L-għan ta' inverter huwa li jittrasforma vultaġġ DC f'sinjal AC sabiex jinjetta qawwa f'tagħbija (eż. il-grilja tal-enerġija) fi frekwenza partikolari u b'angolu ta' fażi żgħir (φ ≈0).Ċirkwit simplifikat għal Modulazzjoni tal-Impuls-Wisa' (PWM) unipolari ta' fażi waħda jidher fil-Figura2 (l-istess skema ġenerali tista' tiġi estiża għal sistema ta' tliet fażijiet).F'din l-iskema skematika, sistema PV, li taġixxi bħala sors ta 'vultaġġ DC b'xi inductance tas-sors, hija ffurmata f'sinjal AC permezz ta' erba 'swiċċijiet IGBT b'mod parallel ma' dajowds ta 'freewheeling.Dawn is-swiċċijiet huma kkontrollati fil-bieb permezz ta 'sinjal PWM, li tipikament huwa l-output ta' IC li jqabbel mewġa ta 'ġarr (ġeneralment mewġa sine tal-frekwenza tal-ħruġ mixtieqa) u mewġa ta' referenza bi frekwenza ogħla b'mod sinifikanti (tipikament mewġa ta 'trijangolu). f'5-20kHz).L-output ta 'l-IGBTs huwa ffurmat f'sinjal AC adattat għall-użu jew injezzjoni ta' grilja permezz ta 'l-applikazzjoni ta' topoloġiji varji ta 'filtri LC.
Invertituri jappartjenu għal grupp kbir ta 'konvertituri statiċi, li jinkludu ħafna mill-lum's mezzi kapaċi“jikkonvertu”parametri elettriċi fl-input, bħal vultaġġ u frekwenza, sabiex jipproduċu output li huwa kompatibbli mar-rekwiżiti tat-tagħbija.
B'mod ġenerali, inverters huma l-apparati li kapaċi jikkonvertu kurrent dirett f'kurrent alternanti u huma pjuttost komuni f'applikazzjonijiet ta 'awtomazzjoni industrijali u drives elettriċi.L-arkitettura u d-disinn ta 'tipi ta' inverter differenti jinbidlu skont kull applikazzjoni speċifika, anki jekk il-qalba tal-għan ewlieni tagħhom hija l-istess (konverżjoni DC għal AC).
1.Invertituri Standalone u Konnessi mal-Grid
Invertituri użati fl-applikazzjonijiet fotovoltajċi huma storikament maqsuma f'żewġ kategoriji ewlenin:
:Invertituri waħedhom
:Invertituri konnessi mal-grilja
Inverters awtonomi huma għall-applikazzjonijiet fejn l-impjant PV mhuwiex konness man-netwerk ewlieni tad-distribuzzjoni tal-enerġija.L-inverter huwa kapaċi jipprovdi enerġija elettrika lit-tagħbijiet konnessi, u jiżgura l-istabbiltà tal-parametri elettriċi ewlenin (vultaġġ u frekwenza).Dan iżommhom f'limiti predefiniti, kapaċi jifilħu sitwazzjonijiet temporanji ta 'tagħbija żejda.F'din is-sitwazzjoni, l-inverter huwa akkoppjat ma 'sistema ta' ħażna ta 'batterija sabiex tiġi żgurata provvista ta' enerġija konsistenti.
Inverters konnessi mal-grilja, min-naħa l-oħra, huma kapaċi jissinkronizzaw mal-grilja elettrika li magħha huma konnessi minħabba li, f'dan il-każ, il-vultaġġ u l-frekwenza huma“impost”mill-grilja prinċipali.Dawn l-inverters għandhom ikunu jistgħu jiskonnettjaw jekk il-grilja prinċipali tfalli sabiex tiġi evitata kwalunkwe provvista inversa possibbli tal-grilja prinċipali, li tista 'tirrappreżenta periklu serju.
- Figura 1 - Eżempju ta' sistema waħedha u sistema konnessa mal-Grid.Immaġini bil-korteżija ta' Biblus.
2.X'inhu r-Rwol tax-Xarabank Capacitor
Figura 2: Pulsed Width Modulation (PWM) b'fażi waħdasetup tal-inverter.Is-swiċċijiet IGBT, flimkien mal-filtru tal-output LC, jiffurmaw is-sinjal tad-dħul DC f'sinjal AC li jista 'jintuża.Dan jinduċi atmewwiġ ta 'vultaġġ ta' ħsara madwar it-terminali PV.Ix-xarabankkapaċitatur huwa daqs sabiex jitnaqqas dan tmewwiġ.
It-tħaddim tal-IGBTs jintroduċi vultaġġ immewweġ fuq it-terminal tal-firxa PV.Dan ir-ripple huwa ta 'ħsara għat-tħaddim tas-sistema PV, peress li l-vultaġġ nominali applikat għat-terminali għandu jinżamm fil-punt tal-qawwa massima (MPP) tal-kurva IV sabiex jiġi estratt l-aktar qawwa.Tmewwiġ tal-vultaġġ fuq it-terminals PV se joxxilla l-enerġija estratta mis-sistema, u dan jirriżulta fi
output ta 'enerġija medja aktar baxxa (Figura 3).Kapaċitatur huwa miżjud fuq ix-xarabank sabiex itaffu t-tmewwiġ tal-vultaġġ.
Figura 3: Ripple tal-vultaġġ introdott fuq it-terminali PV mill-iskema tal-inverter PWM iċċaqlaq il-vultaġġ applikat mill-punt tal-qawwa massima (MPP) tal-firxa PV.Dan jintroduċi tmewwiġ fil-produzzjoni tal-qawwa tal-firxa sabiex il-qawwa medja tal-ħruġ tkun inqas mill-MPP nominali
L-amplitudni (da quċċata għal quċċata) tar-ripple tal-vultaġġ hija ddeterminata mill-frekwenza tal-iswiċċjar, il-vultaġġ PV, il-kapaċità tal-linja, u l-inductance tal-filtru skont:
fejn:
VPV huwa l-vultaġġ DC tal-pannell solari,
Cbus hija l-kapaċità tal-kapaċitatur tax-xarabank,
L hija l-inductance tal-inductors tal-filtru,
fPWM hija l-frekwenza tal-iswiċċjar.
L-ekwazzjoni (1) tapplika għal kapaċitatur ideali li jipprevjeni l-ċarġ milli jgħaddi mill-kapaċitatur waqt l-iċċarġjar u mbagħad jarmi l-enerġija li tinsab fil-kamp elettriku mingħajr reżistenza.Fir-realtà, l-ebda kapaċitatur mhu ideali (Figura 4) iżda huwa magħmul minn elementi multipli.Minbarra l-kapaċità ideali, id-dielettriku mhuwiex perfettament reżistenti u kurrent ta 'tnixxija żgħir jgħaddi mill-anodu għal katodu tul reżistenza shunt finita (Rsh), billi tevita l-kapaċità dielettrika (C).Meta l-kurrent mill-kapaċitatur ikun qed jiċċirkola, il-labar, il-fuljetti u d-dielettriku mhumiex perfettament konduttivi u hemm reżistenza tas-serje ekwivalenti (ESR) f'serje mal-kapaċità.Fl-aħħarnett, il-kapaċitatur jaħżen xi enerġija fil-kamp manjetiku, għalhekk hemm inductance ta 'serje ekwivalenti (ESL) f'serje mal-kapaċità u ESR.
Figura 4: Ċirkwit ekwivalenti ta 'capacitor ġeneriku.A kapaċitatur huwamagħmul minn ħafna elementi mhux ideali, inkluż capacitance dielettrika (C), reżistenza shunt mhux infinita permezz tad-dielettriku li tevita l-kapaċitatur, reżistenza tas-serje (ESR), u induttanza tas-serje (ESL).
Anke f'komponent li jidher sempliċi daqs kapaċitatur, jeżistu elementi multipli li jistgħu jfallu jew jiddegradaw.Kull wieħed minn dawn l-elementi jista 'jaffettwa l-imġieba tal-inverter, kemm fuq in-naħat AC kif ukoll DC.Sabiex jiġi ddeterminat l-effett tad-degradazzjoni ta 'komponenti ta' kapaċitatur mhux ideali għandha fuq ir-ripple tal-vultaġġ introdott fit-terminals PV, inverter unipolari H-bridge PWM (Figura 2) ġie simulat bl-użu ta 'SPICE.Il-capacitors tal-filtru u l-indutturi jinżammu f'250µF u 20mH, rispettivament.Il-mudelli SPICE għall-IGBTs huma derivati mix-xogħol ta 'Petrie et al.Is-sinjal PWM, li jikkontrolla l-iswiċċijiet IGBT, huwa determinat minn komparatur u ċirkwit komparatur invertit għall-iswiċċijiet IGBT għolja u baxxi, rispettivament.L-input għall-kontrolli PWM huma 9.5V, 60Hz sine carrier wave u 10V, 10kHz mewġ trijangolari.
- soluzzjoni CRE
CRE hija intrapriża ta 'teknoloġija għolja li tispeċjalizza fil-produzzjoni ta' kapaċitaturi tal-film, li tiffoka fuq l-applikazzjoni tal-elettronika tal-enerġija.
CRE joffru s-soluzzjoni matura ta 'serje capacitor film għall-inverter PV li inklużi DC-link, AC-filtru u snubber.
Ħin tal-post: Diċ-01-2023