Prinsip kerja penyongsang:
Teras peranti penyongsang ialah litar suis penyongsang, yang dirujuk sebagai litar penyongsang untuk pendek.Litar melengkapkan fungsi penyongsang dengan menghidupkan dan mematikan suis elektronik kuasa.
Ciri-ciri:
(1) Kecekapan tinggi diperlukan.
Oleh kerana harga sel suria yang tinggi pada masa ini, untuk memaksimumkan penggunaan sel suria dan meningkatkan kecekapan sistem, kita mesti cuba meningkatkan kecekapan penyongsang.
(2) Kebolehpercayaan yang tinggi diperlukan.
Pada masa ini, sistem stesen janakuasa fotovoltaik digunakan terutamanya di kawasan terpencil, dan banyak stesen janakuasa tidak dijaga dan diselenggara, yang memerlukan penyongsang mempunyai struktur litar yang munasabah, pemilihan komponen yang ketat, dan memerlukan penyongsang mempunyai pelbagai fungsi perlindungan, seperti sebagai: perlindungan terbalik kekutuban DC input, perlindungan litar pintas keluaran AC, terlalu panas, perlindungan beban lampau, dsb.
(3) Voltan masukan diperlukan untuk mempunyai julat penyesuaian yang lebih luas.
Kerana voltan terminal sel suria berbeza dengan beban dan keamatan cahaya matahari.Terutama apabila bateri semakin tua, voltan terminalnya berbeza-beza secara meluas.Sebagai contoh, untuk bateri 12V, voltan terminalnya mungkin berbeza antara 10V dan 16V, yang memerlukan penyongsang berfungsi secara normal dalam julat voltan masukan DC yang besar.
Klasifikasi penyongsang fotovoltaik：
Terdapat banyak cara untuk mengklasifikasikan penyongsang.Sebagai contoh, mengikut bilangan fasa keluaran voltan AC oleh penyongsang, ia boleh dibahagikan kepada penyongsang fasa tunggal dan penyongsang tiga fasa;Terbahagi kepada penyongsang transistor, penyongsang thyristor dan penyongsang thyristor matikan.Mengikut prinsip litar penyongsang, ia juga boleh dibahagikan kepada penyongsang ayunan teruja sendiri, penyongsang superposisi gelombang berperingkat dan penyongsang modulasi lebar nadi.Menurut aplikasi dalam sistem yang disambungkan grid atau sistem luar grid, ia boleh dibahagikan kepada penyongsang yang disambungkan dengan grid dan penyongsang luar grid.Untuk memudahkan pengguna optoelektronik memilih penyongsang, di sini hanya penyongsang dikelaskan mengikut keadaan yang berbeza.
1. Penyongsang berpusat
Teknologi penyongsang berpusat ialah beberapa rentetan fotovoltaik selari disambungkan kepada input DC penyongsang berpusat yang sama.Secara amnya, modul kuasa IGBT tiga fasa digunakan untuk kuasa tinggi, dan transistor kesan medan digunakan untuk kuasa rendah.DSP menukarkan pengawal untuk meningkatkan kualiti kuasa yang dijana, menjadikannya sangat hampir dengan arus gelombang sinus, biasanya digunakan dalam sistem untuk loji kuasa fotovoltaik yang besar (>10kW).Ciri terbesar ialah kuasa sistem adalah tinggi dan kosnya rendah, tetapi kerana voltan keluaran dan arus rentetan PV yang berbeza selalunya tidak dipadankan sepenuhnya (terutamanya apabila rentetan PV disekat sebahagiannya kerana keruh, teduh, noda. , dsb.), penyongsang berpusat diguna pakai.Perubahan cara akan membawa kepada pengurangan kecekapan proses penyongsang dan penurunan tenaga pengguna elektrik.Pada masa yang sama, kebolehpercayaan penjanaan kuasa keseluruhan sistem fotovoltaik dipengaruhi oleh keadaan kerja yang lemah bagi kumpulan unit fotovoltaik.Arah penyelidikan terkini ialah penggunaan kawalan modulasi vektor ruang dan pembangunan sambungan topologi baru penyongsang untuk mendapatkan kecekapan tinggi di bawah keadaan beban separa.
2. Penyongsang tali
Penyongsang rentetan adalah berdasarkan konsep modular.Setiap rentetan PV (1-5kw) melalui penyongsang, mempunyai penjejakan puncak kuasa maksimum di sisi DC, dan disambungkan secara selari di bahagian AC.Penyongsang paling popular di pasaran.
Banyak loji kuasa fotovoltaik besar menggunakan penyongsang rentetan.Kelebihannya ialah ia tidak dipengaruhi oleh perbezaan modul dan teduhan antara rentetan, dan pada masa yang sama mengurangkan ketidakpadanan antara titik operasi optimum modul fotovoltaik dan penyongsang, dengan itu meningkatkan penjanaan kuasa.Kelebihan teknikal ini bukan sahaja mengurangkan kos sistem, tetapi juga meningkatkan kebolehpercayaan sistem.Pada masa yang sama, konsep "tuan-hamba" diperkenalkan di antara rentetan, supaya sistem boleh menyambung beberapa kumpulan rentetan fotovoltaik bersama-sama dan membiarkan satu atau beberapa daripadanya berfungsi di bawah syarat bahawa satu rentetan tenaga tidak boleh membuat. satu kerja penyongsang., dengan itu menghasilkan lebih banyak tenaga elektrik.
Konsep terkini ialah beberapa penyongsang membentuk "pasukan" antara satu sama lain dan bukannya konsep "tuan-hamba", yang menjadikan kebolehpercayaan sistem selangkah lebih jauh.Pada masa ini, penyongsang rentetan tanpa transformer telah mendominasi.
3. Penyongsang mikro
Dalam sistem PV tradisional, hujung input DC setiap penyongsang rentetan disambungkan secara bersiri oleh kira-kira 10 panel fotovoltaik.Apabila 10 panel disambungkan secara bersiri, jika satu tidak berfungsi dengan baik, rentetan ini akan terjejas.Jika MPPT yang sama digunakan untuk berbilang input penyongsang, semua input juga akan terjejas, sekali gus mengurangkan kecekapan penjanaan kuasa.Dalam aplikasi praktikal, pelbagai faktor oklusi seperti awan, pokok, cerobong asap, haiwan, habuk, ais dan salji akan menyebabkan faktor di atas, dan keadaan ini sangat biasa.Dalam sistem PV mikro-inverter, setiap panel disambungkan kepada mikro-inverter.Apabila salah satu panel gagal berfungsi dengan baik, hanya panel ini akan terjejas.Semua panel PV lain akan beroperasi secara optimum, menjadikan keseluruhan sistem lebih cekap dan menjana lebih banyak kuasa.Dalam aplikasi praktikal, jika penyongsang rentetan gagal, ia akan menyebabkan beberapa kilowatt panel solar gagal berfungsi, manakala kesan kegagalan penyongsang mikro adalah agak kecil.
4. Pengoptimum kuasa
Pemasangan pengoptimum kuasa dalam sistem penjanaan kuasa solar boleh meningkatkan kecekapan penukaran dengan banyak, dan memudahkan fungsi penyongsang untuk mengurangkan kos.Untuk merealisasikan sistem penjanaan kuasa solar pintar, pengoptimum kuasa peranti benar-benar boleh menjadikan setiap sel solar melakukan prestasi terbaiknya dan memantau status penggunaan bateri pada bila-bila masa.Pengoptimum kuasa ialah peranti antara sistem penjanaan kuasa dan penyongsang, dan tugas utamanya ialah menggantikan fungsi pengesanan titik kuasa optimum asal penyongsang.Pengoptimum kuasa melakukan pengimbasan penjejakan titik kuasa optimum yang sangat pantas dengan analogi dengan memudahkan litar dan sel solar tunggal sepadan dengan pengoptimum kuasa, supaya setiap sel solar benar-benar boleh mencapai penjejakan titik kuasa yang optimum, Di samping itu, status bateri boleh dipantau pada bila-bila masa dan di mana-mana sahaja dengan memasukkan cip komunikasi, dan masalah itu boleh dilaporkan serta-merta supaya kakitangan yang berkenaan dapat membaikinya secepat mungkin.
Fungsi penyongsang fotovoltaik
Penyongsang bukan sahaja mempunyai fungsi penukaran DC-AC, tetapi juga mempunyai fungsi memaksimumkan prestasi sel suria dan fungsi perlindungan kerosakan sistem.Ringkasnya, terdapat fungsi operasi dan penutupan automatik, fungsi kawalan pengesanan kuasa maksimum, fungsi operasi anti-bebas (untuk sistem yang disambungkan dengan grid), fungsi pelarasan voltan automatik (untuk sistem yang disambungkan dengan grid), fungsi pengesanan DC (untuk grid- sistem bersambung), Fungsi pengesanan pembumian DC (untuk sistem bersambung grid).Berikut ialah pengenalan ringkas kepada operasi automatik dan fungsi penutupan serta fungsi kawalan penjejakan kuasa maksimum.
(1) Operasi automatik dan fungsi berhenti
Selepas matahari terbit pada waktu pagi, keamatan sinaran suria secara beransur-ansur meningkat, dan pengeluaran sel suria juga meningkat.Apabila kuasa output yang diperlukan oleh penyongsang dicapai, penyongsang mula berjalan secara automatik.Selepas mula beroperasi, penyongsang akan memantau output modul sel solar sepanjang masa.Selagi kuasa keluaran modul sel suria lebih besar daripada kuasa keluaran yang diperlukan untuk penyongsang berfungsi, penyongsang akan terus berjalan;ia akan berhenti pada waktu matahari terbenam, walaupun mendung dan hujan.Penyongsang juga boleh beroperasi.Apabila output modul sel suria menjadi lebih kecil dan output penyongsang menghampiri 0, penyongsang akan membentuk keadaan siap sedia.
(2) Fungsi kawalan pengesanan kuasa maksimum
Keluaran modul sel suria berbeza-beza mengikut keamatan sinaran suria dan suhu modul sel suria itu sendiri (suhu cip).Di samping itu, oleh kerana modul sel suria mempunyai ciri bahawa voltan berkurangan dengan peningkatan arus, terdapat titik operasi optimum di mana kuasa maksimum boleh diperolehi.Keamatan sinaran suria berubah, dan jelas titik kerja optimum juga berubah.Berbanding dengan perubahan ini, titik operasi modul sel solar sentiasa berada pada titik kuasa maksimum, dan sistem sentiasa memperoleh output kuasa maksimum daripada modul sel solar.Kawalan ini ialah kawalan penjejakan kuasa maksimum.Ciri terbesar penyongsang untuk sistem tenaga solar ialah ia termasuk fungsi pengesanan titik kuasa maksimum (MPPT).
Masa siaran: 26-Okt-2022
