Fotovoltaiska nätanslutna växelriktare är viktiga nyckelkomponenter i solcellskraftgenereringssystem, huvudsakligen som används som dedikerade växelriktarkraftkällor inom området för solenergiproduktion. Nätanslutna växelriktare omvandlar växelström som genereras av solpaneler till växelström som kan anslutas direkt till elnätet genom kraftelektronisk omvandlingsteknik. Låt oss lära oss om arbetsprincipen för fotovoltaiska nätanslutna växelriktare och deras roll i solenergisystem.
1 Arbetsprincip för fotovoltaiskt nätansluten växelriktare
När det allmänna elnätet är avstängt är nätsidan ekvivalent med ett kortslutningstillstånd, och växelriktaren som är ansluten till nätet kommer automatiskt att skydda sig på grund av överbelastning. När mikroprocessorn upptäcker överbelastning kommer den, förutom att blockera SPWM-signalen, också att koppla bort strömbrytaren som är ansluten till nätet. Vid denna tidpunkt, om solcellsuppsättningen har energiutgång, kommer växelriktaren att arbeta i ett separat driftläge. När man kör ensam är styrningen relativt enkel, vilket är växelspänningens negativa återkopplingstillstånd. Mikroprocessorn detekterar växelriktarens utspänning och jämför den med referensspänningen (vanligtvis 220V), och styr sedan PWM-utgångens arbetscykel för att uppnå växelriktare och spänningsreglering.
Förutsättningen för självständig drift är förstås att solcellsmatrisen kan ge tillräcklig effekt vid den tidpunkten. Om belastningen är för stor eller om solljusförhållandena är dåliga, kan växelriktaren inte mata ut tillräcklig effekt, och solcellspanelens terminalspänning kommer att sjunka, vilket resulterar i en minskning av utgående växelspänning och går in i ett lågspänningsskyddstillstånd. När elnätet återupptar matningen kommer det automatiskt att växla till återkopplingsläget.
2 Rollen av fotovoltaiska nätanslutna växelriktare
Växelriktare har inte bara funktionen att omvandla direkt till växelström, utan har också funktionen att maximera prestanda för solceller och systemfelskydd. Sammanfattningsvis finns det automatiska drift- och avstängningsfunktioner, kontrollfunktion för maximal effektspårning, antiisolerad driftfunktion (för nätanslutna system), automatisk spänningsjusteringsfunktion (för nätanslutna system), DC-detekteringsfunktion (för nätanslutna system) och DC-jordningsdetekteringsfunktion (för nätanslutna system).
1. Automatisk drift och avstängningsfunktion
Efter soluppgången på morgonen ökar intensiteten av solstrålningen gradvis, och solcellens effekt ökar också i enlighet med detta. När den uteffekt som krävs för att växelriktaren ska fungera har uppnåtts, startar växelriktaren automatiskt att gå. Efter driftstart övervakar växelriktaren hela tiden utsignalen från solcellsmodulerna. Så länge uteffekten från solcellsmodulerna är större än den uteffekt som krävs för att växelriktaren ska fungera, fortsätter växelriktaren att gå; Fram till solnedgången kan växelriktaren fortfarande fungera även under regniga dagar. När uteffekten från solcellsmodulen minskar och omriktarens uteffekt närmar sig noll går omriktaren in i ett standbyläge.
2. Styrfunktion för maximal effektspårning
Effekten av solcellsmoduler varierar med intensiteten av solstrålningen och temperaturen på själva solcellsmodulen (chiptemperatur). Dessutom, på grund av egenskapen att spänningen minskar med ökande ström i solcellsmoduler, finns det en optimal driftspunkt som kan uppnå maximal effekt. Solinstrålningens intensitet förändras ständigt, och uppenbarligen förändras också den optimala driftpunkten. Jämfört med dessa förändringar, genom att hålla solcellsmodulens driftspunkt vid maximal effektpunkt, får systemet alltid maximal effekt från solcellsmodulen, och denna styrning kallas maximal effektspårningskontroll. Den största egenskapen hos växelriktare som används i solenergisystem är införandet av MPPT-funktionen (maximal power point tracking).
3. Nätdetektering och nätanslutningsfunktion
Innan nätansluten kraftgenerering måste den nätanslutna växelriktaren ta ström från nätet, detektera spänningen, frekvensen, fassekvensen och andra parametrar för nätkraftöverföringen och sedan justera parametrarna för sin egen kraftgenerering för att överensstämma med nät elektriska parametrar. Därefter kan nätansluten elproduktion slutföras.
4. Noll (låg) spännings genomgångsfunktion
När olyckor eller störningar i elsystemet orsakar ett tillfälligt spänningsfall vid nätanslutningen till en solcellsanläggning kan solcellsanläggningen säkerställa kontinuerlig drift utan frånkoppling inom ett visst intervall och tidsintervall för spänningsfallet.
5. Detektering och kontroll av öeffekt
Under normal elproduktion är det solcellsanslutna elproduktionssystemet anslutet till elnätet och levererar aktiv kraft till nätet. Men när nätet tappar ström, kan det solcellsnätanslutna kraftgenereringssystemet fortsätta att fungera och fungera oberoende av lokala belastningar, ett fenomen som kallas öeffekt. När islanding inträffar i växelriktare utgör det en stor säkerhetsrisk för personlig säkerhet, nätdrift och själva växelriktaren. Därför föreskriver nätanslutningsstandarden för växelriktare att solcellsnätanslutna växelriktare måste ha ödetekterings- och styrfunktioner.