's seadmed suudavad“”

Üldiselt on inverterid seadmed, mis on võimelised muutma alalisvoolu vahelduvvooluks ja on tööstusautomaatika rakendustes ja elektriajamites üsna tavalised.Erinevate inverteritüüpide arhitektuur ja disain muutuvad vastavalt igale konkreetsele rakendusele, isegi kui nende põhieesmärk on sama (alalisvoolu vahelduvvooluks muundamine).

1. Eraldiseisvad ja võrguga ühendatud inverterid

:

:Võrguühendusega muundurid

Eraldiseisvad inverterid on mõeldud rakendustele, kus fotoelektrijaam ei ole ühendatud peamise energiajaotusvõrguga.Inverter on võimeline varustama ühendatud koormusi elektrienergiaga, tagades peamiste elektriliste parameetrite (pinge ja sageduse) stabiilsuse.See hoiab neid etteantud piirides ja suudavad taluda ajutisi ülekoormusolukordi.Sellises olukorras on muundur ühendatud aku salvestussüsteemiga, et tagada järjepidev energiavarustus.

Võrguühendusega inverterid on seevastu võimelised sünkroniseeruma elektrivõrguga, millega nad on ühendatud, kuna sel juhul on pinge ja sagedus“kehtestatud”põhivõrgu poolt.Need inverterid peavad saama põhivõrgu rikke korral lahti ühendada, et vältida põhivõrgu võimalikku tagurpidivarustust, mis võib kujutada endast tõsist ohtu.

Joonis 1 – eraldiseisva süsteemi ja võrguga ühendatud süsteemi näide.Pilt on Bibluse loal.

Inverteri eesmärk on muundada alalisvoolu lainekuju pinge vahelduvvoolu signaaliks, et sisestada koormusele (nt elektrivõrku) võimsus etteantud sagedusel ja väikese faasinurgaga (φ ≈0).Ühefaasilise unipolaarse impulsi laiuse modulatsiooni (PWM) lihtsustatud skeem on näidatud joonisel2 (sama üldskeemi saab laiendada kolmefaasilisele süsteemile).Selles skeemis on PV-süsteem, mis toimib alalispingeallikana teatud allika induktiivsusega, vormitud vahelduvvoolu signaaliks nelja IGBT-lüliti kaudu paralleelselt vabakäigudioodidega.Neid lüliteid juhitakse väravas PWM-signaali kaudu, mis on tavaliselt IC väljund, mis võrdleb kandelint (tavaliselt soovitud väljundsagedusega siinuslainet) ja oluliselt kõrgema sagedusega võrdluslainet (tavaliselt kolmnurklainet). sagedusel 5-20 kHz).IGBT -de väljund kujundatakse vahelduvvoolu signaaliks, mis sobib kasutamiseks või võre süstimiseks LC -filtrite erinevate topoloogiate rakendamisel.

Hankige hinnapakkumine

Joonis 2: impulsslaiuse modulatsiooni (PWM) ühefaasilineinverteri seadistamine.IGBT-lülitid koos LC-väljundfiltriga muudavad alalisvoolu sisendsignaali kasutatavaks vahelduvvoolusignaaliks.See kutsub esile aBuss

IGBT-de töö toob kaasa pulsatsioonipinge PV-massiivi klemmile.See pulsatsioon kahjustab PV-süsteemi tööd, kuna klemmidele rakendatud nimipinget tuleks hoida IV kõvera maksimaalsel võimsuspunktil (MPP), et saada maksimaalset võimsust.

madalam keskmine väljundvõimsus (joonis 3).Pinge pulsatsiooni tasandamiseks on siinile lisatud kondensaator.

Joonis 3: PWM-inverteri skeemi poolt PV-klemmidele tekitatud pinge pulsatsioon nihutab rakendatud pinge PV-massiivi maksimaalsest võimsuspunktist (MPP).See põhjustab massiivi väljundvõimsuse pulsatsiooni, nii et keskmine väljundvõimsus on väiksem kui nominaalne MPP

Pinge pulsatsiooni amplituud (tipp -tipp) määratakse ümberlülitussageduse, PV pinge, siini mahtuvuse ja filtri induktiivsuse järgi vastavalt:

kus:

VPV on päikesepaneeli alalispinge,

Cbus on siini kondensaatori mahtuvus,

L on filtri induktiivpoolide induktiivsus,

fPWM on lülitussagedus.

Võrrand (1) kehtib ideaalse kondensaatori kohta, mis ei lase laengul laadimise ajal kondensaatorist läbi voolata ja seejärel tühjendab takistuseta elektriväljas asuva energia.Tegelikkuses pole ükski kondensaator ideaalne (joonis 4), vaid koosneb mitmest elemendist.Lisaks ideaalsele mahtuvusele ei ole dielektrik ideaalselt takistuslik ja anoodilt katoodile voolab väike lekkevool mööda lõplikku šunditakistust (Rsh), minnes dielektrilisest mahtuvusest (C) mööda.Kui vool läbi kondensaatori voolab, ei ole kontaktid, fooliumid ja dielektrik ideaalselt juhtivad ning mahtuvusega jadamisi on samaväärne jadatakistus (ESR).Lõpuks salvestab kondensaator magnetväljal natuke energiat, nii et seeriate seeriate induktiivsus (ESL) on seeriana mahtuvusega ja ESR.

Joonis 4: Üldkondensaatori ekvivalentahel.Kondensaator onkoosneb paljudest mitteideaalsetest elementidest, sealhulgas dielektriline mahtuvus (C), mittelõpmatu šunditakistus läbi dielektriku, mis möödub kondensaatorist, jadatakistus (ESR) ja jadainduktiivsus (ESL).

Isegi näiliselt lihtsas komponendis nagu kondensaator on mitu elementi, mis võivad rikki minna või laguneda.Kõik need elemendid võivad mõjutada inverteri käitumist nii vahelduv- kui alalisvoolu poolel.Mitte ideaalsete kondensaatori komponentide efekti lagunemise määramiseks on PV-klemmide sisse viidud pinge pulsatsioonile, simuleeriti PWM Unipolaarset H-silla muundurit (joonis 2) vürtsi abil.Filtri kondensaatorid ja induktiivpoolid hoitakse vastavalt 250 µF ja 20 mH juures.IGBT-de SPICE-mudelid on tuletatud Petrie jt tööst. IGBT-lüliteid juhtiv PWM-signaal määratakse vastavalt kõrge ja madala külje IGBT-lülitite komparaatori ja inverteeriva komparaatori ahelaga.