Τι είναι τα βασικά στοιχεία για την επιλογή μετατροπέα φωτοβολταϊκών;
Προσανατολισμοί Προσαρμογής και Τεχνικά Παράμετροι Φωτοβολταϊκών Μετατροπέων
Η προσαρμογή των φωτοβολταϊκών μετατροπέων απαιτεί συνολική εξέταση πολλών παραγόντων, συμπεριλαμβανομένης της αντιστοιχίας της δυναμικότητας, της επιλογής του λόγου τάσης, της ρύθμισης της αντίστασης σε μικρή σύνδεση, της καθορίζουσας της κλάσης απομόνωσης και της βελτιστοποίησης της θερμοτεχνίας. Οι βασικοί προσανατολισμοί προσαρμογής είναι οι εξής:
(I) Αντιστοιχία Δυναμικότητας: Βασική για τη Φορτία
Η αντιστοιχία δυναμικότητας είναι η καρδιά της προσαρμογής των φωτοβολταϊκών μετατροπέων. Απαιτεί ακριβή αντιστοιχία της δυναμικότητας του μετατροπέα στην εγκατεστημένη δυναμικότητα του φωτοβολταϊκού συστήματος και την προσδοκώμενη μέγιστη εξόδο ισχύος, εξασφαλίζοντας σταθερή λειτουργία υπό την προτεινόμενη φορτία. Η τύπος υπολογισμού της δυναμικότητας είναι:
όπου U2 παραπέμπει στην τάση της δευτερεύουσας πλευράς του μετατροπέα (συνήθως 400V). Λαμβάνοντας υπόψη την αναπόφευκτη πολυμορφία των φωτοβολταϊκών συστημάτων (π.χ., κυμάνσεις της ηλιακής ακτινοβολίας και αλλαγές φορτία), ο υπολογισμός πρέπει να ενσωματώνει μια περιθώριο ασφάλειας (1.1-1.2 φορές), συντελεστή κυμάνσεων της συχνότητας φορτίου (π.χ., KT = 1.05, και συντελεστή ροής (συνήθως 0.95).
Παράδειγμα: Για ένα φωτοβολταϊκό σύστημα με κορυφαία εξόδο ισχύος 500kW, μπορεί να επιλεγεί ένας 630kVA, 800V/400V μετατροπέας για να προσαρμοστεί σε διάφορες συνθήκες ηλιακής ακτινοβολίας και φορτία. Επιπλέον, σύμφωνα με τις Τεχνικές Οδηγίες για την Σύνδεση Κατανεμημένων Φωτοβολταϊκών Συστημάτων στο Δίκτυο, η δυναμικότητα ενός μοναδικού κατανεμημένου φωτοβολταϊκού σταθμού δεν πρέπει να υπερβαίνει το 25% της μέγιστης φορτίας στην περιοχή εφοδιασμού του μετατροπέα της παραγωγής, για να αποφευχθούν επιπτώσεις στο δίκτυο.
(II) Επιλογή Λόγου Τάσης: Προσαρμογή σε Κυμάνσεις και Ρύθμιση Τάσης
Ο λόγος τάσης πρέπει να συμφωνεί με τα χαρακτηριστικά εξόδου του φωτοβολταϊκού συστήματος (η τάση του αντιστροφέα συνήθως κυμαίνεται ±5%) και τις απαιτήσεις σύνδεσης στο δίκτυο, με δυνατότητα δυναμικής προσαρμογής. Υπάρχουν δύο κύριες μεθόδοι προσαρμογής:
Στην πραγματική λειτουργία, πρέπει να επιλέγονται κατάλληλα σημεία σύνδεσης με βάση τα χαρακτηριστικά της φορτία: 5% σημείο για ελαφριά φορτία, και 2.5% ή 0% σημεία για βαριά φορτία, ισορροπώντας την αύξηση τάσης κατά την υψηλή φωτοβολταϊκή παραγωγή και την μείωση τάσης κατά την νυκτερινή κορυφαία φορτία.
(III) Ρύθμιση Αντίστασης σε Μικρή Σύνδεση: Ισορροπία Προστασίας και Σταθερότητας
Η αντίσταση σε μικρή σύνδεση πρέπει να σχεδιαστεί σύμφωνα με το επίπεδο συνδετικής ροής του συστήματος και τον τύπο μετατροπέα (ολικός/ξηρός), με τύπο υπολογισμού:
Ολικός: 4%-8%; ξηρός: 6%-12%. Για μεγάλους μετατροπείς (π.χ., 9150kVA), αυξήστε την αντίσταση ( Zk ≥ 20% ). Κάντε διόρθωση θερμοκρασίας (75°C για ολικό, 120°C για ξηρό).
(IV) Κλάση Απομόνωσης
Αρμόζει σε εξωτερικά περιβάλλοντα. Να προτιμηθεί η Κλάση F (155°C) ή H (180°C). Χρησιμοποιήστε H-κλάση για ερήμια, αντιαλάτη υλικά για ακτές, αντιύγραντα για υψηλή υγρασία. Λάβετε υπόψη την θερμική γήρανση: +6°C διπλασιάζει την γήρανση, -6°C την μειώνει.
(V) Θερμοτεχνικό Σχεδιασμό
Βελτιστοποιήστε με βάση το περιβάλλον. Μέθοδοι ψύξης: φυσική/αναγκαστική αεροψύξη, ολικός αυτοψύξης. Για περιοχές υψηλής θερμοκρασίας: αναγκαστική αεροψύξη ή υβριδική, υψηλή υγρασία: ξηρός + αξονικά διαύλεια, υψηλή σκόνη: IP54 + φίλτρα. Μια εγκατάσταση στην ερήμο χρησιμοποιεί μικροδιάδρομη υγρή ψύξη (7:3 αποιονισμένο νερό + εθιλενγλυκόλη) για 3x αποδοτικότητα.
V. Προσαρμογή και Έλεγχος για Διαφορετικά Σενάρια
Λύσεις για τυπικά σενάρια:
(I) Συνδεδεμένο στο Δίκτυο
Προσαρμογή: Κάλυψη αντιστροφέα/βοηθητικής ισχύος + 1.15x περιθώριο (π.χ., 1092.5kVA). Αντιστοιχία ±5% τάση, 4%-8% αντίσταση, ≥Κλάση F, φυσική/ολική αεροψύξη. Έλεγχος: Έλεγχος απομόνωσης,THD ≤ 5%, ρύθμιση τάσης (±2.5%), αντίσταση (±2% της εργαστηριακής τιμής).
(II) Χωρίς Σύνδεση στο Δίκτυο
Προσαρμογή: 1.2-1.5x ισχύ φορτία. Προσαρμογή στον αντιστροφέα (π.χ., 800V/400V), 6%-12% αντίσταση, ≤200ms ρύθμιση τάσης, 400V + 220V ενδυνάμωση.
Έλεγχος: Έλεγχος υπερφόρτισης (≥120%), απόκριση ρύθμισης τάσης, ισορροπία τάσης, και κυμάνσεις συστήματος.
(III) Υψηλή Θερμοκρασία
Προσαρμογή: Ξηρός + αναγκαστική αεροψύξη ή ολικός + ναφθηνικό λάδι. Χρησιμοποιήστε υψηλή θερμοκρασία απομόνωση, IP55, 80°C-εκκίνηση/60°C-σταμάτηση ανεμιστήρων. Έλεγχος: Τριμηνιαία θερμογραφία, εξέταση λάδιος εξ' έτους, έλεγχος ψύξης, παρακολούθηση θερμοκρασίας ενδυνάμωσης.
(IV) Υψηλή Υγρασία/Ακτές
Προσαρμογή: IP65 εποξυδικός ξηρός, 316L + περιβαλλοντική επένδυση, αντιαλάτη απομόνωση, αυξημένη απόσταση. Έλεγχος: Έλεγχος επένδυσης, υγρασία/αέρια λάδι, δοκιμή αλάτη (≤5% μείωση ισχύος), παρακολούθηση υδρογόνου.
(V) Υψηλή Σκόνη
Προσαρμογή: Πλήρως σφραγισμένο, IP54, τρίτης γενιάς φίλτρα, επεκτεταμένη επιφάνεια ψύξης, ανθεκτική ενδυνάμωση. Έλεγχος: Αντικατάσταση φίλτρων τριμηνιαία, θερμογραφία, έλεγχος αποσκονισμού, συχνή καθαρικότητα.
(VI) Ηλεκτρομαγνητική Επερχόμενη Ενέργεια
Προσαρμογή: Σάντουιτς ενδυνάμωση (≤500pF), LC φίλτρα ( THD ≤ 4% ), συμμόρφωση EMC (GB/T 21419-2013), διπλή επικοινωνία. Έλεγχος: Ετήσιες δοκιμές EMC, παρακολούθηση αρμονικών/ανισορροπίας, έλεγχος συνδεδεμένου (≤0.5Ω), δοκιμή λάθους κωδικοποίησης 10-8.
(VII) Ένταξη Φωτοβολταϊκής Ενέργειας-Αποθήκευσης
Προσαρμογή: Ένταξη PCS (Modbus RTU), 400V + 220V ενδυνάμωση, ≤200ms αντιδραστική αποζημίωση, λήψη υπόψη συνδυασμένων φορτίων. Έλεγχος: Επαλήθευση συμβατότητας PCS, ισορροπία τάσης (≤1%), δοκιμή ρύθμισης τάσης (≤±2%), έλεγχος συνδέσεων αποθήκευσης.
Σύνοψη: Ακριβής αντιστοιχία της δυναμικότητας, τάσης, αντίστασης, απομόνωσης και θερμοτεχνικού σχεδιασμού, μαζί με εξεταστικό έλεγχο, εξασφαλίζει ασφαλή, αποδοτική και μακρά ζωή λειτουργία, συμφωνώντας με την ανάπτυξη κατανεμημένης φωτοβολταϊκής ενέργειας υπό τους στόχους άνθρακα.
