Обзор фотоэлектрических инверторов. Инвертор, также известный как регулятор мощности, может использоваться в системах выработки солнечной энергии как в качестве автономного источника питания, так и в составе сети. В зависимости от формы модуляции, инверторы могут иметь прямоугольную, ступенчатую, синусоидальную или трехфазную форму волны. В системах, подключенных к сети, инверторы могут быть трансформаторного типа или бестрансформаторными. Структура фотоэлектрического инвертора. Полупроводниковые приборы составляют повышающую схему и мостовую схему инвертора, которые регулируют мощность прямого преобразования переменного тока. Ниже перечислены основные полупроводниковые приборы:
(1) Датчик тока: требует высокой точности, быстрой реакции, низкой термостойкости, высокой термостойкости и т. д. Различные датчики тока потребляют разную мощность, обычно для измерения тока используется датчик Холла;
(2) Трансформатор тока: широкий диапазон тока, часто серии BRS;
(3) Реактор. Принцип работы фотоэлектрических инверторов. Фотоэлектрические инверторы имеют повышающую схему и мостовую схему инвертора. Повышающая схема повышает постоянное напряжение до выходного напряжения, а мостовая схема преобразует его в переменное напряжение фиксированной частоты. Таким образом, повышающая схема и мостовая схема инвертора преобразуют постоянный ток в переменный. Фотоэлектрические инверторы имеют 10 распространенных проблем и технологий обработки.
1. Проблемы с электросетью. Слишком низкое или слишком высокое напряжение и частота являются отклонениями от нормы в электросети (коды ошибок F00-F03). ① Определите, соответствует ли оборудование требованиям безопасности местной электросети. ② Проверьте соединения клемм переменного тока на выходе и измерьте напряжение с помощью мультиметра. ③ Отключите вход фотоэлектрической панели, перезапустите устройство и проверьте его нормальную работу. ④ Если проблема сохраняется, обратитесь к дистрибьютору.
2. Ошибка F07: низкое сопротивление изоляции. ① Отключите вход фотоэлектрической панели, перезапустите устройство и проверьте его работоспособность. ② Убедитесь, что сопротивление заземления PV+ и PV- превышает 500 кОм. При значениях сопротивления ниже 500 кОм обратитесь за помощью к местному дистрибьютору инверторов или поставщику аккумуляторных плат.
3. Ошибка F20: чрезмерный ток утечки. Отключите вход фотоэлектрической панели, перезапустите устройство и проверьте его работоспособность. ② Если это не поможет, обратитесь к дистрибьютору.
4. Слишком высокая температура радиатора и окружающей среды. Ошибки F12, F13. ① Отключите вход фотоэлектрической панели, перезапустите устройство и проверьте его нормальную работу через несколько минут охлаждения. ② Убедитесь, что температура окружающей среды не превышает типичный диапазон работы устройства. Если проблема сохраняется, обратитесь к дистрибьютору.
5. Мониторинг без передачи данных. Отслеживание по Wi-Fi: Подключите инвертор к Wi-Fi, проверьте страницу мониторинга для получения информации об инверторе, повторно подключите встроенный модуль Wi-Fi или проверьте внешнее соединение Wi-Fi RS485, если информация об инверторе отсутствует. Если поиск Wi-Fi инвертора не удается, проверьте встроенный модуль Wi-Fi на предмет плохого контакта или питание внешнего модуля Wi-Fi. Для мониторинга GPRS проверьте уровень сигнала интернета того же оператора в месте установки инвертора. Проверьте наличие слабого контакта или отсутствие питания у внешних модулей GPRS.
6. Низкое сопротивление изоляции. Используйте метод исключения. Отсоедините все силовые кабели на входной стороне инвертора, затем подключите их по одному, используйте функцию определения сопротивления изоляции при включении инвертора, чтобы найти проблемные цепи, проверьте разъем постоянного тока на наличие затопленного водой или сгоревшего сварочного аппарата, а также проверьте компоненты на наличие черного пятна, обгоревшего по краю, которое может вызывать утечку тока.
7. Неисправность, вызванная током утечки. Низкое качество оборудования, некачественный монтаж и неправильное размещение усугубляют эту проблему. Точек отказа множество: низкое качество разъемов постоянного тока, компонентов, несоответствующая высота установки компонентов, низкое качество оборудования, подключенного к сети, или утечка воды. Подобные проблемы можно обнаружить в точке подключения спринклерной системы и решить с помощью качественной изоляции. Если проблема заключается в материале, замените его.
8. Инвертор не реагирует. Не следует переворачивать провода входного постоянного тока; нормальное подключение постоянного тока обеспечивает защиту от замыкания контактов, но обжимные клеммы — нет. Пожалуйста, ознакомьтесь с руководством по эксплуатации инвертора, чтобы убедиться в правильности подключения положительной и отрицательной клемм, а также обжима. Защита инвертора от обратного короткого замыкания позволяет ему нормально запускаться после правильного подключения проводов.
9. Неисправность сети. Перенапряжение в сети: Здесь учитывается как высокая рабочая нагрузка (потребление электроэнергии в течение длительного рабочего времени), так и низкая нагрузка (потребление электроэнергии в течение короткого времени отдыха). Поэтому необходимо заранее провести анализ напряжения в сети, а производители инверторов должны связаться с энергокомпанией для разработки комбинированного решения, чтобы проект находился в разумных пределах, а не «принимать все как должное». Особенно в сельских энергосетях инвертор играет очень важную роль в обеспечении связи с сетью. В сельских сетях и инверторах действуют строгие ограничения по напряжению, форме сигнала и расстоянию. Большинство проблем с перенапряжением вызваны превышением или приближением напряжения в сети при малой нагрузке к значениям, установленным в системе безопасности. Если линия электропередачи слишком длинная или плохо обжата, электростанция не может работать нормально и стабильно. Решение заключается в определении органа, ответственного за электроснабжение, для координации напряжения или отключения сети и контроля качества строительства электростанции. «Пониженное напряжение в сети»: эта проблема аналогична повышенному напряжению в сети, но также может привести к ложному напряжению, если независимые фазные напряжения слишком низкие, распределение нагрузки в сети неполное, а фазы сети обрываются или отключаются. «Перенапряжение/недонапряжение в сети»: наличие этой проблемы в нормальной сети указывает на плохое состояние сети. Нет напряжения в сети? Проверьте соединительные линии сети. Проверьте наличие дефектов фаз сети или отсутствия напряжения на линиях.
10. Защита от перенапряжения постоянного тока. В условиях стремления к повышению эффективности технологических процессов при проектировании компонентов, уровень мощности постоянно повышается, как и напряжение холостого хода и рабочее напряжение компонентов. Температурные коэффициенты необходимо учитывать на этапе проектирования, чтобы избежать перенапряжения и серьезного повреждения оборудования при низких температурах.
ШЕСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТЕНДЕНЦИЙ В РАЗРАБОТКЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИНВЕРТОРОВ
Тенденция 1: Аппаратное обеспечение инверторов быстро развивается, включая SiC, CAN, DSP и новые топологии, что приводит к повышению эффективности. Эффективность в Китае достигла уровня A+, и ставится цель достичь уровня A+++.
Тенденция 2: централизованное управление мощностью инверторов, повышение эффективности и напряжения. Инверторы мощностью 2,5 МВт и более высоких уровней мощности будут широко использоваться, поскольку их стоимость примерно на 0,1 юаня/Вт ниже, чем у квадратных массивов мощностью 1 МВт, что позволит сократить первоначальные затраты на электростанцию мощностью 100 МВт на 10 миллионов юаней. Согласование кабелей гарантирует стабильность потерь в постоянном токе. Система 1500 В будет доминировать в строительстве крупных электростанций. За исключением компонентов, она позволяет сэкономить 0,2 юаня/Вт, или 20 миллионов юаней для электростанции мощностью 100 МВт.
Тренд 3: У сетевых инверторов растет удельная мощность и мощность на единицу мощности. Мощность сетевых инверторов продолжает увеличиваться до 80 кВт, повышается удельная мощность, а вес снижается, что позволяет использовать их в сложных условиях, где установка и обслуживание затруднены. 40-киловаттные сетевые инверторы от Sunny Power являются самыми легкими в отрасли, весят всего 39 кг. Компания Sunny Power всегда использовала интеллектуальное вентиляторное охлаждение для предотвращения повышения температуры внутренних компонентов и повышения перегрузочной способности инвертора в условиях высоких температур.
Тенденция 4: Больше модульных продуктов. Такие модули, как микроинверторы Enphase и оптимизаторы мощности SolarEdge, становятся все более распространенными. Исследовательская компания GTM прогнозирует, что поставки модульной силовой электроники (MLPE) увеличатся с 1,1 ГВт в 2013 году до более чем 5 ГВт в 2017 году.
Тренд 5: Адаптивность к сети и повышенная безопасность и надежность. Защита от утечек, функциональность SVG, LVRT, защита модулей постоянного тока, защита от обнаружения импеданса изоляции, защита от ПИД-эффекта, защита от молнии, защита от обратной полярности фотоэлектрических элементов (положительной и отрицательной) и другие постоянно совершенствующиеся функции повышают адаптивность инверторов к сети и безопасность системы.
Тенденция 6: Улучшенная адаптивность инверторов к условиям окружающей среды. В связи с расширением использования фотоэлектрических электростанций в суровых условиях, таких как прибрежные районы, пустыни, плато и т. д., повышается коррозионная стойкость, устойчивость к песку и другие параметры адаптации инверторов к окружающей среде, что обеспечивает высокую надежность.
Чжао Вэй отметил, что благодаря разнообразию новых технологий и применению новых продуктов продолжается продвижение фотоэлектрических технологий, повышается эффективность системы, снижается себестоимость электроэнергии за весь жизненный цикл системы (LCOE), и в конечном итоге достигается равенство возможностей в интернете, что является общей целью для всех. Конструкция электростанции будет модифицирована, системная интеграция улучшена, а интегрированное решение с инвертором и трансформатором среднего напряжения позволит максимально упростить систему, снизив затраты, упростив использование, повысив эффективность и надежность. Развитие индустрии фотоэлектрических инверторов идет полным ходом, появляются новые технологии и продукты, постоянно меняющиеся, адаптирующиеся к местным условиям, и на рынке наблюдается высокая конкуренция. На крупных наземных электростанциях централизованные решения обеспечивают меньшие первоначальные инвестиции, а затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание составляют лишь треть от стоимости струнных систем. Результаты эксплуатации ряда электростанций показывают, что централизованное производство электроэнергии с помощью струнных систем является предпочтительным выбором для пользователей. Также растет число струнных инверторов 2/2,5 млн в распределенных системах, и высокая мощность, эффективность и удельная мощность являются перспективными направлениями. Фотоэлектрические системы + интернет станут мейнстримом, а приложения фотоэлектрических систем + системы хранения энергии будут иметь светлое будущее.
