Tổng quan về biến tần PV Biến tần, còn được gọi là bộ điều chỉnh công suất, có thể được sử dụng trong hệ thống phát điện năng lượng mặt trời như nguồn cung cấp điện độc lập hoặc kết nối với lưới điện. Theo dạng sóng điều chế, biến tần có thể là sóng vuông, sóng bậc thang, sóng sin hoặc ba pha tích hợp. Trong hệ thống kết nối lưới điện, biến tần có thể là loại có biến áp hoặc không có biến áp. Cấu trúc của biến tần PV Các thiết bị bán dẫn tạo nên mạch tăng áp và mạch cầu biến tần của biến tần, điều chỉnh công suất chuyển đổi AC trực tiếp. Sau đây là các thiết bị bán dẫn chính:
(1) Cảm biến dòng điện: yêu cầu độ chính xác cao, phản ứng nhanh, chịu được nhiệt độ thấp, chịu được nhiệt độ cao, v.v., các cảm biến dòng điện khác nhau tiêu thụ công suất khác nhau, thường là cảm biến dòng điện Hall để lấy mẫu dòng điện;
(2) Biến áp dòng điện: phạm vi dòng điện rộng, thường là dòng BRS;
(3) Lò phản ứng. Nguyên lý hoạt động của biến tần PV Biến tần PV có mạch tăng áp và mạch cầu biến tần. Mạch tăng áp nâng điện áp DC lên điện áp đầu ra, trong khi mạch cầu chuyển đổi nó thành điện áp AC tần số cố định. Do đó, mạch tăng áp và mạch cầu biến tần chuyển đổi nguồn DC thành điện áp AC. Biến tần quang điện có 10 vấn đề và kỹ thuật xử lý phổ biến.
1. Sự cố về lưới điện Điện áp và tần số quá thấp hoặc quá cao là những bất thường về nguồn điện lưới (mã lỗi F00-F03). ① Xác định xem tiêu chuẩn an toàn của máy có đáp ứng các tiêu chí của lưới điện địa phương hay không. ② Kiểm tra các kết nối đầu ra AC và đo điện áp bằng đồng hồ vạn năng. ③ Ngắt kết nối đầu vào PV, khởi động lại máy và kiểm tra hoạt động bình thường. ④ Nếu sự cố vẫn tiếp diễn, hãy liên hệ với nhà phân phối.
2. Lỗi F07: Trở kháng cách điện thấp. ① Ngắt kết nối đầu vào PV, khởi động lại máy và kiểm tra hoạt động bình thường. ② Kiểm tra điện trở nối đất của PV+ và PV- xem có vượt quá 500KΩ hay không. Đối với các sự cố dưới 500KΩ, hãy liên hệ với nhà phân phối biến tần hoặc nhà cung cấp bo mạch pin tại địa phương để được hỗ trợ.
3. Lỗi dòng rò quá mức F20: Ngắt kết nối đầu vào PV, khởi động lại máy và kiểm tra hoạt động bình thường. ② Nếu vẫn không được, hãy liên hệ với nhà phân phối.
4. Nhiệt độ bộ tản nhiệt và môi trường quá cao (lỗi F12, F13). ① Ngắt kết nối nguồn PV, khởi động lại máy và kiểm tra hoạt động bình thường sau vài phút làm mát. ② Kiểm tra xem nhiệt độ môi trường có vượt quá phạm vi hoạt động thông thường của máy hay không. Nếu sự cố vẫn tiếp diễn, hãy liên hệ với nhà phân phối.
5. Giám sát không cần dữ liệu (Theo dõi WiFi): Kết nối WiFi của biến tần, kiểm tra trang giám sát để xem thông tin biến tần, cắm lại mô-đun WiFi tích hợp hoặc kiểm tra kết nối WiFi RS485 bên ngoài nếu không có thông tin biến tần, và nếu không thể tìm thấy WiFi của biến tần, hãy kiểm tra mô-đun WiFi tích hợp xem có tiếp xúc kém hoặc nguồn điện của WiFi bên ngoài hay không. Để giám sát GPRS, hãy kiểm tra cường độ tín hiệu Internet của cùng nhà cung cấp dịch vụ tại vị trí lắp đặt biến tần. Kiểm tra xem mô-đun GPRS bên ngoài có tiếp xúc yếu hoặc không được cấp nguồn hay không.
6. Trở kháng cách điện thấp: Sử dụng phương pháp loại trừ. Tháo tất cả các dây nguồn ở phía đầu vào của biến tần, sau đó kết nối chúng từng cái một, sử dụng chức năng dò trở kháng cách điện khi khởi động biến tần để tìm ra các dây dẫn có vấn đề, kiểm tra đầu nối DC xem có bị ngập nước gây đoản mạch hoặc cháy mối hàn hay không, và kiểm tra linh kiện xem có vết đen cháy ở mép gây rò rỉ linh kiện hay không.
7. Lỗi dòng rò rỉ Thiết bị kém chất lượng, lắp đặt không đúng cách và vị trí đặt không phù hợp làm trầm trọng thêm vấn đề này. Có nhiều điểm gây lỗi: đầu nối DC chất lượng thấp, linh kiện kém chất lượng, chiều cao lắp đặt linh kiện không đạt tiêu chuẩn, thiết bị nối lưới chất lượng thấp hoặc bị rò rỉ nước, và các vấn đề tương tự có thể được phát hiện thông qua điểm kiểm tra bằng vòi phun ** và được khắc phục bằng cách cách điện tốt. Nếu vấn đề nằm ở vật liệu, hãy thay thế vật liệu.
8. Biến tần không phản hồi. Dây nguồn DC không được đảo ngược, kết nối DC bình thường có tác dụng chống quá tải nhưng các đầu nối kẹp thì không. Vui lòng đọc hướng dẫn sử dụng biến tần để xác minh rằng các cực dương và âm cũng như đầu nối kẹp rất quan trọng. Chức năng bảo vệ ngắn mạch ngược của biến tần cho phép nó khởi động bình thường sau khi đấu dây đúng cách.
9. Sự cố lưới điện/Quá áp lưới: Ở đây, tải nặng (điện năng tiêu thụ trong giờ làm việc dài) và tải nhẹ (điện năng tiêu thụ trong thời gian nghỉ ít) được thể hiện rõ. Trước tiên, cần khảo sát điện áp lưới, và nhà sản xuất biến tần cần liên hệ với lưới điện để phối hợp công nghệ nhằm đảm bảo thiết kế dự án nằm trong phạm vi hợp lý, không nên "coi thường", đặc biệt là ở lưới điện nông thôn, biến tần rất quan trọng đối với lưới điện. Lưới điện nông thôn và biến tần có giới hạn nghiêm ngặt về điện áp, dạng sóng và khoảng cách. Hầu hết các vấn đề quá áp đều do điện áp tải nhẹ của lưới điện thô vượt quá hoặc gần bằng giá trị bảo vệ an toàn. Nếu đường dây lưới quá dài hoặc được đấu nối kém, nhà máy điện không thể hoạt động bình thường và ổn định. Giải pháp là xác định cơ quan cung cấp điện để phối hợp điện áp hoặc ngắt lưới và giám sát chất lượng xây dựng nhà máy điện. "Sụt áp lưới": Vấn đề này tương tự như quá áp lưới, nhưng nó cũng có thể dẫn đến điện áp sai nếu điện áp pha độc lập quá thấp, phân phối tải trên lưới không hoàn chỉnh và các pha của lưới bị giảm hoặc ngắt kết nối. Tần số lưới quá cao/quá thấp: Sự xuất hiện của hiện tượng này trong một lưới điện bình thường cho thấy tình trạng hoạt động kém của lưới điện. Không có điện áp lưới? Kiểm tra các đường dây liên kết lưới. Kiểm tra xem có lỗi pha lưới hoặc đường dây không có điện áp hay không.
10. Bảo vệ quá áp DC: Với việc theo đuổi cải tiến quy trình sản xuất linh kiện hiệu quả cao, mức công suất liên tục được cập nhật để tăng lên, kéo theo đó là điện áp hở mạch và điện áp hoạt động của linh kiện. Hệ số nhiệt độ phải được xem xét ngay từ giai đoạn thiết kế để tránh quá áp và hư hỏng nghiêm trọng cho thiết bị ở nhiệt độ thấp.
SÁU XU HƯỚNG CÔNG NGHỆ TRONG PHÁT TRIỂN BIẾN TẦN QUANG ĐIỆN
Xu hướng 1: Phần cứng biến tần đang phát triển nhanh chóng, bao gồm SiC, CAN, DSP và các cấu trúc mới, dẫn đến hiệu suất được cải thiện. Hiệu suất của Trung Quốc đã đạt mức A+, với mục tiêu hướng tới A+++.
Xu hướng 2: Công suất, hiệu suất và điện áp của biến tần tập trung tăng lên. Biến tần công suất 2,5MW và các mức công suất cao hơn sẽ được sử dụng rộng rãi vì chi phí thấp hơn khoảng 0,1 nhân dân tệ/W so với mảng vuông 1MW, giúp giảm chi phí ban đầu khoảng 10 triệu nhân dân tệ cho một nhà máy điện 100MW. Việc ghép nối cáp đảm bảo tính nhất quán về tổn hao phần DC. Hệ thống 1500V sẽ chiếm ưu thế trong xây dựng nhà máy điện quy mô lớn. Ngoại trừ các linh kiện, nó tiết kiệm được 0,2 nhân dân tệ/W, tương đương 20 triệu nhân dân tệ cho một nhà máy điện 100MW.
Xu hướng 3: Biến tần chuỗi đang ngày càng tăng về mật độ công suất và công suất trên mỗi đơn vị. Biến tần chuỗi tiếp tục tăng công suất lên đến 80kW, tăng mật độ công suất và giảm trọng lượng để đáp ứng các ứng dụng phức tạp, nơi việc lắp đặt và bảo trì gặp khó khăn. Biến tần chuỗi 40kW của Sunny Power là loại nhẹ nhất trong ngành, chỉ nặng 39kg. Sunny Power luôn sử dụng hệ thống làm mát bằng quạt thông minh để ngăn ngừa sự tăng nhiệt độ của các linh kiện bên trong và cải thiện khả năng chịu quá tải của biến tần trong điều kiện nhiệt độ cao.
Xu hướng 4: Nhiều sản phẩm cấp mô-đun hơn. Các mô-đun như bộ biến tần vi mô Enphase và bộ tối ưu hóa năng lượng SolarEdge đang trở nên phổ biến hơn. Công ty nghiên cứu thị trường GTM dự đoán lượng xuất xưởng các thiết bị điện tử công suất cấp mô-đun (MLPE) sẽ tăng từ 1,1GW năm 2013 lên hơn 5GW vào năm 2017.
Xu hướng 5: Khả năng thích ứng với lưới điện và bảo vệ an toàn, độ tin cậy cao hơn. Bảo vệ rò rỉ, chức năng SVG, LVRT, bảo vệ mô-đun DC, bảo vệ phát hiện trở kháng cách điện, bảo vệ PID, bảo vệ chống sét, bảo vệ phân cực ngược dương và âm của PV, và các tính năng được cải tiến liên tục khác giúp tăng khả năng thích ứng với lưới điện và độ an toàn hệ thống của biến tần.
Xu hướng 6: Cải thiện khả năng thích ứng môi trường của biến tần Với việc sử dụng ngày càng nhiều các nhà máy điện mặt trời trong các môi trường khắc nghiệt như ven biển, sa mạc, cao nguyên, v.v., khả năng chống ăn mòn, chống cát và các khả năng thích ứng môi trường khác của biến tần đang được cải thiện để đảm bảo độ tin cậy cao.
Zhao Wei cho biết, thông qua nhiều công nghệ mới, việc ứng dụng các sản phẩm mới tiếp tục thúc đẩy công nghệ PV, cải thiện hiệu suất hệ thống, giảm chi phí vòng đời điện năng (LCOE) và cuối cùng đạt được sự bình đẳng về điện năng với Internet, đó là mục tiêu chung của tất cả mọi người. Thiết kế nhà máy điện sẽ được sửa đổi, việc tích hợp hệ thống được cải thiện, và giải pháp biến tần tích hợp, máy biến áp trung thế có thể đơn giản hóa hệ thống đến mức tối đa, giảm chi phí, đơn giản hóa việc sử dụng, tăng hiệu quả và độ tin cậy. Ngành công nghiệp biến tần PV đang phát triển mạnh mẽ, với nhiều công nghệ mới, sản phẩm mới, không ngừng thay đổi, thích ứng với điều kiện địa phương, cạnh tranh khốc liệt; tại các nhà máy điện mặt đất lớn, các giải pháp tập trung có chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn, chi phí vận hành và bảo trì sau này chỉ bằng 1/3, một số kết quả vận hành nhà máy điện cho thấy phát điện chuỗi tập trung là lựa chọn được người dùng ưu tiên; biến tần chuỗi 2/2,5 triệu trong các ứng dụng phân tán cũng đang phát triển, và công suất cao, hiệu suất cao và mật độ công suất cao là hướng đi của tương lai. PV + Internet sẽ trở thành xu hướng chủ đạo, và các ứng dụng PV + lưu trữ năng lượng sẽ có một tương lai tươi sáng.
