Inverters tilheyra stórum hópi truflanabreyta, sem innihalda marga af nútímanum's tæki fær til“umbreyta”rafmagnsbreytur í inntak, svo sem spennu og tíðni, til að framleiða úttak sem er samhæft við kröfur álagsins.

Almennt séð eru inverter tækin sem geta umbreytt jafnstraumi í riðstraum og eru nokkuð algeng í sjálfvirkni í iðnaði og rafdrifum.Arkitektúr og hönnun mismunandi tegunda inverter breytist í samræmi við hverja tiltekna notkun, jafnvel þótt kjarninn í megintilgangi þeirra sé sá sami (DC til AC umbreyting).

1.Standalone og Grid-Tengd Inverters

Inverterar sem notaðir eru í ljósvökvaforritum eru sögulega skipt í tvo meginflokka:

:Sjálfstæðir invertarar

:Nettengdir invertarar

Sjálfstæðir invertarar eru fyrir þau forrit þar sem PV verksmiðjan er ekki tengd við aðalorkudreifingarnetið.Inverterinn er fær um að veita raforku til tengdra álags, sem tryggir stöðugleika helstu rafmagnsbreyta (spennu og tíðni).Þetta heldur þeim innan fyrirfram skilgreindra marka, fær um að standast tímabundna ofhleðslu aðstæður.Í þessum aðstæðum er inverterið tengt við rafhlöðugeymslukerfi til að tryggja stöðuga orkugjafa.

Nettengdir invertarar geta hins vegar samstillt sig við rafkerfið sem þeir eru tengdir við vegna þess að í þessu tilviki er spenna og tíðni“lögð á”við aðalnetið.Þessir invertarar verða að geta aftengst ef aðalnetið bilar til að koma í veg fyrir mögulega öfuga framboð á aðalnetinu, sem gæti valdið alvarlegri hættu.

Mynd 1 - Dæmi um sjálfstætt kerfi og nettengt kerfi.Mynd með leyfi Biblus.

2.Hvert er hlutverk strætóþéttans

Tilgangur inverter er að umbreyta DC bylgjuformi spennu í AC merki til að dæla orku inn í álag (td raforkukerfið) á tiltekinni tíðni og með litlu fasahorni (φ ≈0).Einfölduð hringrás fyrir einfasa einpóla púlsbreiddarmótun (PWM) er sýnd á mynd2 (hægt er að útvíkka sama almenna kerfi í þriggja fasa kerfi).Í þessari skýringarmynd er PV kerfi, sem virkar sem DC spennugjafi með nokkurri innleiðni uppsprettu, mótað í AC merki í gegnum fjóra IGBT rofa samhliða fríhjóladíóðum.Þessum rofum er stjórnað við hliðið í gegnum PWM merki, sem er venjulega úttak IC sem ber saman burðarbylgju (venjulega sinusbylgju af æskilegri úttakstíðni) og viðmiðunarbylgju á verulega hærri tíðni (venjulega þríhyrningsbylgju) við 5-20kHz).Úttak IGBTs er mótað í AC merki sem hentar til notkunar eða innspýtingar á neti með því að beita ýmsum staðfræði LC sía.

Fáðu tilboð

Mynd 2: Pulsed Width Modulation (PWM) einfasainverter uppsetning.IGBT rofarnir, ásamt LC úttakssíu, móta DC inntaksmerkið í nothæft AC merki.Þetta veldur askaðleg spennugára yfir PV skautanna.Strætóinnþétti er stærð til að draga úr þessari gára.

Rekstur IGBTs kynnir gáraspennu á enda PV fylkisins.Þessi gára er skaðleg fyrir virkni PV kerfisins, þar sem nafnspennu sem beitt er á skautanna ætti að vera við hámarksaflpunkt (MPP) IV-ferilsins til að ná sem mestum krafti.Spennugára á PV skautunum mun sveifla kraftinum sem er dregið úr kerfinu, sem leiðir til

lægra meðalafli (mynd 3).Þétti er bætt við rútuna til að jafna út spennugára.

Mynd 3: Spennugára sem sett er inn á PV skautanna með PWM inverter kerfi breytir beittri spennu frá hámarksaflpunkti (MPP) PV fylkisins.Þetta kynnir gára í aflframleiðsla fylkisins þannig að meðalúttaksafl er lægra en nafn MPP

Amplitude (hámark til topps) spennu gára er ákvörðuð af rofi tíðni, PV spennu, strætó rýmd og síu inductance í samræmi við:

hvar:

VPV er DC spenna sólarplötunnar,

Cbus er rýmd strætóþéttans,

L er inductance síu inductors,

fPWM er skiptitíðnin.

Jafna (1) á við um kjörþétta sem kemur í veg fyrir að hleðsla flæði í gegnum þéttann meðan á hleðslu stendur og losar síðan orkuna sem er staðsett í rafsviðinu án mótstöðu.Í raun og veru er enginn þétti tilvalinn (Mynd 4) heldur er hann samsettur úr mörgum þáttum.Til viðbótar við hið fullkomna rýmd, er díselrafmagnið ekki fullkomlega viðnám og lítill lekastraumur flæðir frá rafskautinu að bakskautinu með endanlegu shuntviðnámi (Rsh) og framhjá rafrýmdinni (C).Þegar straumur í gegnum þéttann flæðir, eru pinnar, þynnur og rafstraumur ekki fullkomlega leiðandi og það er jafngild röð viðnám (ESR) í röð við rýmdina.Að lokum geymir þéttinn einhverja orku í segulsviðinu, þannig að það er jafngild röð inductance (ESL) í röð með rýmdinni og ESR.

Mynd 4: Jafngildi hringrás almenns þétta.Þétti ersamanstendur af mörgum hlutum sem ekki eru tilvalin, þar á meðal rafrýmd (C), óendanlegt shuntviðnám í gegnum rafmagnið sem fer framhjá þéttanum, raðviðnám (ESR) og raðviðnám (ESL).

Jafnvel í íhlut sem virðist einfaldur og þétti, eru til margir þættir sem geta bilað eða rýrnað.Hver þessara þátta getur haft áhrif á hegðun invertersins, bæði á AC og DC hliðum.Til þess að ákvarða áhrif niðurbrots ótilvalinna þéttaíhluta hefur á spennugára sem kynnt er yfir PV skautanna, var PWM einpóla H-brúar inverter (Mynd 2) hermt með því að nota SPICE.Síuþéttarnir og inductors eru haldnir við 250µF og 20mH, í sömu röð.SPICE líkönin fyrir IGBT eru unnin úr verkum Petrie o.fl. PWM merkið, sem stjórnar IGBT rofanum, er ákvarðað af samanburðarrás og snúningssamanburðarrás fyrir há- og lághlið IGBT rofa, í sömu röð.Inntak fyrir PWM stýringar eru 9,5V, 60Hz sinusbylgja og 10V, 10kHz þríhyrningsbylgja.