İnverterlər, günümüzün bir çoxunu əhatə edən böyük bir statik çevirici qrupuna aiddir's cihazları bacarır"çevirmək”yükün tələblərinə uyğun bir çıxış əldə etmək üçün gərginlik və tezlik kimi girişdəki elektrik parametrləri.

Ümumiyyətlə, çeviricilər birbaşa cərəyanı alternativ cərəyana çevirə bilən cihazlardır və sənaye avtomatlaşdırma proqramlarında və elektrik ötürücülərində olduqca yaygındır.Fərqli çevirici növlərinin arxitekturası və dizaynı hər bir xüsusi tətbiqə görə dəyişir, hətta onların əsas məqsədi eyni olsa belə (DC-dən AC-yə çevrilmə).

1.Müstəqil və Şəbəkəyə Bağlı İnverterlər

Fotovoltaik tətbiqlərdə istifadə olunan çeviricilər tarixən iki əsas kateqoriyaya bölünür:

:Bağımsız çeviricilər

:Grid bağlı inverters

Bağımsız çeviricilər PV qurğusunun əsas enerji paylama şəbəkəsinə qoşulmadığı tətbiqlər üçündür.İnverter, əsas elektrik parametrlərinin (gərginlik və tezlik) sabitliyini təmin edərək, bağlı yüklərə elektrik enerjisi verə bilir.Bu, onları müvəqqəti həddən artıq yükləmə vəziyyətlərinə tab gətirə bilən əvvəlcədən müəyyən edilmiş məhdudiyyətlər daxilində saxlayır.Bu vəziyyətdə, sabit enerji təchizatı təmin etmək üçün çevirici batareya saxlama sistemi ilə birləşdirilir.

Şəbəkəyə qoşulmuş çeviricilər isə qoşulduqları elektrik şəbəkəsi ilə sinxronizasiya edə bilirlər, çünki bu halda gərginlik və tezlik"qoyulmuşdur”əsas şəbəkə ilə.Ciddi təhlükə yarada biləcək əsas şəbəkənin mümkün əks təchizatının qarşısını almaq üçün bu invertorlar əsas şəbəkə sıradan çıxdıqda əlaqəni kəsə bilməlidir.

Şəkil 1 - Müstəqil sistem və Şəbəkə ilə əlaqəli sistem nümunəsi.Şəkil Biblusun izni ilə.

2. Avtobus kondensatorunun rolu nədir

İnverterin məqsədi müəyyən bir tezlikdə və kiçik bir faza bucağı ilə (məsələn, elektrik şəbəkəsi) yükə enerji yeritmək üçün DC dalğa forması gərginliyini AC siqnalına çevirməkdir.φ ≈0).Tək fazalı birqütblü Pulse-Eni Modulyasiya (PWM) üçün sadələşdirilmiş dövrə Şəkildə göstərilmişdir.2 (eyni ümumi sxem üç fazalı sistemə də genişləndirilə bilər).Bu sxemdə, bəzi mənbə endüktansı ilə DC gərginlik mənbəyi kimi fəaliyyət göstərən PV sistemi sərbəst dönmə diodları ilə paralel olaraq dörd IGBT açarı vasitəsilə AC siqnalına çevrilir.Bu açarlar qapıda PWM siqnalı vasitəsilə idarə olunur, bu adətən daşıyıcı dalğanı (adətən istənilən çıxış tezliyinin sinus dalğası) və əhəmiyyətli dərəcədə daha yüksək tezlikdə istinad dalğasını (adətən üçbucaq dalğası) müqayisə edən IC-nin çıxışıdır. 5-20 kHz).IGBT-lərin çıxışı LC filtrlərinin müxtəlif topologiyalarının tətbiqi ilə istifadə və ya şəbəkə inyeksiya üçün uyğun olan AC siqnalına çevrilir.

Sitat alın

Şəkil 2: İmpuls Eni Modulyasiyası (PWM) birfazalıçeviricinin quraşdırılması.IGBT açarları LC çıxış filtri ilə birlikdə DC giriş siqnalını lazımlı AC siqnalına çevirir.Bu, aPV terminallarında zərərli gərginlik dalğası.Avtobuskondansatör bu dalğalanmanı azaltmaq üçün ölçülüdür.

IGBT-lərin işləməsi PV massivinin terminalına dalğalanma gərginliyini təqdim edir.Bu dalğalanma PV sisteminin işinə zərərlidir, çünki terminallara tətbiq edilən nominal gərginlik ən çox gücü çıxarmaq üçün IV əyrisinin maksimum güc nöqtəsində (MPP) saxlanmalıdır.PV terminallarındakı gərginlik dalğası sistemdən çıxarılan gücü dəyişəcək və nəticədə

daha aşağı orta güc çıxışı (Şəkil 3).Gərginlik dalğasını hamarlaşdırmaq üçün avtobusa bir kondansatör əlavə olunur.

Şəkil 3: PWM çevirici sxemi ilə PV terminallarına daxil edilən gərginlik dalğası tətbiq olunan gərginliyi PV massivinin maksimum güc nöqtəsindən (MPP) kənara keçirir.Bu, serialın güc çıxışında dalğalanma yaradır ki, orta çıxış gücü nominal MPP-dən aşağı olsun.

Gərginlik dalğasının amplitudası (zirvədən zirvəyə) keçid tezliyi, PV gərginliyi, avtobusun tutumu və filtr endüktansı ilə müəyyən edilir:

harada:

VPV günəş panelinin DC gərginliyidir,

Cbus avtobusun kondansatörünün tutumudur,

L - filtr induktorlarının endüktansı,

fPWM keçid tezliyidir.

Tənlik (1) doldurulma zamanı yükün kondansatördən axmasına mane olan və sonra elektrik sahəsində yerləşən enerjini heç bir müqavimət olmadan boşaldan ideal bir kondansatörə aiddir.Əslində, heç bir kondansatör ideal deyil (Şəkil 4), lakin bir çox elementdən ibarətdir.İdeal tutuma əlavə olaraq, dielektrik mükəmməl müqavimət göstərmir və kiçik bir sızma cərəyanı dielektrik tutumunu (C) keçərək sonlu şunt müqaviməti (Rsh) boyunca anoddan katoda axır.Kondansatördən cərəyan keçdikdə, sancaqlar, folqalar və dielektrik mükəmməl keçirmir və tutumla ardıcıl olaraq ekvivalent seriyalı müqavimət (ESR) var.Nəhayət, kondansatör maqnit sahəsində bir qədər enerji saxlayır, buna görə də tutum və ESR ilə ardıcıl olaraq ekvivalent seriyalı endüktans (ESL) var.

Şəkil 4: Ümumi kondansatörün ekvivalent dövrəsi.Bir kondansatördürdielektrik tutumu (C), kondansatördən yan keçən dielektrik vasitəsilə sonsuz olmayan şunt müqaviməti, sıra müqaviməti (ESR) və seriyalı endüktans (ESL) daxil olmaqla bir çox ideal olmayan elementlərdən ibarətdir.

Hətta bir kondansatör kimi sadə görünən bir komponentdə uğursuz və ya pisləşə bilən bir çox element var.Bu elementlərin hər biri həm AC, həm də DC tərəflərində çeviricinin davranışına təsir göstərə bilər.Qeyri-ideal kondansatör komponentlərinin PV terminallarında tətbiq olunan gərginliyin dalğalanmasına təsirini müəyyən etmək üçün SPICE istifadə edərək PWM unipolar H-körpü çeviricisi (Şəkil 2) simulyasiya edilmişdir.Filtr kondansatörləri və induktorları müvafiq olaraq 250µF və 20mH-da saxlanılır.IGBT-lər üçün SPICE modelləri Petrie və başqalarının işindən əldə edilmişdir. IGBT açarlarını idarə edən PWM siqnalı müvafiq olaraq yüksək və aşağı tərəf IGBT açarları üçün müqayisəedici və inversiya edən müqayisəli dövrə ilə müəyyən edilir.PWM nəzarətləri üçün giriş 9.5V, 60Hz sinus daşıyıcı dalğa və 10V, 10kHz üçbucaqlı dalğadır.