Grunnreglur tengdra invertera
I. Veitingarreglur tengdra umkeranara
Tengdir umkeranar eru tæki sem breyta beint straum (DC) í afvikandi straum (AC) og eru víðtæklega notaðir í sólarraforkjörnum (PV). Veitingarreglurnar innihalda nokkrar atriði:
Orkaumbreytingarferli:Undir sólu skapa sólarpanel úr DC rafmagn. Fyrir smá og miðstærðar tengdir umkeranar er oft notuð tvíundirbúningur, þar sem DC úttak frá sólarpanelinu er fyrst umbreytt með DC/DC umbreytari til fyrstu umbreytingar, svo síðan með DC/AC umbreytari til að búa til AC. Stór umkeranar nota venjulega einundirbúning til beinnar umbreytingar. Á meðan veitinn er stýrt er þríveldisumkeranamóðulin með því að greina DC spenna, straum og rafbúnaðarspenningu og straum. Stýringarkerfið myndar PWM (Pulse Width Modulation) virkja signal, sem gerir að umkeraninni býr til AC sem er samþykkilagt í tíðni og horn við rafbúnað. Til dæmis, þegar DC rafmagn frá sólarpanelinu kemur inn í tengdira umkeranar fer það fyrst gegnum rettifera (ef tvíundirbúningurinn inniheldur rettifern), sem breytir allri til staðins vera AC í DC, svo síðan gegnum elektrónsk atriði umkeranahlutarins til að breyta DC í AC, sem er lokalega gefið til heimilis eða verklega hleðslu eða selt í rafbúnað.
Kljúfar og virkni þeirra:
Röðunarkraftur: Í sumum skipulögum er hann ábyrgur fyrir að breyta aflfræði úr AC í DC, svo að inntakið í næstu inverter hluta sé DC.
Inverter: Þetta er kornlegur hluturinn sem notar rafmagnstækni ( eins og orka sêmikadæmi ) til að breyta DC í AC.
Stjóri: Hann stýrir allri umbreytingarferli, á meðal þess að geyma eftir inntaksspjöldum og úttaksspjöldum, og stilla PWM keyrslusignali á bási þessa parametra til að tryggja að úttakið AC uppfylli kröfur.
Úttakspunktur: Hann gefur út umbreytt AC í netið eða hleðslu.
II. Samhengi milli tengdra invertera og netsins
Orkutráning og samspil:Aðalverkefni tengds inverter er að umbreyta DC í AC og tengja við netið, sem gerir orkutráningu mögulega. Hann getur fært raforku sem mynduð er af PV kerfi í netið, en það uppfyllir orkuþarfir aðrar notenda. Í þessu ferli virkar netið sem stórt orkugeymslu- og dreifingarmiðstöð, og tengdur inverter virkar sem brú á milli dreiftra PV orkur og þessarar miðstöðvar. Til dæmis, í dreiftra PV verkefnum selja margar húsnæði með PV kerfum ofrmikinni orku í netið gegnum tengda inverter, sem gerir mögulegt tveggja vegna orkutráningu—bæði að fá og að gefa orku í netið.
Úr sjónarhorni netsins, sem fleiri nettengdir inverterar eru samþættir, verða upprunar orðum á netinu meira margföld. Þess vegna er hins vegar gert nýjar kröfur um netstöðugleika og orkaeinkvæði.
Stjórnun og anpassun:Í þessu tíma eru nettengdir inverterar aðallega stjórnuð í tveimur grunnstjórnunarmóðum: straumarstjórnun og spenna-stjórnun. Í straumarstjórnunarmóðum reynir inverterinn að stjórna úttakstraum og þarf að anast við breytingum á netspennu og öðrum parametrar. Til dæmis, í veikum netum (hátt takmark, veikt kerfi, lágt motstand til sturtstrauma) þarf inverterinn að hafa mikil ananastrengd við hátt takmarkara net fyrir að undan komast eftirljóðseinkvæðum sem geta valdi orkubrotum. Þjálfarar nota ýmsar algoritmar og stjórnunarkerfi til að anast við netbreytingar, eins og snilldigrar virkar rísisbólga-laustunara algoritmar til að meðhöndla eftirljóðseinkvæði í veikum netum, og aðferðir eins og endurtekinn stjórnun, brotta PI parametrar, sérstök harmónía-laustun, og dauðtími lausn.
Í spenna-stjórnunarmóðum hefur inverterinn markmið að stjórna spennu, svo ytri eiginleikar nettengdra invertera beri sig eins og stjórnuð spennukalla, sem getur borið stuðning við spenna og frekari. Þetta er sérstakt viðeigandi fyrir háttur af orkutækni sem tengist netinu, þ.a. inverterinn getur í einhverri muni reglulegð spennu og frekari á netinu til að halda stöðugri aðgerð.
III. Getur tengdum inverter stilla án rásar?
Undir venjulegum aðstæðum er ekki leyft að stjórna:Eftir tilteknum staðlabækur og öryggisreglum eru tengdir inverter oft með andrýmisvörn. Þegar spennan í rásinni er núll, hættir inverterin að vinna. Þetta er vegna þess að ef inverterin myndi halda áfram að vinna á meðan rásin er út af virkni, gæti það valdi öryggismálum fyrir viðhaldspersónu. Til dæmis, ef ljósorpskerfið heldur áfram að afla rásina gegnum inverter á meðan rásin er út af virkni, getur það auðveldlega valdi súkkulindum og öðrum öryggismálum. Þaraf leiðandi krefjast þjóðarsamkomulag að PV-tengdir inverter hafa andrýmisgreiningar- og stjórnunarförm, og þeir verða að hætta að vinna þegar rásin er ekki tiltæk.
Staðbundið virkni við sérstök breytingar:Í skýrslu, án breytinga á hugbúnaði eða tæki, væri hægt að nota netlaust inverter til að „mynda“ net, þannig að ljóssóknarinverterinn tréti sem ef allt væri í lagi, og gæti þá gefið afl í þetta „net“. Þessi aðferð hefur hins vegar riskefni og er ekki samhæfð við venjulegar öryggis- og reglugerðarefniviðmið. Ef svo er að netinverterinn sé breyttur til að leyfa netlaust virkni, eins og í sumum tengdum og netlaustum inverterum, getur hann skipt yfir í netlaust hætti þegar netið er niður. Þetta er þó ekki fall renninnar netinverterar, heldur er það upplýsing af sérstökum hönnun og breytingum.
IV. Staðbundnar skilyrði fyrir virkni netinverterar
Tækniþarfir:
Töfugildis samstilling: Skrifstofan töfugildi er venjulega 50Hz eða 60Hz í flestu svæðum. AC töfugildi út af inverterinu verður að vera samstillt við þetta. Þetta er venjulega náð með tekníkum eins og Phase-Locked Loops (PLLs) til að tryggja að AC töfugildi inverterins samstist við skrifstofu töfugildi, annars getur hann ekki virkað normalt.
Hornasamstilling: Auk töfugildissamstillingar verður AC úttak inverterins að vera samstillt hornafræðilega við skrifstofuspenningu. Hornasamstilling er náð með tengdum stýringarteikni. Aðeins með hornasamstillingu getur úttakið inverterins verið samþætt inn í skrifstofuna án óhagsmunar sem orkuröskunir og læking af orkuvæði.
Spenningssamsvar: Úttaksspennin inverterins verður að samsvara skrifstofuspenningu í tengipunkti. Þó inverterar séu venjulega hönnuðir til að pása við mismunandi spenningsniveaut, verður að tryggja að þeir virki innan öruggra marka. Ef spenningin hefur ekki samsvar, gæti það komið í veg fyrir normalt orkuflutning og jafnvel skemmt inverter eða skrifstofu tæki.
Tónlistarmarkmið: Á meðan DC er breytt í AC, getur inverterinn framleiðst tónlista sem geta átt áhrif á rásina, eins og auka spennuofbeldi og hafa áhrif á normalt virka annars elektríska tænis. Þess vegna verða inverterarnir að uppfylla ákveðin tónlistarmarkmæli til að tryggja orku gæði. Til dæmis, á ekki að vera DC hluti í úttaksgjöfum inverterans, og hæfni tónlista í úttaksgjöfum inverterans verður að vera minnst til að forðast órenning á rás.
Stjórnun af reaktiv orku: Inverterinn verður að vera með möguleika á að stjórna reaktiv orku til að stuðla við staðbundið spenna rásar. Í rás með hátt hlutfall endurnýjanlegar orku er stjórnun reaktiv orku sérstaklega mikilvæg. Með því að stjórna reaktiv orku er hægt að reglubundin spenna rásar, auka rásar staðbundinu og orku gæði.
Vernd gegn eylandseffekt: Þegar rásin er niður, verður inverterinn að strax skipta úr rás til að forðast að hann sé að veita orku ótengdrar rás, þannig að tryggja vörður eftirlitarmanna. Þetta er ein af grunnkerfisöryggistökum tengdra invertera.
Öryggisforstæður:
Rafmagnsöryggi: Umhverfisbreytur og uppsetning þeirra verða að samræmast við gildandi rafmagnsöryggisstönd, eins og skýja, yfirbúðarskydd og skyllingaskydd. Til dæmis, rafmagnsskýjunarþátturinn á inverterinum verður að vera góður til að forðast lek, og ef kemur yfirbúð eða skyllingar, ætti inverterinn að virkja skyddsmechanismi til að forðast tækiesskemmdir og mögulegar brennur.
Verndarstigur: Inverterinn þarf ákveðinn verndarstig til að standa mot umhverfisþáttagum eins og dustur og fukt. Úti notuðir inverterar þurfa venjulega að hafa hærri verndarstig, eins og IP65. Verndarstigurinn tryggir að inverterinn geti virkað normalt undir mismunandi umhverfisástandum og lengir líftíma hans.
Reglur og staðlar:
Þjóðlegar og sviðsreglur: Nettengdir inverterar verða að fylgja þjóðlegum og sviðslegum reglum, eins og Kína's GB/T 37408 - 2019 reglu, sem skilgreina teknískar kröfur fyrir sólorkustrengd nettengda invertera. Þessar reglur takast á við mörgum aspektum, eins og afköst, öryggisvandamál og orkaþætti, til að tryggja að inverterarnir uppfylli reglur við að vinna í netinu.
Leyfi og samþykktir: Uppsetning og starfsemi nettengdra invertera gæti krafist leyfa og samþykkis frá orkudeildinni til að tryggja að þeir hafi ekki neikvæð áhrif á netið. Orkudeildin fer yfir staðsetningu inverterans, styrkur hans og teknísku parametrana, og einungis eftir samþykkt má inverterinn tengjast netinu.
Efnahagslegir þættir:
Aflöndun á viðskiptum (ROI): Notendur eða fyrirtæki sem er að skoða tengingar við rásnetið munu meta ROI, þar með talið upphaflegar kostnaðar, rekstur og viðhaldskostnaðar, og mögulegar stjórnvaldsstyrkir eða inntæktsmöguleikar af sölu af rafrænum orku. Ef ROI er ekki gott gæti það haft áhrif á hagnýtingu við tengingar við rásnetið. Til dæmis, ef upphaflegir kostnaðar eru háir og verðssetningin á rafrænni orku er lága án nægins styrksstyrkja, gætu hagnaðarmenn verið óvilligir.
Styrksstyrkir: Þeir styrksstyrkir sem eru í gildi geta breytt eftir svæðum og hafa áhrif á fjármálsmöguleika tengingar við rásnetið. Sum svæði bera styrksstyrk til að brotta endurnýjanlegt orkurannsóknarverkefni, með styrksstyrkum fyrir kaup af inverterum og innkaupsvirkra, sem hjálpa að bæta fjármálsmöguleikum tengingar við rásnetið.
Kerfis samræmi:
Röðsamskiptavæðing: Umhverfisgerðin verður að vera samskiptavæð við núverandi röðakerfi, þar með talið er uppbyggingu, stærð og virkni kerfisins. Það eru mismunandi kröfur fyrir umhverfisgerðir í mismunandi röðakerfum (t.d. TT, IT og TN rafkerfi) og stærð (t.d. lágspenna og háspenna röð). Umhverfisgerðin verður að geta aðlagt sig við þessa mismun til að ná staðbundið tengingu við röðina.
Tæknisamskiptavæðing: Umhverfisgerðin verður að passa vel við tengd orkutæki (t.d. sólupanlar, vindmótar) til að ná hagkvæmum orkuumskeppingu. Til dæmis, úttak orku og spenna sólupanlna verður að passa við inntakskröfur umhverfisgerðarinnar til að tryggja hagkvæmni og afköst alls orkugerðarkerfisins.
Umhverfisþættir:
Umhverfisþol: Það er nauðsynlegt að inverterinn sé stærkt árangursmikill til að samræma umhverfisástand á staðnum sem hann er settur upp, eins og hitastig og fukt, til að tryggja langtímuleg öruggu virkni. Til dæmis, í hítum umhverfum verður hitakvöldunarverkefni inverterins að vera góð til að forðast skemmdir vegna of hára hitastigs; í fuktum umhverfum þarf inverterinn að hafa vatnsmótmuna eiginleika til að forðast innri rásarskemmdir vegna kortskot.
Umhverfisefni: Hagnýting og virkni inverterins verður að taka tillit til áhrifa hans á umhverfið, eins og hljóð og elektromagnetisk störf. Þarf að reyna að minnka hljóð sem inverterinn gerir við virkni til að forðast hljóðbrot, og elektromagnetisk störf ætti að vera stýrð til að forðast störfin við aðrar tölvuvaruleiki.
Stjórnun og viðhald:
Notandasnið: Umkerfinu á að veita einfalda notandasnið til að skoða kerfisstöðu og framkvæma nauðsynlegar stillingar. Til dæmis, notendur geta skoðað umkerfisvirkni (t.d. inntak/úttak spenna, straumur, orka) og villulárarmál gegnum notandasniðið, og framkvæmt grunnstillingar (t.d. orkutökmark, val virkni).
Viðhaldskröfur: Viðhaldi umkerfisins verða að taka tillit til auðvelds viðhalds, viðhaldskostnaðar og viðhaldsarintíma. Umkerfi sem er auðvelt að viðhalda getur lágmarkað viðhaldarkostnað og erfð, en ræður viðhaldsarintími getur tryggt löng leif á öruggu hagnýtingu. Til dæmis, innri skipulag umkerfisins á að vera búin til að gera eftirlit með viðhaldspersónum auðvelda, og líftími og skiptikostnað hluta á að vera ræður.
V. Rólin netanna í hagnýtingu samþætta umkerfis
Útvarp fyrir virkni:Spenna, frekvens og önnur parametrar í rásvefi gefa viðmið fyrir virkni tengdra invertra. Inverterinn þarf að stilla úttak sitt eftir spennu og frekvens rásvefsins til að passa við þessa parametrar. Til dæmis, notast inverterinn við tækni eins og PLL til að samræsa frekvens og fasu úttakssínusstraums síns við rásvef og passa við spennu, sem tryggir leiðrétta samþættingu orkur í rásvefi. Ef rásvef hefði ekki gefið þessar viðmið, myndi inverterinn ekki hafa verið með möguleika á að rétt stilla úttakið sitt, og venjuleg tenging við rásvef væri ekki möguleg.
Að leyfa flutning og dreifingu orkur:Rásvefinn veitir stöðu fyrir flutning og dreifingu orkur frá tengdum inverterum. Eftir að inverterinn hefur sett AC orku sem er framleidd af PV kerfinu inn í rásvef, getur rásvefurinn flutt þessa orku til staða þar sem hún er nauðsynleg, sem gerir mögulega víða dreifingu. Þetta gerir að PV orka geti verið sameinuð í breiðari orkakerfi, sem veitir rafmagn fleiri notendum. Stærð og skipulag rásvefsins hafa einnig áhrif á tengingaraðferðir inverterans og virkniskröfur. Til dæmis, í mismunandi spennustigi rásvefs (t.d. lágspennu- og háspennu-rásvef), verður inverterinn að uppfylla samsvarandi aðgangsröskur og teknlegar kröfur til að tryggja öruggan og hagkvæma flutning orkur.
Að tryggja örugga veikingu:Í rásinni eru margar orkugjafi og notendur tengdir saman, sem mynda stórt orkukerfi. Þetta kerfi hefur ákveðin stöðugleika og trögu, sem hjálpar til við að stöðva hagnýtingu tengdra invertera. Til dæmis, þegar úttaksgjafar ljósorkuverks brosast, getur rásin jafnað þessa brosana með eigin stjórnunarmöguleikum (t.d. með að breyta úttaksgjaf orka annarra orkugjafa), þannig að minnka áhrifin á inverterann. Auk þess býður rásin skylddvergismörk og aðra öryggisatriði. Ef skylddvergismiskynning gerist í úttakinu inverterans, mun verndarréttur rásarinnar fara til verks til að forðast því að miskynningin verði værr, að vernda inverterann og aðra tæki.
