Sarrera Konplexuaren Inbertsoreen Ondorraketa Printzipioak

I. Sarrera Inbertsoreen Funtzionamendu Printzipioak

Sarrera inbertsoreak dira zuzeneko korrontea (DC) aldatzen dituzten alterno korronte (AC) bihurtzeko gailuak, eta erabilgarriak dira eguzkiaren fotovoltaiko (PV) indar sortzaile sistemetan. Funtzionamendu printzipioek hainbat aspektu dituzte:

Energia Bihurketaren Prozesua:Eguzkiaren argian, PV panelak DC elektrizitatea sortzen dute. Tamaina txiki eta ertain batzuetarako sarrera inbertsoreentzat, bi pauso kudeko egitura askotan erabiltzen da, non PV paneletatik ateratzen den DC hasierako konbertsio baten bitartez DC/DC konbertsor baten bidez pasa, eta ondoren DC/AC konbertsorekin AC sortzen du. Inbertsore handiak, ordea, pauso bakarreko egitura erabiltzen dute zuzeneko konbertsiorako. Lan egin beharrean, inbertsorea DC tenperia, korrontea eta sarrera AC tenperia eta korrontea detektatzen ditu, digital kontrol sistema PWM (Pulsu Zabalera Modulazioa) aktibatzaile signalak sortzen ditu, inbertsoreak AC sortzen duelarik, frekuencia eta fasean sarreraarekin sinkronizatuta. Adibidez, PV paneletatik ateratzen den DC elektrizitatea sarrera inbertsorean sartzen denean, lehenengo birraktore baten (bipausoko egitura birraketa funtzioa badu) bidez igaro dezake, existitzen den AC DCra bihurtzen du, eta ondoren inbertsore ataleko elektronika osagaiak DCra ACra bihurtzen du, azkenik etxeko edo industria-kargaetara edo sarrera barruan jarriko da.

Oinarrizko Osagaiak eta Funtzioak:

• Konbertsoreak: Zenbait egituretan, hau da AC-tik DC-ra konbertsatzeko zustu, ondoren inbertsortzailearen sarrera DC izan dadin.

• Inbertsortzailea: Hau da oinarrizko osagai bat, elektroniko elementuak erabiliz (adibidez, indarra duen semikonduktor gailuak) DC-tik AC-ra konbertsatzeko.

• Kontrolagailua: Prozesu osoa kontrolatzen du, sarrerako eta irteerako tenperatura eta indarrak monitorizatzen ditu, eta PWM drive signalak hauen parametroetan oinarrituta egokitu egiten ditu, horrela irteerako AC estandar berdinetara heltzeko.

• Irteera Terminala: Konbertitako AC-a txokoari edo kargura bidaltzen dio.

II. Txokoarekin konektatutako inbertsoreen eta txokoaren arteko harremana

Indarren transmitazioa eta interakzioa: Txokoarekin konektatutako inbertsore baten funtzio nagusia DC-a AC-ra bihurtzea eta txokoarekin konektatzea da, indarren transmitazioa ahalbidetzeko. PV sistemak sortutako elektrizitatea txokoan sartu dezake, beste erabiltzaileentzako beharrezkoa izan ez arren. Prozesu honetan, txokoa energia handi bat gordeko eta banatzeko zentro gisa dabil, eta txokoarekin konektatutako inbertsorea txokora lotzen duen sarrerako zati gisa dabil. Adibidez, banatutako PV proiektuetan, asko etxeek PV sistema dutenak excedentea txokoan saldu ditzakete txokoarekin konektatutako inbertsore baten bidez, noranzko bihurriko indar-fluxua lortuz—txokotik hartzen eta ematen.

Txarren baten perspektibatik, gehiago dauden txarreko inbertsoreak integrazioan, energia iturriak anitzagoak bihurtzen dira. Hala ere, hau txarraren estabilitasuna eta kalitatea eragiten ditu.

Kontrola eta egokitzapena:Une honetan, txarreko inbertsoreek bi kontrol modu osoen gainditzen dituzte: kontrola korrontea eta kontrola tensioa. Kontrola korrontean, inbertsorea irteera korrontea kontrolatzeko zailtasuna du eta txarraren tensioa eta beste parametro batzuen aldaketari egokitzea behar du. Adibidez, txarr gutxien (impedantzia handiko, estruktura ahulra, korronte arruntaurren kontraerresistentzia txikia) dituzten sistemetan, inbertsoreak impeditzia handiko txarrak egokitzea behar du erresonantziak saihesteko, kasu horretan arazoak eskalatu ahal direla. Inbertsore desberdinetan algoritmo eta kontrol mekanismo desberdinak erabiltzen dira, hala nola inteligentzi aktiboko amortizazio algoritmoak erresonantziak saihesteko, eta kontrol berriroko, PI parametro dinamikoak, harmoniko espesifikoen amortizazioa eta denbora-laguntza kompentsazioa bezalako estrategiak.

Tensio kontrol moduan, inbertsorea tensio kontrolatzen du, txarreko inbertsorearen eginbide kanpoak tensio kontrolatua bezala jarduten, tensio eta maiztasuna sustatzea gaituzte. Hau oso egokia da energiaren berriztagarritasuna altuena duten txarreko lotzeko, inbertsoreak txarraren tensioa eta maiztasuna, neurri batzuetan, kudeatzeko gaitasuna ematen dio funtzionamendu estabil mantentzeko.

III. Ezaer da konexioarekin dagoen inbertsoreak sarea gabe funtzionatzeko?

Arrunta den kasuan, ez da baimenduta:Normen eta segurtasunaren reguluak arabera, sarea konexioarekin dagoen inbertsoreek arriztagarritasuna saihesteko gailuak dituzte. Sarea tensioa zero bada, inbertsorea geldituko da. Honek esan nahi du inbertsoreak jardueratik aterako dela esteka bat gertatzen denean, mantentzaileei arrisku bat eragiteko. Adibidez, PV sistemak inbertsorearen bidez sarrera elektrikoa jarraitzen badu esteka bat dagoenean, aski erraz txinpartu eta beste arrisku segurtasunarrak sortu daitezke. Beraz, normen estandarrak zehazten dute PV sarea konexioarekin dagoen inbertsoreek insularitatea detektatzeko eta kontrolatzeko funtzioak dituztela, eta sarea ez dagoenean gelditu behar dutela.

Erabiliak Ezarpen Espetsialen Pean:Teoretikoki, softwarea edo hardwarea aldatu gabe, oflineko inbertsore bat erabiliz "grid" bat simulatu daiteke, fotovoltaikoaren inbertsoreari grid normala dela esanaz, hala eta moduan, "grid" horretara energia eman dezake. Hala ere, metodo hau arriskuak ditu eta ez du normaleko segurtasun eta regulazio eskarrizuna betetzen. Aldiz, konexioarekin dagoen inbertsorea offline moduan funtzionatzeko aldatuta badago, hala nola zenbait ibiltarte-konexio eta oflineko inbertsore hibrideetan, grid-a galtzen denean ofline modura alda daiteke. Hala ere, orduan ez da jatorrizko konexioarekin dagoen inbertsorearen funtzioa, baina espetsialki diseinatutako eta aldatutako emaitza bat da.

IV. Konexioarekin Dagoen Inbertsoreak Funtzionatzeko Baldintza Oso Garrantzitsuak

Teknikoak Baldintzak:

• Maiztasunaren sinkronizazioa: Sarea maiztasuna gehienetan 50Hz edo 60Hz da hainbat eremutan. Inbertsoreak emaitzen duen AC maiztasuna horrekin sinkronizatu behar da. Hona hemen teknologiak, hala nola PLL (Phase-Locked Loops) erabiltzen dira inbertsorearen AC maiztasuna sarearekin bat etorri dadin, bestela ezin izango da normalki funtzionatu.

• Faseen sinkronizazioa: Maiztasunaren sinkronizazioaren ondoren, inbertsorearen AC irteera fasean ere sinkronizatu behar da sareko tenperatura baimenduarentzat. Faseen sinkronizazioa kontrol teknologietan lortzen da. Faseen sinkronizazio gabe, inbertsorearen energia ezin izango da lehiez egoki sarean sartu, indarrerako aldaketak eta kalitate txarra sortuko ditu.

• Tentsioaren konplexutasuna: Inbertsorearen irteerako tentsioa sareko tentsioarekin bat etorri behar da konekzio puntuaren. Inbertsoreak tentsio desberdinak hartzen dituzte, baina segurtasun muga barruan funtzionatu behar dute. Tentsioak ez badira bat, indarrerako igotzeko arazoak eta inbertsore edo sareko tresnak jaurtitzea gertatu dezake.

• Murrizkiaren Muga: DC-tik ACra aldatzean, inbertsoreak murrizkiak sortu ditzake, eta horrek xarratu dezake sarea, adibidez, tentsioen distorsioa eragin edo beste elektrikotasunekiko gailuen funtzionamoa. Beraz, inbertsoreek murrizki muga zehatz bat bete behar dute kalitatea bermatzeko. Adibidez, inbertsorearen irteera korrontea ez du DC osagai bat eduki behar, eta inbertsorearen irteera korrontean dauden murrizki altuak gutxienez posiblean gehitu behar dira, sarea polutsitzen saiatzeko.

• Indar Erreaktiboaren Kontrola: Inbertsoreak indar erreaktiboa kontrolatzen du saren tentsioaren estabilitasuna laguntzeko. Energiari berriztagarriko proportzio handiagoa duten sareetan, indar erreaktiboaren kontrola oso garrantzitsua da. Indar erreaktiboa kontrolatuz, saren tentsio-maila regulatu daiteke, sarearen estabilitatea eta kalitatea hobetu ahal izango ditugu.

• Island Effectuaren Babeslea: Sareak itzal egin badu, inbertsoreak azkar askatutako sarearekin lotuta egon behar du, beste moduan, mantentzaileei babesteko. Hau da sareko inbertsoreen segurtasun funtzio nagusi bat.

Segurtasun Baldintzak:

• Elektrikoa segurtasuna: Inbertsoreak eta bere instalazioak elektrikoaren segurtasunari buruzko estandarrak bete behar ditu, izendapen isolagailua, gain egoera babesa eta zirkuito itxi babesa barne. Adibidez, inbertsorearen isolagailu elektrokoa ona izan behar da lehorrerik gabe; gain egoera edo zirkuito itxi baten kasuan, inbertsoreak mekanismoak aktibatu behar ditu taldeguen hautsegitea eta suertatzea saihesteko.

• Babesteko graduak: Inbertsoreak babesteko gradu bat behar du hondar eta urtze moduko inguru faktoreei erantzun. Kanpo inbertsoreek aditzi, IP65 bezalako, babesteko gradu handiagoa behar dute. Babesteko graduak inbertsoreak aldatzeko egonkorrean normalki funtzionatzeko eta bere erabilera denbora luzatzen du.

Regulazioak eta estandarroak:

• Estandaroak eta Industriako Estandaroak: Sareko inbertsoreek errespetatu behar dituzte herrialdeko eta industriako estandaroak, hala nola Txinan GB/T 37408 - 2019 estandarra, PV sareko inbertsoreen teknikari buruzko eskariak zehazten dituena. Estandaroak hainbat aspektu hartzen ditu kontuan, prestazioetan, segurtasunean eta indarraren kalitatean barne, inbertsoreek sarerako regulazioak bete dezan.

• Baimenak eta Onartzeak: Sareko inbertsoreen instalazioa eta funtzionamendua baimenak eta onartzeak behar ditu energia departamentuari esker, sarera ez dutela eragin negatiborik. Energia departamentuak inbertsorearen kokapena, kapasitatea eta parametro teknikoak aztertuko ditu, eta soilik onartutako ostean inbertsoreak sarera konektatu daiteke.

Faktore Ekonomikoak:

• Investimendu rendimentua (ROI): Erabiltzaileak edo enpresak sarea konexuko inbertsoreak kontsideratzen dituzte, ROIa ebaluatuko dute, hasierako investimendu kostuen, funtzionamendu eta mantentze kostuen, eta posibleki politika laguntzien edo elektrizitatearen saltzeko irabazkien artean barne. ROIa ez bada ona, sarea konexuko inbertsoreen entusiasmoa eragin dezake. Adibidez, hasierako investimendu kostuak altuak badira eta elektrizitatearen prezioa baxua da laguntza-politikarik gabe, investigatzaileak ahalegintu beharko lirateke.

• Laguntza-politikak: Herrialdetan desberdineko laguntza-politikak egon daitezke, hauen ekonomi arriskura sarea konexuko inbertsore-proiektuen. Batzuek laguntza ematen dute energia berriztagarriaren garapenerako, inbertsoreen erosteko eta elektrizitatearen saltzeko tarifak barne, horrek sarea konexuko inbertsore-proiektuen ekonomi arriskura hobetu laguntzen du.

Sistema bateragarritasuna:

• Sarrera erabilgarritasuna: Inbertsoreak egon behar du existitzen den sare sisteman osoarekin bateragarria izan, sarearen egitura, eskala eta funtzionamenduaren ezaugarriekin bat. Sare egiturak ezberdinak (adibidez, TT, IT eta TN sistemak) eta eskalak ezberdinak (adibidez, tenperatura baxuko eta altuko sareak) inbertsorerentzako baldintzak ezberdinak dituzte, eta inbertsoreak horiekin batera egin behar du sareko konexio estaltasuna lortzeko.

• Gailuen erabilgarritasuna: Inbertsoreak ondo jokatu behar du konektatutako energia sortzeko gailuekin (adibidez, panelak soleariak, haize-generagailuak) indarraren aldatze efizientea lortzeko. Adibidez, panelen solearien irteera-indarra eta tensioa inbertsorearen sarrerako eskariak bete behar ditu sistema osoaren efizientzia eta prestasuna bermatzeko.

Ingurumen faktoreak:

• Ingurumeneko egokitzea: Inbertsorea instalazioaren tokiko ingurumen-egoerari egokitzen behar du, hala nola tenperatura eta igazalortasuna, epe luzerako eraginkortasuna bermatzeko. Adibidez, tenperatura altuak dituzten ingurumenetan, inbertsorearen kalorik kendura-prestakuntza ona izan behar da sopegara joateko arriskua saihesteko; igazalortasuna altuak dituzten ingurumenetan, inbertsoreak urdangarritasuna ukitzeko prestakuntza eduki behar du barne zirkuituen itxaron arteko itsasorrak saihesteko.

• Ingurumeneko eragina: Inbertsorearen diseinua eta funtzionamendua bere ingurumen gaineko eraginekin kontuan hartu behar dira, hala nola soraldak eta elektrizitate magnetikoko interferentzia. Soraldak murriztu egin behar dira inbertsorearen lanprozesuan sortzen direnak, soraldak sortzeko arriskua saihesteko, eta elektrizitate magnetikoko interferentzia kontrolatu behar da beste tresna elektroniko batzuk interferitzea saihesteko.

Erabilera eta Mantenimendua:

• Interfaz de usuario: El inversor debe proporcionar una interfaz de usuario intuitiva para el seguimiento del estado del sistema y la realización de los ajustes necesarios. Por ejemplo, los usuarios pueden ver los parámetros operativos del inversor (por ejemplo, voltaje de entrada/salida, corriente, potencia) y la información de alarma de fallos a través de la interfaz, y realizar ajustes básicos (por ejemplo, límites de potencia, selección del modo de funcionamiento).

• Requisitos de mantenimiento: El mantenimiento del inversor debe tener en cuenta la facilidad de mantenimiento, los costos de mantenimiento y los ciclos de mantenimiento. Un inversor que sea fácil de mantener puede reducir los costos y la dificultad del mantenimiento, mientras que un ciclo de mantenimiento razonable puede garantizar un funcionamiento estable a largo plazo. Por ejemplo, la estructura interna del inversor debe diseñarse para facilitar la inspección por parte del personal de mantenimiento, y la vida útil y los costos de reemplazo de sus componentes deben ser razonables.

V. Papel de la red en la operación del inversor conectado a la red

Erreferentziak ematea eragileentzat: Sareaaren tensioa, maiztasuna eta beste parametro batzuk eragile konektatuak erabiltzen dituzten erreferentzi estandarra ematen dute. Eragileak bere irteera sarearen tensioarekin eta maiztasunarekin doitzeko egokitu behar du. Adibidez, eragileak PLL teknologia bezalako teknologiat erabiltzen ditu bere irteerako entziklopa eta sarea konpondu eta tensioa bateratzea, sarea ongi integratzeko. Sarea ez badu erreferentzi horiek ematen, eragileak ezin izango luke bere irteera zehazki doitzeko eta sarrera arrunta ez litzateke posible.

Indar iturburuaren transmitazioa eta banaketa ahalbidetzea: Sarea eragile konektatuak sortutako indar iturburuaren transmitazio eta banaketarako plataforma ematen du. Eragileak PV sistemak sortutako AC indarra sarreran sartuta, sarea indar hori beharrezkoa den lekura bidal dezake, banaketa lausoa lortuz. Honek PV indarrek sistema orokorrarekin bat egin ahal dute, gehiago erabiltzaileei eman ahal izan. Sarea eskala eta egitura ere eragileen konexio metodoak eta lan modua eragiten ditu. Adibidez, tensio desberdinetako sareetan (adibidez, tensio baxuko eta altuko sareetan), eragileak dagokion sarbidea eta teknika baldintzetan bete behar ditu, indar transmitazio segurua eta efizientea lortzeko.

Erabaketa Estabilizatua:Txarrai an, asko daude erregenerazio eta erabilera gailuak elkarlotuta, sistema handi bat osatuz. Sistema honek estabilitasun eta inertsia bat ditu, hau da lagungarria da txartelari lotutako inbertsoreen erabaketarako. Adibidez, PV sistemaren indarraren aldatzen denean, txarra horrek beren mekanismoen bidez (adibidez, beste erregenerazio gailuen indarraren aldatzea) ekilibrotzeko gaitasuna du, hala inbertsorerako eraginak murriztuz. Gainera, txarra segurtasun ezaugarriak ematen ditu, hala adibidez, inbertsorearen irteeran zurtzaldi laburbiltzaile bat gertatzen denean, txarraren babesezko gailuak ekintza egiten dute arazoak handitzea saihesteko, inbertsorea eta beste tresnak babestuz.