Uredjaji za pretvorbu struje koji su povezani s mrežom moraju biti spojeni na mrežu kako bi pravilno funkcionirali. Ovi pretvarači su dizajnirani da pretvaraju jednosmjernu struju (DC) iz obnovljivih izvora energije, poput solarnih fotovoltaičkih panela ili vjetroelektrana, u izmjeničnu struju (AC) koja se sinkronizira s mrežom kako bi se snaga isporučivala javnoj mreži. Evo nekoliko ključnih značajki i uvjeta rada povezanih s mrežom pretvarača:
Osnovni radni princip pretvarača povezanih s mrežom
Osnovni radni princip pretvarača povezanih s mrežom je pretvorba jednosmjernog struja generiranog solarnim panelima ili drugim sustavima obnovljive energije u izmjeničnu struju, koja se zatim prenosi u mrežu. Taj proces sastoji se od dvije glavne faze: prvo, pretvorba jednosmjernog struja u AC, a zatim prenos pretvorene AC snage u mrežu.
Značajke pretvarača povezanih s mrežom
Sinkronizacija s mrežom: pretvarači povezani s mrežom moraju raditi u sinkronizaciji s mrežom, to jest, izlazna AC frekvencija, fazna razlika i napona moraju biti u skladu s mrežom kako bi se osiguralo da snaga može bez prepreka isporučivati u mrežu.
Ovisnost o referentnim signalima mreže: pretvarači povezani s mrežom obično ovisi o referentnim signalima koje mreža daje za prilagodbu frekvencije i faze.
Zaštita od otoka: pretvarači povezani s mrežom moraju imati funkciju sprječavanja stvaranja otoka. Kada mreža pada, pretvarač mora brzo odvojiti se od mreže kako bi se spriječilo da snaga generirana pretvaračem postane opasna za održavatelje.
Radni uvjeti
Povezivanje s mrežom: pretvarači povezani s mrežom moraju biti spojeni na mrežu kako bi mogli isporučivati pretvorenu izmjeničnu struju u mrežu.
Normalni rad mreže: pretvarač povezan s mrežom može raditi samo kada mreža normalno radi. Ako dođe do problema s mrežom ili padne struja, pretvarač će prestati raditi i ulaziti u stanje čekanja dok mreža ne vrati normalan rad.
Frekvencija i napon mreže: Pretvarači povezani s mrežom moraju detektirati frekvenciju i napon mreže i osigurati da izlazna izmjenična struja udovoljava tim parametrima. Ako frekvencija ili napon mreže premaši predodređeni raspon, pretvarač će prestati raditi.
Način rada
Normalni rad: Kada mreža normalno radi, pretvarač pretvara jednosmjernu struju generiranu fotovoltaičkim panelima ili vjetroelektranama u izmjeničnu struju i isporučuje je u mrežu.
Zaštita od grešaka: Kada mreža ima problema (poput visokog ili niskog napona, odstupanje frekvencije itd.), pretvarač će automatski odvojiti se od mreže kako bi zaštitio opremu i osigurao sigurnost osoba.
Detekcija otoka: pretvarači povezani s mrežom moraju imati sposobnost detektiranja stanja mreže, te kada mreža bude isključena, pretvarač mora prestati isporučivati struju mreži unutar određenog vremenskog okvira.
Razlike s pretvaračima izvan mreže
U suprotnosti sa pretvaračima povezanim s mrežom, pretvarači izvan mreže dizajnirani su da neovisno rade i ne ovisi o prisutnosti mreže. Pretvarači izvan mreže često se koriste uz uređaje za pohranu energije, poput baterija, kako bi se osigurala stabilna snabdijevanje strujom, čak i kada nema mreže.
Scenariji primjene
Pretvarači povezani s mrežom široko se koriste u projektima proizvodnje snage iz obnovljivih izvora, poput solarnih fotovoltaičkih sustava i vjetroelektrana, posebno u distribuiranoj proizvodnji snage i mikromrežama, poput fotovoltaičkih sustava na kućnim krovovima i komercijalnim zgradama.
Sažetak
Pretvarač povezan s mrežom zahtijeva mrežu kako bi pravilno radio jer ovisi o referentnim signalima frekvencije i faze koje mreža daje i mora sinkronizirati se s mrežom kako bi isporučivao snagu u mrežu. Također, pretvarači povezani s mrežom moraju imati zaštitu od otoka kako bi se osiguralo pravočasno odvojivanje u slučaju problema s mrežom.