Kao vodeći dobavljač gudačkih pretvarača, iz prve sam ruke bio svjedokom glavne uloge koji ovi uređaji igraju u sustavima solarne energije. Pretvarači niza su srce mnogih solarnih instalacija, pretvarajući izravnu struju (DC) iz solarnih panela u izmjeničnu struju (AC) koje se mogu koristiti u kućama ili se vraćaju natrag u mrežu. U ovom ću blogu istražiti različite načine upravljanja pretvaračima gudača, koji su ključni za optimizaciju performansi i učinkovitosti solarnih sustava.
Maksimalno praćenje točke snage (MPPT)
Jedan od najosnovnijih načina upravljanja u string pretvaraču je maksimalno praćenje točke snage (MPPT). Solarni paneli stvaraju snagu na temelju količine sunčeve svjetlosti koju dobivaju, a njihov izlaz snage varira s faktorima kao što su temperatura, zasjenjenje i kut sunca. Način upravljanja MPPT kontinuirano podešava radnu točku solarnih ploča kako bi se osiguralo da uvijek rade na svojoj maksimalnoj točki snage (MPP).
MPPT algoritam u string pretvaraču nadzire napon i struju solarnih ploča i izračunava izlaz snage. Zatim prilagođava radni napon kako bi pronašao točku gdje je izlaz snage maksimiziran. To se postiže postupkom pokušaja i pogreške, gdje pretvarač lagano mijenja radni napon i mjeri rezultirajući izlaz snage. Ako se snaga poveća, pretvarač se i dalje kreće u istom smjeru; Ako se snaga smanji, ona preokreće smjer.
Postoji nekoliko vrsta MPPT algoritama, uključujući perturbu i promatranje (P&O), inkrementalnu provodljivost (IncCond) i frakcijski napon otvorenog kruga (FOCV). Svaki algoritam ima svoje prednosti i nedostatke, a izbor algoritma ovisi o faktorima kao što su vrsta solarnih panela, veličina sustava i radne uvjete.
MPPT kontrola ključna je za maksimiziranje žetve energije sa solarnih ploča. Radeći ploče na njihovom MPP -u, pretvarač može povećati ukupnu učinkovitost solarnog sustava do 30%. To znači da se više energije stvara iz iste količine sunčeve svjetlosti, što rezultira većom proizvodnjom električne energije i nižim troškovima.
Kontrola povezana s rešetkom
U sustavu solarne energije povezane s mrežom, pretvarač niza povezan je s uslužnom mrežom. Način upravljanja povezanim s mrežom osigurava da pretvarač djeluje u sinkronizmu s mrežom i ubrizgava generiranu izmjeničnu snagu u mrežu pri ispravnom naponu i frekvenciji.
Upravljački način povezan s rešetkom koristi petlju koja je zaključana fazama (PLL) za sinkronizaciju izlaznog napona pretvarača s naponom mreže. PLL kontinuirano nadgleda napon mreže i podešava izlazni napon pretvarača kako bi odgovarao naponu mreže u smislu faze i frekvencije. To osigurava da je snaga ubrizgana u mrežu u fazi s naponom mreže, što je potrebno za učinkovit prijenos snage i za izbjegavanje smetnji u mreži.
Pored sinkronizacije, upravljački način povezan sa mrežom također regulira protok snage između pretvarača i mreže. Pretvarač može raditi ili u načinu vezanom za mrežu ili u načinu podržane mreže. U načinu vezanom za mrežu, pretvarač ubrizgava svu generiranu snagu u mrežu, a sustav se oslanja na mrežu za snagu kada solarni paneli ne proizvode dovoljno energije. U načinu rada na mreži, pretvarač također može pružiti podršku reaktivne snage mreži, što pomaže stabilizaciji napona mreže i poboljšanju kvalitete snage.
Kontrola povezana s rešetkom ključna je za osiguranje sigurnog i pouzdanog rada solarnih sustava povezanih s mrežom. Sinkroniziranjem s mrežom i ubrizgavanjem snage pri ispravnom naponu i frekvenciji, pretvarač može spriječiti oštećenja na mreži i osigurati da se generirana snaga učinkovito koristi.
Zaštita otoka
Otopina je uvjet u kojem dio mreže postaje isključen od glavne mreže, ali nastavlja ga pokretati lokalni generator, poput solarnog sustava. Otopina može doći zbog greške u mreži, poput prekida linije ili neuspjeha transformatora. Otopina je opasna jer može predstavljati rizik za komunalne radnike koji možda nisu svjesni da je izolirani dio mreže još uvijek energičan.
Način kontrole zaštite od otoka u pretvaraču gudača dizajniran je za otkrivanje uvjeta otoka i odmah isključiti pretvarač iz mreže. Način kontrole zaštite od otoka koristi kombinaciju pasivnih i aktivnih metoda za otkrivanje otoka. Pasivne metode nadziraju napon i frekvenciju mreže i otkrivaju promjene koje ukazuju na stanje otoka. Aktivne metode, s druge strane, unose male poremećaje u mrežu i prate odgovor na otkrivanje otoka.
Jednom kada se otkrije uvjet otoka, pretvarač odmah prestaje ubrizgavanje snage u mrežu i isključuje se od mreže. To osigurava da se izolirani dio rešetke uklanja u energiju i da komunalni radnici mogu sigurno raditi na mreži bez rizika od struje.
Zaštita od otoka kritična je sigurnosna značajka u solarnim sustavima povezanim s mrežom. Otkrivanjem i sprječavanjem otoka, pretvarač može zaštititi sigurnost komunalnih radnika i osigurati pouzdan rad mreže.
Kontrola punjenja baterije
U sustavu solarne energije sa sustavom za pohranu baterije, pretvarač niza također se može koristiti za punjenje baterija. Način upravljanja punjenjem baterije osigurava da se baterije napune sigurno i učinkovito.
Način upravljanja punjenjem baterije koristi algoritam punjenja u više stupnjeva za punjenje baterija. Algoritam se obično sastoji od tri stupnja: skupno punjenje, punjenje apsorpcije i punjenje plutanja. U fazi punjenja, pretvarač isporučuje visoku struju baterijama kako bi ih brzo napunio na određenu razinu napona. U fazi apsorpcije punjenja pretvarač smanjuje struju punjenja i održava konstantan napon kako bi u potpunosti napunio baterije. U fazi punjenja pluta, pretvarač isporučuje malu struju baterijama kako bi održao naboj i spriječio samo-praćenje.
Način upravljanja punjenjem baterije također nadzire stanje baterije punjenja (SOC) i temperaturu kako bi se osiguralo da se baterije ne pregrijavaju ili pregrijavaju. Ako SOC dosegne određenu razinu ili temperatura baterije prelazi sigurno ograničenje, pretvarač smanjuje struju punjenja ili prestaje punjenje baterija.
Kontrola punjenja baterije ključna je za osiguravanje dugog vijeka i pouzdanog rada sustava za pohranu baterija. Punjenjem baterija sigurno i učinkovito, pretvarač može produžiti vijek trajanja baterije i smanjiti troškove održavanja.
Samostalna kontrola
U samostalnom sustavu solarne energije, pretvarač niza nije povezan s uslužnom mrežom. Samostalni način upravljanja osigurava da pretvarač djeluje neovisno i pruža napajanje opterećenju.
Samostalni upravljački način koristi regulator napona za održavanje konstantnog izlaznog napona. Regulator napona kontinuirano nadgleda napon opterećenja i podešava izlazni napon pretvarača kako bi održao razinu konstantnog napona. To osigurava da opterećenje prima stabilno i pouzdano napajanje, bez obzira na promjene u izlazu solarne ploče ili potražnju opterećenja.
Pored regulacije napona, samostalni upravljački način upravljanja također upravlja skladištenje energije u bateriji. Pretvarač naplaćuje baterije kada solarni paneli proizvode više energije nego što to zahtijeva opterećenje, a baterije ispuštaju kada solarni paneli ne proizvode dovoljno energije.
Samostalna kontrola ključna je za sustave solarne energije izvan mreže. Pružanjem stabilnog i pouzdanog napajanja, pretvarač može zadovoljiti energetske potrebe udaljenih lokacija na kojima mreža nije dostupna.
Zaključak
Pretvarači niza su složeni uređaji koji koriste različite načine upravljanja kako bi optimizirali performanse i učinkovitost solarnih elektroenergetskih sustava. Načini upravljanja raspravljani na ovom blogu, uključujući MPPT, kontrolu povezanu s mrežom, zaštitu od otoka, kontrolu punjenja baterije i samostalno upravljanje, ključni su za osiguravanje sigurnog, pouzdanog i učinkovitog rada solarnih elektroenergetskih sustava.
Kao dobavljač gudačkih pretvarača, nudimo širok raspon pretvarača s naprednim kontrolnim značajkama kako bi zadovoljili potrebe različitih sustava solarne energije. NašeJednofazni pretvarač nizaprikladan je za male i srednje stambene i komercijalne aplikacije, dok su našaTri fazni pretvarač nizadizajniran je za veće komercijalne i industrijske primjene. Također nudimoTrpovi za gudače za solarne panelekoji su kompatibilni s raznim solarnim panelima i mogu se prilagoditi kako bi se ispunili specifični zahtjevi svakog projekta.
Ako ste zainteresirani da saznate više o našim pretvaračima gudača ili želite razgovarati o vašim zahtjevima solarnog elektroenergetskog sustava, slobodno nas kontaktirajte. Naš tim stručnjaka uvijek je spreman pomoći vam u odabiru pravog pretvarača za vaš projekt i pružiti vam najbolja moguća rješenja.
Reference
- Kjaer, SB, Pedersen, JK, & BlaaBjerg, F. (2005). Pregled jednofaznih pretvarača povezanih s mrežom za fotonaponske module. IEEE transakcije na industrijskoj elektronici, 52 (2), 129-138.
- Chen, Y., & Shen, X. (2011). Algoritmi praćenja maksimalne snage za fotonaponske sustave: pregled. Obnovljivi i održivi pregledi energije, 15 (3), 1698-1711.
- Salas, V., Olias, M., Barrado, A., i López, JA (2006). Pregled algoritama praćenja maksimalnih točaka snage za samostalne fotonaponske sustave. Solarna energija, 80 (9), 955-967.
- Blaabrerg, F., Teodorescu, R., Liserre, M., & Timbus, AV (2006). Pregled kontrole i sinkronizacije mreže za sustave za proizvodnju distribuiranih energija. IEEE transakcije na industrijskoj elektronici, 53 (5), 1398-1409.
- Chandra, A., Singh, B., & Al-Haddad, K. (2009). Poboljšanje kvalitete energije pomoću prilagođenih uređaja za napajanje. IEEE transakcije na industrijskoj elektronici, 56 (12), 4607-4618.
