Pašlaik Ķīnas fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēma galvenokārt ir līdzstrāvas sistēma, kurai ir jāuzlādē saules akumulatora ģenerētā elektriskā enerģija, un akumulators tieši piegādā kravai. Piemēram, Saules mājsaimniecības apgaismojuma sistēma Ķīnas ziemeļrietumos un mikroviļņu stacijas barošanas sistēma tālu no režģa ir visa līdzstrāvas sistēma. Šāda veida sistēmai ir vienkārša struktūra un zemas izmaksas. Tomēr, ņemot vērā dažādos slodzes līdzstrāvas spriegumus (piemēram, 12 V, 24 V, 48 V utt.), Sistēmas, īpaši civilās jaudas, ir grūti sasniegt standartizāciju un saderību, jo lielākā daļa maiņstrāvas slodzes tiek izmantoti ar līdzstrāvas jaudu. Fotoelektriskajam barošanas avotam ir grūti piegādāt elektrību, lai tirgū ienāk kā prece. Turklāt fotoelektriskās enerģijas ražošana galu galā sasniegs ar režģi savienotu darbību, kurai jāpieņem nobriedis tirgus modelis. Nākotnē maiņstrāvas fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas kļūs par fotoelektriskās enerģijas ražošanas galveno virzienu.
Fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas prasības invertora barošanas avotam
Fotoelektriskās enerģijas ģenerēšanas sistēma, izmantojot maiņstrāvas jaudu, sastāv no četrām daļām: fotoelektriskā masīva, lādēšanas un izlādes kontrolieris, akumulators un invertors (ar režģi savienota enerģijas ražošanas sistēma parasti var ietaupīt akumulatoru), un invertors ir galvenā sastāvdaļa. Fotovoltainā ir augstākas prasības invertoriem:
1. Nepieciešama augsta efektivitāte. Sakarā ar augsto saules bateriju cenu, lai palielinātu saules bateriju izmantošanu un uzlabotu sistēmas efektivitāti, ir jācenšas uzlabot invertora efektivitāti.
2. ir nepieciešama augsta uzticamība. Pašlaik fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas galvenokārt izmanto attālos apgabalos, un daudzas spēkstacijas nav uzraudzītas un uzturētas. Tas prasa, lai invertoram būtu saprātīga shēmas struktūra, stingra komponentu atlase, un nepieciešams, lai invertors būtu dažādas aizsardzības funkcijas, piemēram, ieejas līdzstrāvas polaritātes savienojuma aizsardzība, maiņstrāvas izvades īssavienojuma aizsardzība, pārkaršana, pārslodzes aizsardzība utt.
3. DC ieejas spriegumam ir nepieciešams plašs adaptācijas diapazons. Tā kā akumulatora spailes spriegums mainās ar slodzi un saules gaismas intensitāti, kaut arī akumulatoram ir būtiska ietekme uz akumulatora spriegumu, akumulatora spriegums svārstās, mainot akumulatora atlikušo jaudu un iekšējo pretestību. It īpaši, ja akumulators noveco, tā spailes spriegums ir ļoti atšķirīgs. Piemēram, 12 V akumulatora spailes spriegums var mainīties no 10 V līdz 16 V. Tam nepieciešams, lai invertors darbotos ar lielāku līdzstrāvu, lai nodrošinātu normālu darbību ieejas sprieguma diapazonā un nodrošināt maiņstrāvas izejas sprieguma stabilitāti.
4. Vidēja un lielas ietilpības fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmās invertora barošanas avotam jābūt sinusoidālajam viļņam ar mazāku kropļojumu. Tas notiek tāpēc, ka vidējās un lielas ietilpības sistēmās, ja tiek izmantota kvadrātveida viļņa jauda, izvadē būs vairāk harmonisku komponentu, un augstāka harmonika radīs papildu zaudējumus. Daudzas fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas ir iekrautas ar sakaru vai instrumentu aprīkojumu. Iekārtai ir augstākas prasības par strāvas tīkla kvalitāti. Kad ar režģi ir savienotas vidējās un lielās ietilpības fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas, lai izvairītos no enerģijas piesārņojuma ar publisko režģi, invertoram ir arī nepieciešams sinuso viļņu strāvas izvadīšana.
Invertors pārvērš tiešo strāvu mainīgā strāvā. Ja tiešās strāvas spriegums ir zems, to palielina mainīgs strāvas transformators, lai iegūtu standarta mainīgu strāvas spriegumu un frekvenci. Liela ietilpības invertoriem, pateicoties lielajam līdzstrāvas kopnes spriegumam, maiņstrāvas izejai parasti nav nepieciešams transformators, lai palielinātu spriegumu līdz 220 V. Vidēja un mazas ietilpības invertoros līdzstrāvas spriegums ir salīdzinoši zems, piemēram, 12 V, 24 V ir jāprojektē pastiprināšanas ķēde. Vidēja un mazas ietilpības invertori parasti ietver spiedpilma apgrieziena shēmas, pilna tiltu invertora shēmas un augstfrekvences palielināšanas invertora shēmas. Push-pull shēmas savieno pastiprināšanas transformatora neitrālo spraudni ar pozitīvo barošanas avotu un divām strāvas caurulēm alternatīvu darbu, izejas maiņstrāvas jaudu, jo strāvas tranzistori ir savienoti ar parasto zemi, piedziņas un vadības ķēdes ir vienkāršas, un tāpēc, ka transformatoram ir noteikta noplūdes induktivitāte, tā var ierobežot īssavienojuma strāvu, tādējādi uzlabojot ķēdes uzticamību. Trūkums ir tāds, ka transformatora izmantošana ir zema un spēja vadīt induktīvās slodzes ir slikta.
Pilna tilta invertora shēma pārvar push-pull ķēdes trūkumus. Jaudas tranzistors pielāgo izejas impulsa platumu, un attiecīgi mainās izejas maiņstrāvas sprieguma efektīvā vērtība. Tā kā ķēdei ir brīva riteņa cilpa, pat induktīvajām slodzēm izejas sprieguma viļņu forma netiks sagrozīta. Šīs ķēdes trūkums ir tāds, ka augšējo un apakšējo ieroču jaudas tranzistorus nedalās zemē, tāpēc jāizmanto īpaša piedziņas ķēde vai izolēts barošanas avots. Turklāt, lai novērstu augšējo un apakšējo tilta ieroču kopējo vadīšanu, ķēdei jābūt projektētai izslēgšanai un pēc tam ieslēgšanai, tas ir, ir jāiestata miris laiks, un ķēdes struktūra ir sarežģītāka.
Push-pull ķēdes un pilna tilta ķēdes izvadei jāpievieno pakāpiena transformators. Tā kā palielināšanas transformatoram ir liela izmēra, zema efektivitāte un dārgāka, ar enerģijas elektronikas un mikroelektronikas tehnoloģijas attīstību, augstas frekvences palielināšanas pārveidošanas tehnoloģija tiek izmantota, lai sasniegtu apgrieztu, tas var realizēt liela jaudas blīvuma invertoru. Šīs invertora ķēdes priekšējā stadijas pastiprināšanas shēma pieņem push-pull struktūru, bet darba frekvence pārsniedz 20 kHz. Boost transformators pieņem augstfrekvences magnētisko kodolu, tāpēc tas ir mazs izmēra un svars. Pēc augstfrekvences apvērsuma to pārveido par augstfrekvences maiņstrāvu caur augstfrekvences transformatoru, un pēc tam ar augstsprieguma taisngrieža filtra ķēdi tiek iegūta augstas frekvences taisngrieža filtra ķēde un pēc tam apgriezta caur strāvas frekvences invertora ķēdi.
Izmantojot šo ķēdes struktūru, invertora jauda ir ievērojami uzlabota, attiecīgi tiek samazināta invertora zudums bez slodzes, un efektivitāte tiek uzlabota. Ķēdes trūkums ir tāds, ka ķēde ir sarežģīta un ticamība ir zemāka nekā iepriekšminētajām divām shēmām.
Invertora ķēdes vadības shēma
Iepriekš minēto invertoru galvenās shēmas ir jārealizē ar vadības ķēdi. Parasti ir divas vadības metodes: kvadrātveida vilnis un pozitīvs un vājš vilnis. Invertora barošanas avota shēma ar kvadrātveida viļņu izvadi ir vienkārša, zemu izmaksu, bet ar zemu efektivitāti un harmoniskos komponentos ir liela. Apvidū Sinusa viļņu izlaide ir invertoru attīstības tendence. Izstrādājot mikroelektronikas tehnoloģiju, ir parādījušies arī mikroprocesori ar PWM funkcijām. Tāpēc ir nobriedusi invertora tehnoloģija sinusa viļņu izvadei.
1. Invertori ar kvadrātveida viļņu izvadi pašlaik galvenokārt izmanto impulsa platuma modulācijas integrētās shēmas, piemēram, SG 3 525, TL 494 un tā tālāk. Prakse ir pierādījusi, ka SG3525 integrēto shēmu izmantošana un Power FET izmantošana kā komutācijas jaudas komponenti var sasniegt salīdzinoši augstas veiktspējas un cenu invertoru. Tā kā SG3525 ir spēja tieši vadīt Power FET iespējas, un tam ir iekšējs atsauces avots un darbības pastiprinātājs un nepietiekama sprieguma aizsardzības funkcija, tāpēc tās perifērā ķēde ir ļoti vienkārša.
2. Invertora vadības integrēto shēmu ar sinusa viļņa izvadi invertora vadības ķēdi ar sinuso viļņu izvadi var kontrolēt ar mikroprocesoru, piemēram, 80 C 196 MC, ko ražo Intel Corporation, un to ražo Motorola Company. MP 16 un PI C 16 C 73, ko ražo Mi-Cro Chip Company utt. Šiem vienas mikroshēmas datoriem ir vairāki PWM ģeneratori, un tie var iestatīt augšējo un augšējo tilta ieročus. Mirušā laikā izmantojiet Intel Company 80 C 196 MC, lai realizētu sinusa viļņu izejas ķēdi, 80 C 196 MC, lai pabeigtu sinuso viļņu signāla ģenerēšanu un noteiktu maiņstrāvas izejas spriegumu, lai panāktu sprieguma stabilizāciju.
Enerģijas ierīču izvēle invertora galvenajā ķēdē
Galveno jaudas komponentu izvēleinvertorsir ļoti svarīgs. Pašlaik visvairāk izmantotie jaudas komponenti ir Darlington Power tranzistori (BJT), enerģijas lauka efekta tranzistori (MOS-F ET), izolētu vārtu tranzistori (IGB). T) un izslēgšanas tiristors (GTO) utt., Visizmantotākās mazas ietilpības zemas sprieguma sistēmās izmantotās ierīces ir MOS FET, jo MOS FET ir zemāks sprieguma kritums un lielāks Ig BT pārslēgšanas frekvence parasti tiek izmantota augstsprieguma un lielas ietilpības sistēmās. Tas notiek tāpēc, ka, palielinoties spriegumam, MOS FET izturība uz stāvokļa palielinās, un IG BT ir vidējas ietilpības sistēmās, ir lielākas priekšrocības, savukārt super lielas ietilpības (virs 100 kVA) sistēmām GTO parasti tiek izmantoti kā jaudas komponenti.
Pasta laiks: oktobris-21-2121
