتر در حال بهبود است تا قابلیت اطمینان بالایی را تضمین کند.
ژائو وی گفت که از طریق انواع فناوریهای جدید، استفاده از محصولات جدید همچنان به ترویج فناوری PV، بهبود بهرهوری سیستم PR، کاهش هزینه چرخه عمر سیستم برق (LCOE) و در نهایت دستیابی به برابری اینترنت، که چالش مشترک همه است، ادامه میدهد. طراحی نیروگاه اصلاح خواهد شد، ادغام سیستم بهبود خواهد یافت و یک راهکار اینورتر و ترانسفورماتور ولتاژ متوسط یکپارچه میتواند سیستم را تا حد زیادی ساده کند و هزینهها، سادگی استفاده، کارایی و قابلیت اطمینان را کاهش دهد. توسعه صنعت اینورتر PV در حال افزایش است، انواع فناوریهای جدید، محصولات جدید، دائماً در حال تغییر، سازگار با شرایط محلی، صدها رقابت؛ در نیروگاههای زمینی بزرگ، راهحلهای متمرکز برای سرمایهگذاری اولیه کمتر هستند، هزینههای عملیاتی و نگهداری بعدی فقط ۱/۳ رشته است، تعدادی از نتایج بهرهبرداری از نیروگاه نشان میدهد که تولید برق رشتهای با متمرکز انتخاب ترجیحی کاربر است؛ اینورترهای رشتهای ۲/۲.۵M در کاربردهای توزیعشده نیز در حال رشد هستند و قدرت، کارایی و چگالی توان بالا مسیرهای آینده هستند. PV + اینترنت به جریان اصلی تبدیل خواهد شد و کاربردهای ذخیرهسازی انرژی PV + آیندهای روشن خواهند داشت.
