Bagaimana inverter untuk sistem off grid
Bagaimana memilih inverter untuk sistem off grid
Untuk sistem pembangkit listrik fotovoltaik off grid, efisiensi inverter akan secara langsung mempengaruhi efisiensi keseluruhan sistem. Oleh karena itu, teknologi pengendalian inverter dalam sistem pembangkit listrik tenaga fotovoltaik surya memiliki kepentingan penelitian yang penting. Dalam desain inverter, metode kontrol analog biasanya digunakan. Namun, terdapat banyak kekurangan dalam sistem kontrol analog, seperti efek penuaan dan penyimpangan suhu komponen, sensitivitas terhadap interferensi elektromagnetik, dan penggunaan komponen dalam jumlah besar. Sistem kontrol inverter PWM analog yang khas menggunakan metode pengambilan sampel alami untuk membandingkan gelombang modulasi sinusoidal dengan gelombang pembawa segitiga untuk mengontrol pulsa pemicu. Namun, rangkaian pembangkit gelombang segitiga rentan terhadap gangguan dari suhu, karakteristik perangkat, dan faktor lain pada frekuensi tinggi (20kHz), yang mengakibatkan offset DC pada tegangan keluaran, peningkatan konten harmonik, perubahan waktu mati, dan efek buruk lainnya. Perkembangan prosesor sinyal digital (DSP) berkecepatan tinggi telah memungkinkan kontrol digital inverter dalam sistem pembangkit listrik tenaga surya fotovoltaik. Karena sebagian besar instruksinya dapat diselesaikan dalam satu siklus Instruksi, maka algoritma kontrol lanjutan yang lebih kompleks dapat diwujudkan, lebih meningkatkan kinerja bentuk gelombang keluaran yang dinamis dan stabil, dan menyederhanakan desain keseluruhan sistem, sehingga sistem memiliki konsistensi yang baik. .
Inverter adalah rangkaian elektronika daya yang dapat mengubah arus searah dari rangkaian sel surya menjadi arus bolak-balik untuk menyuplai beban AC. Ini adalah komponen kunci dari keseluruhan sistem pembangkit listrik tenaga surya. Inverter surya off-grid memiliki dua fungsi dasar: di satu sisi, ia menyediakan daya untuk menyelesaikan konversi DC/AC menjadi beban AC, dan di sisi lain, ia menemukan titik kerja terbaik untuk mengoptimalkan efisiensi sistem fotovoltaik surya. Untuk radiasi matahari, suhu, dan jenis sel surya tertentu, sistem fotovoltaik surya memiliki tegangan dan arus optimal yang unik, sehingga sistem pembangkit listrik fotovoltaik dapat memancarkan daya maksimum. Oleh karena itu, persyaratan dasar berikut diusulkan untuk inverter dalam sistem pembangkit listrik tenaga surya fotovoltaik off-grid:
1) Inverter harus memiliki struktur sirkuit yang wajar, pemilihan komponen yang ketat, dan berbagai fungsi perlindungan, seperti perlindungan pembalikan polaritas masukan DC, perlindungan hubung singkat keluaran AC, panas berlebih, perlindungan beban berlebih, dll.
2) Memiliki berbagai adaptasi tegangan masukan DC. Karena variasi tegangan terminal susunan sel surya dengan beban dan intensitas sinar matahari, meskipun baterai mempunyai efek penjepitan pada tegangan sel surya, tegangan baterai berfluktuasi seiring dengan perubahan kapasitas yang tersisa dan resistansi internal sebesar baterai, terutama ketika baterai sudah tua, rentang variasi tegangan terminalnya besar, seperti pada baterai 12V, Tegangan terminal dapat bervariasi antara 10V dan 16V, yang memerlukan inverter untuk memastikan pengoperasian normal dalam rentang tegangan masukan DC yang lebar dan pastikan tegangan keluaran AC stabil dalam rentang tegangan yang dibutuhkan oleh beban.
3) Inverter harus meminimalkan tahap peralihan energi listrik untuk menghemat biaya dan meningkatkan efisiensi.
4) Inverter harus memiliki efisiensi yang tinggi. Karena mahalnya harga sel surya saat ini, maka untuk memaksimalkan pemanfaatan sel surya dan meningkatkan efisiensi sistem, maka perlu dilakukan peningkatan efisiensi inverter.
5) Inverter harus memiliki keandalan yang tinggi. Saat ini, sistem pembangkit listrik tenaga surya off-grid sebagian besar digunakan di daerah terpencil, dan banyak sistem pembangkit listrik tenaga surya off-grid tidak berawak dan terpelihara. Hal ini mengharuskan inverter memiliki keandalan yang tinggi.
6) Tegangan keluaran inverter memiliki frekuensi dan amplitudo yang sama dengan tegangan listrik domestik, cocok untuk beban listrik umum.
7) Dalam sistem pembangkit listrik fotovoltaik surya off-grid berkapasitas sedang hingga besar, keluaran inverter harus berupa gelombang sinus dengan distorsi rendah. Karena penggunaan catu daya gelombang persegi dalam sistem berkapasitas menengah hingga besar, outputnya akan mengandung lebih banyak komponen harmonis, dan harmonisa yang lebih tinggi akan menghasilkan kerugian tambahan. Banyak sistem pembangkit listrik tenaga surya fotovoltaik off-grid yang dilengkapi dengan peralatan komunikasi atau instrumen, yang memiliki persyaratan kualitas daya yang tinggi. Untuk inverter dalam sistem pembangkit listrik fotovoltaik surya off-grid, terdapat dua persyaratan untuk bentuk gelombang keluaran berkualitas tinggi: pertama, akurasi kondisi tunak yang tinggi, termasuk nilai THD yang kecil, dan tidak ada perbedaan fase dan amplitudo statis antara komponen fundamental dan referensi. bentuk gelombang; Yang kedua adalah kinerja dinamis yang baik, yang berarti penyesuaian cepat terhadap gangguan eksternal dan perubahan kecil pada bentuk gelombang keluaran.
