Principáil Oibre Invertéirí Ceangailte ar an Grid
I. Príomhphrionsabail Oibríochta Invertéirí Ceangailte leis an Gréasán
Is é inbhéimeanna ceangailte leis an gréasán íad na hionstraimí a chonarthaíonn cuireadh shiombalach (DC) go cuireadh mheascach (AC) agus is minic a úsáidtear iad i gcórais ghineadh fuinnimh solaire fotovoltaice (PV). Tá roinnt gnéithe sa phrionsabal oibríochta:
Próiseas Athchuir Iompair:Ag tionscal na gréine, gineann páinéil PV cuireadh DC. Do invertéirí ceangailte leis an gréasán beag agus meán, úsáidtear struchtúr dhá staid go minic, áit a dtabharfar isteach an DC ó na páinéil PV trí chonarthaí DC/DC chun athchuir uathoibríoch a dhéanamh, agus ansin trí chonarthaí DC/AC chun AC a tháirgeadh. Úsáideann invertéirí móra go minic struchtúr aon-staid do chonarthaí dhíreach. Le linn oibríochta, stiúiríonn an invertéir an modúl inverter tríoch-phhaistíneach trí theipeáil ar voltag DC, curnaí, agus voltag AC agus curnaí an gréasáin. Gineann an córas rialú digiteach seinte stiúirigh PWM (Pulse Width Modulation), ag déanamh an invertéir AC a tháirgeadh atá comhdhéanta le fréamh agus pheata leis an gréasán. Mar shampla, nuair a théann an DC ó na páinéil PV isteach sa invertéir ceangailte leis an gréasán, téann sé tríd réiteoir (má tá an fheidhm réitiú san struchtúr dhá staid), ag athchur ar aon AC atá ann go DC, agus ansin trí chuid eileachtacha den chuid inverter chun DC a athchur go AC, a thugtar go deireach chuig carraigintí titheach nó tionsclaíocha nó a chur isteach sa gréasán.
Príomhchuidi agus a nFunctaí:
Rectifier: I roinnt struchtúir, tá sé freagrach as AC a athrú go DC, ag cosaint gur DC atá ag teacht isteach sa chuid inverter sna ceann eile.
Inverter: Is é seo an príomhchuid, ag úsáid eilimintí leictreonacha (mar shampla, deighiltí cumhacht leictreonacha) chun DC a athrú go AC.
Terminus Amach: Seo é a sholáthraíonn an AC comhsholúchánach don líon nó don locht.
Rialtasóir: Seo é a chontróilíonn an próiseas iomlán comhsholúcháin, lena n-áirítear monatóireacht ar fholús agus ar ghlaise isteach agus amach, agus ag déanamh athruithe ar sheinnte PWM bunaithe ar na paraiméad seo chun cinntiú go mbíonn an AC amach sásamh leis na caighdeáin riachtanacha.
II. Comhghuaillíocht idir Invertéirí Ceangailte agus an Líon
Idirbheart Forbairt agus Idirghníomhaíocht:Is é príomhfheidhm an invertéara ceangailte é DC a chomhsholúchán go AC agus a cheangal leis an líon, ag cuir forbartha cumhachta ar fáil. Is féidir leis an invertéar ceangailte an t-eolaíocht atá cruthaithe ag an gcóras PV a chur isteach sa líon, ag sásamh riachtanais cumhachta do lucht úsáide eile. Le linn an phróisis seo, tá an líon ina ioncamháil agus ina ionradh mór, agus tá an invertéar ceangailte ina dorn ós rud é go bhfuil forbartha PV réamhscoite ceangailte leis an ioncamháil seo. Mar shampla, i gcúrsaí PV réamhscoite, díolann go leor teaghlaigh le córais PV an t-eolaíocht briseadh san líon trí invertéaraí ceangailte, ag cur ar fáil an forbartha cumhachta dhá-theilifís—ag glacadh agus ag soláthar cumhachta don líon.
Ó thaobh an gréid siúd, mar gheall ar níos mó inbhirteoirí atá ceangailte leis an ngreid a bheith curtha i bhfeidhm, is é an t-ábhar nach bhfuil aon fheidhmniúlacht amháin ag fás níos éagsúla. Ach, d’fhágann sé seo brónaí nua chun staidshuchtacht na greide agus cáilíocht an fhóirithiúil a chur i bhfeidhm.
Rialú agus Oibriú:Go hiondúil, tá dhá modh rialú bhuana ag inbhirteoirí atá ceangailte leis an ngreid: rialú siúil agus rialú voltaíochta. I mód rialú siúil, is é an aidhm ag an inbhirteoir rialú a dhéanamh ar an siúl imeachta agus caithfidh sé oibriú lena ndéantar athruithe i voltaíocht na greide agus paramaitrí eile. Mar shampla, i greideanna neamhshlána (modhaí comhshlánaimh ard, cruthaíocht neamhshlána, íseal-modh i leith siúl sreabacha), ní mian leis an inbhirteoir go mbeadh cumas oibrú láidir aige le greideanna modhaí comhshlánaimh airde chun aistear a chur ar an bhfeidhm résonnach a d’fhéadfadh a bheith ina chúis don fhorbairt deifecte. Úsáideann inbhirteoirí ó éagsúlacht déantóirí algoritmi agus modhanna rialú éagsúla chun oibriú le hathruithe sa greid, cosúil le haicmitheoireacht dhamhnaithe gníomhach chun résonnach a réiteach i greideanna neamhshlána, agus stratéisí cosúil le rialú athraithe, paraiméadra PI dinimici, réiteach harmónach shonrach, agus compansáil do thuarascáil bás.
I mód rialú voltaíochta, is é an aidhm ag an inbhirteoir rialú a dhéanamh ar voltaíocht, ag déanamh go mbeadh carachtar isteach an inbhirteora atá ceangailte leis an ngreid ag obair mar fhoinsí voltaíochta rialaithe, ina measc féidearthacht tacaíochta a thabhairt don voltaíocht agus freisin don uaireolas. Is é seo go háirithe ionchóir do chónaisí innealtóireachta áitiúla atá ceangailte leis an ngreid, méan go mbeadh an inbhirteoir in ann, go roinnt, rialú a dhéanamh ar voltaíocht agus uaireolas na greide chun oibriú staidshuchtach a choinneáil.
III. Is féidir le Invertéirí Ceangailte Líne Oibriú Gan an Líonra?
I gCóir Ginearálta, Níl Cead oibriú:De réir na n-rialtas agus na n-riomháin sláinte atá i bhfeidhm, tá invertéirí ceangailte líne de ghnáth fógraíodh le húsáidí díleachta. Nuair atá an volaithe líonra ag niall, stopann an invertéir ag obair. Tá sé seo mar go mura ndéanann an invertéir stop leis nuair atá an t-eoladh tar éis bheith as, d'fhéadfadh sé a bheith ina thréimhse dúshlán do dhaoine atá ag déanamh coimeád. Mar shampla, má leanann an córas PV ar aghaidh ag soláthar fuinn trí an invertéir le linn eolaidh, is féidir leis an seoladh a bheith ina chúis do chuile chineál conspóide sláinte cosúil le scuab eléadrach. Mar sin, forbraíonn na rialacha náisiúnta gur gá go mbeadh gnéithe feitheamhais agus rialú áilleachta ag invertéirí ceangailte líne, agus gur gá dóibh stop a chur leis nuair nach bhfuil an líonra ar fáil.
Oibriáid faoi Mhodhnú Speisialta:Teoraiticiúil, gan an tseiftvéara nó an t-eochairbhéim a mhodhnú, d'fhéadfadh inbhéar off-grid a úsáid chun "grid" a "mhiondruidiú", ag cur go mbeadh creideamh ag an inbhéar PV gur bhreá leis an grid, agus ansin é a chur ar fáil do "an grid" seo. Ach tá aicmí agus prionsabail sábháilteachta agus rialacha i gcoinne an modh seo. Mar sin féin, más modhnaithe an inbhéar grid-tied chun oibriú off-grid, mar shampla i roinnt inbhéaraí grid-tied agus off-grid híbríde, is féidir leis an inbhéar bheith in oibriú off-grid nuair a bhíonn an grid as. Níl sé seo níos mó mar fheidhm an inbhéara grid-tied amháin ach mar thoradh ar dhuine speisialta agus modhnú.
IV. Coinníollacha Ríthábhachtacha Oibre Inbhéara Grid-Tied
Coinníollacha Teicniúla:
Seiceáil Fréime: Is é an fréimhe ghnáthach na gréide 50Hz nó 60Hz i ngach réigiún. Caithfidh an tseiceáil AC a thabhairt amach ag an inbhearbhaithe a bheith seiceálta leis seo. Tá sé seo gnáthmhaith a dhéanamh trí theicnící mar Phhas-Locked Loops (PLLs) chun cinntiú go bhfuil an tseiceáil AC den inbhearbhaithe comhdhéanta leis an fréimhe na gréide, ar a mhuinín nár féidir leis obair go hiondúil.
Seiceáil Phás: Mar sin féin, is gá go mbíonn an tseiceáil AC a thabhairt amach ag an inbhearbhaithe seiceálta sa phás leis an voltail gréide. Tá seiceáil phás a dhéanamh trí theicnící rialú coibhneasta. Gan seiceáil phás, ní féidir leis an tseiceáil a thabhairt amach ag an inbhearbhaithe a chur isteach go sábháilte sa ghreid gan oireadacha cosúil le modúlú cumhachta agus lagú cáilíochta an tsoláthar.
Comhdhéanamh Voltaile: Caithfidh an voltail a thabhairt amach ag an inbhearbhaithe a bheith comhdhéanta leis an voltail na gréide ag an bpointe ceangail. Cé go ndéantar inbhearbhaithe de ghnáth chun oiriúint do scileanna voltaile éagsúla, caithfidh sé a chinntiú go bhfuil sé ag oibriú laistigh de théorainní slán. Má tá an voltail neamhchomhdhéanta, d'fhéadfadh sé sin a chosc ar tháirgeadh soláthair go hiondúil agus fiú a dhéanamh damáiste don inbhearbhaithe nó don uirlisí gréide.
Teoráin Harmónacha: Le linn an DC a athrú go AC, d'fhéadfadh an inbhéirteoir harmónaí a chruthú, rud a d'fhéadfadh tionchar a bheith ag é sin ar an gréasán, cosúil le distuirt voltaíochta a chur ar siúl agus tionchar a bheith ag é sin ar obair eile tríochaíochta. Mar sin, ní mór don inbhéirteoir meastacháin teoráin harmónacha áirithe a chomhlíonadh chun cáilíocht fuinnimh a chinntiú. Mar shampla, ní mór gan comhphola DC a bheith sa chuir amach an inbhéirteora, agus is gá go mbeadh na harmónaí ardord i gcuir amach an inbhéirteora curtha faoi dheara chun pollúdú a sheachaint ar an gréasán.
Rialú Fuinneamh Neamhdhíreach: Ní mór don inbhéirteoir féiniúlacht a bheith aige chun rialú a dhéanamh ar fhuinneamh neamhdhíreach a chuir amach chun tacaíocht a thabhairt do staidbheatha voltaíochta an ghriasaí. I ngriasaí le pá de fhiontraíocht atá aitheanta go forleathan, tá rialú fuinneamh neamhdhíreach an-tábhachtach. Trí rialú a dhéanamh ar fhuinneamh neamhdhíreach, is féidir leibhéal voltaí an ghriasaí a rialú, ag cothú staidbheatha agus cáilíocht an ghriasaí.
Cosaint ón Eifeacht Oileáin: Nuair a bhíonn an gréasán as feidhm, ní mór don inbhéirteoir a scuabadh go tapa ón gréasán chun é a chosaint ó thabhairt fuinnimh chuig an gréasán a bhíonn as feidhm, mar sin ag cosaint foirne seirbhíse. Is é seo ceann de na funtcí sláinte ríthábhachtacha inbhéirteora atá cónraithe go dtí an gréasán.
Coindí Sláinte:
Sábháilteacht Leictreach: Caithfidh an inbhiréir agus a stálú bheith i gcomhréim leis na caighdeáin sábháilteachta leictreach cothroimeacha, lena n-áirítear díolaim, cosaint ar mhodharnachas, agus cosaint ar scuabchórais. Mar shampla, caithfidh feidhmíocht díolaim leictreach an inbhiréir a bheith maith chun fágáil a chosc; más rud é go bhfuil modharnachas nó scuabchóras ann, ba chóir don inbhiréir meicniamh cosanta a chur i bhfeidhm chun codarsnacht eacnamaíochta agus doiteán a chosc.
Rátáil Cosanta: Tá rátáil cosanta áirithe ag teastáil ón inbhiréir chun fághnómaí comhshaoil mar ghruaim agus uisce a chosc. Ginearálta, tá rátáil cosanta níos airde ag teastáil ó inbhiréirí amuigh, mar shampla IP65. Cuirtear sí i bhfeidhm le haghaidh a chinntiú go mbeidh an inbhiréir in ann oibriú go normálta faoi chúrsaí comhshaoil éagsúla agus a shaol úsáide a fheadaíl.
Rialacha agus Caighdeáin:
Stairiúil agus Cannaí Náisiúnta: Ní mór d'invertéirí ceangailte leis an grid leanúint ar stairiúil agus cannaí náisiúnta agus tionsclaíocha cosúil leis an chéim GB/T 37408 - 2019 in China, a bhfuil forálacha teicniúla sainiúil do invertéirí PV ceangailte leis an grid. Leasann na stairiúil seo roinnt gnéithe, lena n-áirítear feidhmíocht, slándacht, agus cáilíocht fhuinnimh, chun cinntiú go mbeidh na invertéirí in líne le rialacha nuair a bheidh siad ag obair ar an grid.
Ceadúnais agus Cairtín: D'fhéadfadh ceadúnais agus cairtín bheith riachtanach ón rannóg fuinnimh chun cinntiú nach gcuirfidh invertéirí ceangailte leis an grid tionchar diabhalach ar an grid. Scrúdóidh an rannóg fuinnimh áit a mbíonn an invertéir suite, a chumas, agus a paraiméad teicniúla, agus is féidir leis an invertéir dul ar an grid tar éis an cairtín.
Fadtábhacht:
Tuarascáil ar Fógraíocht (ROI): Úsáidéirí nó comhlachtaí atá ag smaoineamh ar inbhirteoirí ceangailte leis an ngríosán, beochainfidh siad an ROI, lena n-áirítear costais tosaithe, costais gníomhaíochta agus coimeád, agus seachtairí beartas nó ioncaim ó dhíol fuinnimh. Má tá an ROI neamhmhaith, d'fhéadfadh sé seo a bheith ag tionchar ar an spéis atá acu i gceangal leis an ngríosán. Mar shampla, má tá an costas tosaigh ard agus an príos díol fuinnimh íseal gan polasaithe seachtairí sásúla, d'fhéadfadh investóirí a bheith as a gcumas.
Polasaithe Seachtair: D'fhéadfadh go mbeadh polasaithe seachtair éagsúla i réimsí éagsúla, is féidir leo a bheith ag tionchar ar fhorbairt económaíoch de chuid tionscadal inbhirteoirí ceangailte leis an ngríosán. I roinnt réimsí, cuireann siad seachtairí ar fáil chun forbairt fhuinnimh atá athnuachanta a spreagadh, lena n-áirítear seachtairí do cheannach inbhirteoirí agus cinniúnaí díol, a chabhraíonn le feabhas a chur ar na héifeachtaí airgeadais de chuid tionscadail inbhirteoirí ceangailte leis an ngríosán.
Comhoibritheacht Córais:
Comhoibíocht Grid: Ní mór don inbhéirteoir a bheith comhoibhichiúil leis an gcóras grid atá ann cheana, lena n-áirítear struchtúr, scála agus carachtar oibriúcháin na grid. Tá forálacha éagsúla ag struchtúir grid éagsúla (mar shampla, córais fuinnimh TT, IT, agus TN) agus scála éagsúla (mar shampla, grids ísal-voltach agus ard-voltach) do inbhéirteoirí, agus ní mór don inbhéirteoir a bheith in ann anso a díchumasú chun nasc grid stiúrtha a bhaint amach.
Comhoibíocht Aicme: Ní mór don inbhéirteoir a bheith maol leis an taifead fógraíochta (mar shampla, painéal gréine, tuileghaoithe) chun comhthataíocht cumhacht a bhaint amach go héifeachtach. Mar shampla, ní mór don chumhacht agus voltagh a tháirgeann painéal gréine a bheith comhoibhichiúil le haghaidh inbhéirteoireachta chun infheistíocht agus feidhmíocht an chórais iomlán a chinntiú.
Fachtóirí Comhshaoil:
Adaptaíocht Comhshaoil: Caithfidh an inbheartaí a bheith in ann a dúnadh lena chomhshaoil ag áit na seoláin, mar shampla teocht agus muidheacht, chun oibriú stiúrtha fadaéagach a chinntiú. Mar shampla, i gcúlraí teocha, caithfidh an inbheartaí a bheith ar eolas leis an gcaoi a bhfuil sé tar éis teocht a scuabadh chun daonraíochta ó thodhchaí a sheachaint; i gcúlraí muidheachta ard, caithfidh an inbheartaí a bheith cosanta ó mhuidheacht chun a shábháil ón gcomhdhíol ciorcail.
Tionchar Comhshaoil: Caithfidh an dearadh agus an obair a dhéanamh ar an inbheartaí a bheith ag súil lena tionchar ar an comhshaol, mar shampla torann agus coiméideach electromaighnéadach. D'fhéadfadh iarrachtaí a dhéanamh chun an torann a laghdú le linn oibríochta an inbheartaí chun saotharlúchán fuaim a sheachaint, agus caithfidh an coiméideach electromaighnéadach a rialú chun a shábháil ó choiméid le heolaíochtaí deonacha eile.
Oibriú agus Cothabháil:
Comhaid Léiriú: Ba chóir don inbhéirteoir comhaid léiriú intuigthe a sholáthar chun stádas an chórais a monatóireacht agus socrúcháin ghearr a dhéanamh. Mar shampla, is féidir le húsáideoirí paramaithe oibriúcháin an inbhéirteora (mar shampla, voltais isteach/amach, curnam, cumhacht) agus eolas faoi ghairmanna fógraile a sheiceáil trí an comhad, agus socrúcháin bunúsacha a dhéanamh (mar shampla, teorainneacha cumhachta, roghnú modh oibre).
Rialacha Meaitseála: Ba chóir go mbeadh achoimre ar an meaitseáil, costas na meaitseála, agus ciorcalacha na meaitseála i gcosaint an inbhéirteora. Inbhéirteoir atá éasca a mhaiteáil d'fhostaíonn costas agus deacracht níos ísle, agus ciorcal meaitseála réasúnta is féidir leis oibriú stáblach fadtéarmach a chinntiú. Mar shampla, ba chóir go mbeadh struchtúr inmhianach an inbhéirteora deartha chun a bheith éasca do phobal meaitseála a sheiceáil, agus go mbeadh aois agus costas athsholáthar a chuid feidhmeanna réasúnta.
V. Ról an Gride i Ngníomhaíocht Inbhéirteora Ceangailte leis an Grid
Táirgeadh Réamhshocraithe do Fheidhmíocht: Tugann an líonra réamhshocraithe maidir le voltas, fréamhais, agus paraiméadair eile don feidhmíocht invertereanna atá ceangailte leis an líonra. Ní mianach don inverter a chur chuige bunaithe ar voltas agus fréamhais an líonra chun na paraiméadar seo a chomhdhéanamh. Mar shampla, úsáideann an inverter teicnící cosúil le PLL chun fréamhais agus fása a chur chuige AC leis an líonra agus chun voltas a chomhdhéanamh, ag cinntiú gur féidir leis an gcumhacht a chur go sothu sa líonra. Gan an líonra ag tarlú réamhshocraithe seo, ní bheadh an inverter in ann a chur chuige a chruinniú go cruinn, agus ní bheadh an gceangal coitianta leis an líonra ina dhéanamh.
Cumasú tráchtáil agus díolúchán cumhachta: Tugann an líonra ardán don tráchtáil agus díolúchán cumhachta ó invertereanna atá ceangailte leis an líonra. Tar éis do an inverter iompú AC a ghníomhú ón gcóras PV isteach sa líonra, is féidir leis an líonra an cumhacht a thráchtáil go dtí áit ar mhaith leis, ag déanamh díolúchán laethúil. Is féidir leis seo an cumhacht PV a chomhdhéanamh leis an gcóras cumhachta níos leithne, ag tabhairt cumhacht do tuistí níos mó. Tá an scála agus struchtúr an líonra freisin tionchar ar modhanna ceangail agus rialacha oibriú an inverter. Mar shampla, i líonraí difriúla voltas (mar shampla, líonraí íseal-voltas agus líonraí airde-voltas), ní mianach don inverter comhlíonadh a dhéanamh ar na ceadúnais agus riachtanais teicniúla coibhneasta chun tráchtáil cumhachta sábháilte agus éifeachtach a chinntiú.
Cinntiú Oibriú Stábhach:San gríde, tá go leor úsáideoirí gineadh agus consóidimh casta forbartha, ag cruthú córas casta mór. Tá roinnt stábhachta agus inéirice ag an gcóras seo, rud a chabhraíonn len oibriú stábhach na ndearcthaireacha inmheascastacha. Mar shampla, nuair a tharlaíonn meataíocht sa mhéid forbartha ó chóras PV, is féidir leis an ngriod balan a dhéanamh ar na meataíochtaí sin trí chúrsaí rialú féin (mar shampla, cur chuige ar an gcumhacht forbartha de chuid úsáideoirí eile), agus mar sin laghdú a dhéanamh ar tionchar ar an ndearcthaireach. Chomh maith leis sin, tugann an griod cosaint scar-cúl agus roinnt gnéithe sláinte eile. Má tharlaíonn deifect scar-cúl ag túsán na ndearcthaireacha, gheobhaidh cúrsaí cosaint an ghríod i bhfeidhm chun stop a chur leis an ndeifect ag dul chun cinn, ag cosaint na ndearcthaireacha agus uirlisí eile.
