På nuværende tidspunkt er Kinas fotovoltaiske kraftproduktionssystem hovedsageligt et DC -system, der skal oplade den elektriske energi, der genereres af solbatteriet, og batteriet leverer direkte strøm til belastningen. F.eks. Er Solar House -belysningssystemet i det nordvestlige Kina og mikrobølgestationens strømforsyning langt væk fra gitteret alle DC -system. Denne type system har en simpel struktur og lave omkostninger. På grund af de forskellige belastnings -DC -spændinger (såsom 12V, 24V, 48V osv.) Er det imidlertid vanskeligt at opnå standardisering og kompatibilitet af systemet, især for civil magt, da de fleste af AC -belastningerne bruges med DC -effekt. Det er vanskeligt for den fotovoltaiske strømforsyning at levere elektricitet til at komme ind på markedet som en vare. Derudover vil fotovoltaisk kraftproduktion til sidst opnå netforbundet drift, som skal indføre en moden markedsmodel. I fremtiden vil AC -fotovoltaiske kraftproduktionssystemer blive mainstream for fotovoltaisk kraftproduktion.
Kravene til fotovoltaisk kraftproduktionssystem til inverter strømforsyning
Det fotovoltaiske kraftproduktionssystem ved hjælp af vekselstrømsudgang består af fire dele: fotovoltaisk array, opladning og udladningskontrol, batteri og inverter (det gitterforbundne kraftproduktionssystem kan generelt spare batteriet), og inverteren er nøglekomponenten. Photovoltaic har højere krav til invertere:
1. høj effektivitet er påkrævet. På grund af den høje pris på solceller i øjeblikket for at maksimere brugen af solceller og forbedre systemeffektiviteten er det nødvendigt at forsøge at forbedre inverterens effektivitet.
2. høj pålidelighed er påkrævet. På nuværende tidspunkt bruges fotovoltaiske kraftproduktionssystemer hovedsageligt i fjerntliggende områder, og mange kraftværker er uden opsyn og vedligeholdt. Dette kræver, at inverteren har en rimelig kredsløbsstruktur, streng valg af komponent, og kræver, at inverteren har forskellige beskyttelsesfunktioner, såsom input DC Polarity Connection Protection, AC Output Short Circuit Protection, overophedning, overbelastningsbeskyttelse osv.
3. DC -indgangsspænding er påkrævet for at have en bred vifte af tilpasning. Da batteriets terminalspænding ændres med belastningen og intensiteten af sollys, selvom batteriet har en vigtig effekt på batterispændingen, svinger batterispændingen med ændringen af batteriets resterende kapacitet og intern modstand. Især når batteriet bliver aldrende, varierer dets terminalspænding meget. For eksempel kan terminalspændingen på et 12 V -batteri variere fra 10 V til 16 V. Dette kræver, at inverteren fungerer ved en større DC, sikrer normal drift inden for indgangsspændingen og sikrer stabiliteten af AC -udgangsspændingen.
4. I mellem- og storkapacitet fotovoltaiske kraftproduktionssystemer skal output fra inverterens strømforsyning være en sinusbølge med mindre forvrængning. Dette skyldes, at i mellem- og storkapacitetssystemer, hvis der anvendes firkantbølgekraft, vil output indeholde flere harmoniske komponenter, og højere harmonik vil generere yderligere tab. Mange fotovoltaiske kraftproduktionssystemer er fyldt med kommunikations- eller instrumenteringsudstyr. Udstyret har højere krav til kvaliteten af elnettet. Når de mellemstore og store kapacitetsfotovoltaiske kraftproduktionssystemer er forbundet til gitteret for at undgå strømforurening med det offentlige gitter, er inverteren også påkrævet for at udsende en sinusbølgestrøm.
Inverteren konverterer jævnstrøm til skiftevis strøm. Hvis den direkte strømspænding er lav, øges den af en vekslende strømtransformator for at opnå en standard vekslende strømspænding og frekvens. For invertere af stor kapacitet på grund af den høje DC-busspænding har AC-udgangen generelt ikke brug for en transformer for at øge spændingen til 220V. I inverterne med mellemstore og lille kapacitet er DC-spændingen relativt lav, såsom 12V, for 24V, skal et boost-kredsløb designes. Invertere med mellemstore og lille kapacitet inkluderer generelt push-pull-inverterkredsløb, fuldbro-inverterkredsløb og højfrekvente øget inverterkredsløb. Push-pull-kredsløb forbinder det neutrale stik af boost-transformeren til den positive strømforsyning, og to strømrør alternative arbejde, output vekselstrøm, fordi effekttransistorerne er forbundet til den fælles jord, drev og kontrol kredsløb er enkle, og fordi transformeren har en bestemt lækageinduktans, kan det begrænse kortslutningsstrømmen, hvilket forbedrer pålideligheden af kredsløbet. Ulempen er, at transformatorudnyttelsen er lav, og evnen til at drive induktive belastninger er dårlig.
Inverterkredsløbet med fuld bro overvinder manglerne ved push-pull-kredsløbet. Strømtransistoren justerer outputpulsbredden, og den effektive værdi af output AC -spænding ændres i overensstemmelse hermed. Da kredsløbet har en freewheeling -loop, selv for induktive belastninger, vil udgangsspændingsbølgeformen ikke blive forvrænget. Ulempen ved dette kredsløb er, at effekttransistorer i de øvre og underarme ikke deler jorden, så et dedikeret drevkredsløb eller en isoleret strømforsyning skal bruges. For at forhindre den almindelige ledning af de øvre og nedre broarme skal der desuden være designet et kredsløb til at være slukket og derefter tændes, det vil sige, at der skal indstilles en dødtid, og kredsløbsstrukturen er mere kompliceret.
Outputet fra push-pull-kredsløb og fuldbro-kredsløb skal tilføje en step-up-transformer. Fordi step-up-transformeren er stor i størrelse, lav effektivitet og dyrere, med udviklingen af effektelektronik og mikroelektronik-teknologi, bruges højfrekvente trin-up-konverteringsteknologi til at opnå omvendt den kan realisere inverter med høj effektdensitet. Det forreste stage boost-kredsløb for dette inverterkredsløb vedtager push-pull-struktur, men arbejdsfrekvensen er over 20 kHz. Boost-transformatoren vedtager højfrekvent magnetisk kernemateriale, så det er lille i størrelse og lys i vægt. Efter højfrekvent inversion omdannes den til højfrekvent vekslende strøm gennem en højfrekvent transformer, og derefter opnås højspændingsstrøm (generelt over 300V) gennem et højfrekvente ensretterfilterkredsløb og derefter omvendt gennem et strømfrekvensommerterkredsløb.
Med denne kredsløbsstruktur forbedres kraften i inverteren kraftigt, tabet ikke-belastning af inverteren reduceres tilsvarende, og effektiviteten forbedres. Ulempen ved kredsløbet er, at kredsløbet er kompliceret, og pålideligheden er lavere end ovenstående to kredsløb.
Kontrolkredsløb af inverterkredsløb
De vigtigste kredsløb for de ovennævnte invertere skal alle realiseres med et kontrolkredsløb. Generelt er der to kontrolmetoder: firkantet bølge og positiv og svag bølge. Inverter -strømforsyningskredsløbet med firkantet bølgeudgang er enkel, lavt omkostninger, men lavt effektivitet og store i harmoniske komponenter. . Sine Wave Output er udviklingstrenden for invertere. Med udviklingen af mikroelektronik -teknologi er mikroprocessorer med PWM -funktioner også kommet ud. Derfor er inverterteknologien til sinusbølgeudgang modnet.
1. Invertere med firkantet bølgeoutput bruger i øjeblikket for det meste puls-bredde-modulation Integrerede kredsløb, såsom SG 3 525, TL 494 og så videre. Praksis har vist, at brugen af SG3525 -integrerede kredsløb og brugen af effektfet som skiftende effektkomponenter kan opnå relativt høj ydeevne og prisinverter. Fordi SG3525 har evnen til direkte at drive kraftfet -kapacitet og har intern referencekilde og operationel forstærker og underspændingsbeskyttelsesfunktion, så dens perifere kredsløb er meget enkel.
2. Inverterkontrolintegreret kredsløb med sinusbølgeudgang, kontrolkredsløbet for inverteren med sinusbølgeudgang kan kontrolleres af en mikroprocessor, såsom 80 C 196 MC produceret af Intel Corporation, og produceret af Motorola Company. MP 16 og PI C 16 C 73 Produceret af Mi-Cro Chip Company osv. Disse enkelt-chip-computere har flere PWM-generatorer og kan indstille de øverste og øvre broarme. I løbet af den døde tid skal du bruge Intel Company's 80 C 196 MC til at realisere sinusbølgeudgangskredsløbet, 80 C 196 MC til at afslutte sinusbølgesignalgenereringen og registrere AC -udgangsspændingen for at opnå spændingsstabilisering.
Valg af strømenheder i hovedkredsløbet for inverteren
Valget af hovedkraftkomponenterne iinverterer meget vigtig. I øjeblikket inkluderer de mest anvendte effektkomponenter Darlington Power Transistors (BJT), Power Field Effect Transistors (MOS-F ET), isolerede gate-transistorer (IGB). T) og slukket thyristor (GTO) osv., De mest anvendte enheder i småkapacitetssystemer er MOS-fet, fordi MOS-fet har lavere spændingsfald og højere switchfrekvensen af IG BT bruges generelt i højspændings- og storkapacitetssystemer. Dette skyldes, at On-state-modstanden for MOS FET øges med stigningen i spænding, og IG BT er i medium-kapacitetssystemer besætter en større fordel, mens GTO'er i super-stor kapacitet (over 100 kVA) systemer bruges som effektkomponenter.
Posttid: Okt-21-2021
