В даний час китайська система виробництва електроенергії в Китаї - це в основному система постійного струму, яка повинна заряджати електричну енергію, що генерується сонячною батареєю, а акумулятор безпосередньо постачає живлення для навантаження. Наприклад, система сонячного побутового освітлення в Північно -Західному Китаї та система живлення мікрохвильової станції далеко від сітки - це система постійного струму. Цей тип системи має просту структуру та низьку вартість. Однак через різні напруги постійного струму навантаження (наприклад, 12 В, 24 В, 48 В тощо), важко досягти стандартизації та сумісності системи, особливо для цивільної влади, оскільки більшість навантажень змінного струму використовуються з потужністю постійного струму. Фотоелектричне джерело живлення важко постачати електроенергію для виходу на ринок як товар. Крім того, фотоелектричне виробництво електроенергії врешті-решт досягне операції, пов’язаної з сіткою, яка повинна прийняти зрілу модель ринку. В майбутньому системи Photoevoltaic Power Generation стану стане основним фотоелектричним виробництвом електроенергії.
Вимоги системи фотоелектричного виробництва живлення для інвертора
Система генерації фотоелектричних живлення з використанням потужності змінного струму складається з чотирьох частин: фотоелектричний масив, контролер заряду та розряду, акумулятор та інвертор (система генерації живлення, пов'язаної з сіткою, як правило, може заощадити акумулятор), а інвертор є ключовим компонентом. Photovoltaic має більш високі вимоги до інверторів:
1. Потрібна висока ефективність. Через високу ціну сонячних батарей в даний час, щоб максимізувати використання сонячних батарей та підвищити ефективність системи, необхідно спробувати підвищити ефективність інвертора.
2. Потрібна висока надійність. В даний час фотоелектричні системи виробництва електроенергії в основному використовуються у віддалених областях, і багато електростанцій без нагляду та підтримуються. Це вимагає, щоб інвертор мав розумну структуру схеми, суворий вибір компонентів і вимагає від інвертора мати різні функції захисту, такі як вхідна постійна захист полярності, захист від короткого замикання змінного струму, захист перевантаження тощо.
3. Вхідна напруга постійного струму повинна мати широкий спектр адаптації. Оскільки напруга клеми акумулятора змінюється з навантаженням та інтенсивністю сонячного світла, хоча акумулятор має важливий вплив на напругу акумулятора, напруга акумулятора коливається зі зміною залишку ємності та внутрішнього опору акумулятора. Особливо, коли акумулятор старіє, його клемна напруга сильно змінюється. Наприклад, клемна напруга акумулятора 12 В може змінюватись від 10 В до 16 В. Для цього вимагає функціонування інвертора на більшій постійній струмі забезпечення нормальної роботи в межах вхідної напруги та забезпечення стабільності вихідної напруги змінного струму.
4. У системах генерації фотоелектрики середньої та великої ємності вихід джерела живлення інвертора повинен бути синусою хвилею з меншим спотворенням. Це пояснюється тим, що в системах середньої та великої ємності, якщо використовується потужність квадратної хвилі, вихід буде містити більше гармонічних компонентів, а більш високі гармоніки генеруватимуть додаткові втрати. Багато систем генерації фотоелектричних живлення завантажуються комунікаційним або приладобудованим обладнанням. Обладнання має більш високі вимоги щодо якості енергоелектричної мережі. Коли системи виробництва електроенергії середньої та великої ємності підключені до сітки, щоб уникнути забруднення потужністю з публічною сіткою, інвертор також необхідний для виходу струму синусої хвилі.
Інвертор перетворює постійний струм у змінний струм. Якщо напруга постійного струму низька, вона підсилюється трансформатором змінного струму для отримання стандартної напруги та частоти змінного струму. Для інвертерів великої ємності, завдяки високій напрузі шини постійного струму, вихід змінного струму, як правило, не потребує трансформатора для підвищення напруги до 220 В. У інверторах середньої та малої ємності напруга постійного струму порівняно низька, наприклад, 12 В, для 24 В необхідно розробити ланцюг прискорення. Інвертори середньої та невеликої ємності, як правило, включають інверторні ланцюги, інвертор на повному мостозі та високочастотні інверторні схеми. Пустні ланцюги з'єднують нейтральну пробку трансформатора Boost до позитивного джерела живлення, а дві електроживлення чергують роботу, вихідну потужність змінного струму, оскільки силові транзистори підключені до загального ґрунту, привід і керування є простими, і оскільки трансформатор має певну індуктивність витоку, він може обмежити струм короткого замикання, тим самим покращуючи надійність ланцюга. Недоліком є те, що використання трансформатора низька, а здатність керувати індуктивними навантаженнями погана.
Повна мостотний інверторний ланцюг долає недоліки ланцюга Push-Pull. Транзистор потужності регулює ширину вихідного імпульсу, а ефективне значення вихідної напруги змінного струму відповідно змінюється. Оскільки ланцюг має вільну петлю, навіть для індуктивних навантажень, форма хвилі вихідної напруги не буде спотворена. Недоліком цієї схеми є те, що силові транзистори верхньої та нижньої зброї не поділяють землю, тому необхідно використовувати виділену привід або ізольований джерело живлення. Крім того, для запобігання загальній провідності верхніх і нижніх мостних рук, схема повинна бути розроблена для вимкнення, а потім включення, тобто мертвий час повинен бути встановлений, а структура схеми складніша.
Вихід ланцюга Push-Pull та повного мостового ланцюга повинні додати ступінчастого трансформатора. Оскільки посилений трансформатор має великі розміри, низька ефективність та дорожче, з розробкою електроніки та технології мікроелектроніки, для досягнення зворотного використання використовується високочастотна технологія перетворення підсилювача. Схема прискорення передньої стадії цього інверторного ланцюга приймає структуру поштовху, але робоча частота перевищує 20 кГц. Трансформатор Boost використовує високочастотний магнітний ядровий матеріал, тому він має невеликий розмір і світло у вазі. Після високочастотної інверсії вона перетворюється на високочастотний змінний струм через високочастотний трансформатор, а потім прямий струм високої напруги (як правило, вище 300 В) отримується через високочастотну схему фільтра випрямляча, а потім інвертується через схему інвертора частоти живлення.
За допомогою цієї структури потужність інвертора значно вдосконалюється, втрата інвертора без навантаження відповідно знижується, а ефективність підвищується. Недоліком ланцюга є те, що ланцюг складний, а надійність нижча за вищезазначені два ланцюги.
Керування схеми інвертора
Основні схеми вищезазначених інверторів повинні бути реалізовані за допомогою схеми управління. Як правило, є два методи управління: квадратна хвиля та позитивна і слабка хвиля. Схема живлення інвертора з виходом квадратної хвилі проста, низька вартість, але низька ефективність і велика в гармонічних компонентах. . Виведення синусої хвилі - це тенденція розвитку інверторів. Завдяки розробці технології мікроелектроніки також вийшли мікропроцесори з функціями ШІМ. Тому технологія інвертора для виходу синусоїди дозріла.
1. Інвертори з виходом квадратної хвилі в даний час в основному використовують інтегровані схеми модуляції імпульсної ширини, такі як SG 3 525, TL 494 тощо. Практика довела, що використання інтегрованих схем SG3525 та використання Power FET в якості компонентів перемикання потужності можуть досягти відносно високих інверторів продуктивності та цін. Оскільки SG3525 має можливість безпосередньо керувати здатністю Power FETS та має внутрішнє опорне джерело та функцію оперативного підсилювача та захисту від недоїдання, тому його периферійний ланцюг дуже простий.
2. Інверторська інтегрована схема управління з синусою хвилею, ланцюг управління інвертором з виходом синусу може контролюватися мікропроцесором, таким як 80 C 196 MC, вироблений корпорацією Intel, і виробляється компанією Motorola. MP 16 та PI C 16 C 73, що виробляються компанією Mi-Cro Chop тощо. Під час мертвого часу використовуйте 80 -х MC Intel Company, щоб реалізувати ланцюг виходу синуса, 80 C 196 MC, щоб завершити генерацію сигналу синуса хвиль та виявити напругу виходу змінного струму для досягнення стабілізації напруги.
Вибір пристроїв живлення в основному ланцюзі інвертора
Вибір основних компонентів потужностіінвертордуже важливо. В даний час найбільш використовувані компоненти потужності включають транзистори Power Darlington (BJT), транзистори ефекту потужності (MOS-F ET), ізольовані транзистори воріт (IGB). T) і відключений тиристор (GTO) тощо, найбільш використовувані пристрої в системах низької напруги невеликої ємності-це MOS FET, оскільки MOS FET має нижчу падіння напруги на стані, а вище частота перемикання IG Bt, як правило, використовується в системах високої напруги та великої потужності. Це пояснюється тим, що стійкість MOS FET збільшується зі збільшенням напруги, а IG BT знаходиться в системах середньої ємності, займає більшу перевагу, тоді як у системах над великою ємністю (вище 100 кВА), GTO, як правило, використовуються як компоненти потужності.
Час повідомлення: 21-2021 жовтня
