Cómo utilizar inversores para sistemas aislados
Cómo seleccionar inversores para sistemas aislados
Para los sistemas de generación de energía fotovoltaica fuera de la red, la eficiencia del inversor afectará directamente la eficiencia de todo el sistema. Por lo tanto, la tecnología de control del inversor en sistemas de generación de energía solar fotovoltaica tiene una importante importancia en la investigación. En el diseño de inversores se suelen utilizar métodos de control analógicos. Sin embargo, existen muchos defectos en los sistemas de control analógicos, como el envejecimiento y los efectos de la deriva de temperatura de los componentes, la sensibilidad a las interferencias electromagnéticas y el uso de una gran cantidad de componentes. El típico sistema de control de inversor PWM analógico utiliza un método de muestreo natural para comparar la onda de modulación sinusoidal con la onda portadora triangular para controlar el pulso de disparo. Sin embargo, el circuito de generación de ondas triangulares es vulnerable a la interferencia de la temperatura, las características del dispositivo y otros factores a alta frecuencia (20 kHz), lo que resulta en una compensación de CC en el voltaje de salida, un mayor contenido de armónicos, cambios en el tiempo muerto y otros efectos adversos. El desarrollo de procesadores de señales digitales (DSP) de alta velocidad ha hecho posible el control digital de inversores en sistemas de generación de energía solar fotovoltaica. Debido a que la mayoría de sus instrucciones se pueden completar en un ciclo de instrucción, puede realizar algoritmos de control avanzados más complejos, mejorar aún más el rendimiento dinámico y constante de la forma de onda de salida y simplificar el diseño de todo el sistema, para que el sistema tenga buena consistencia. .
El inversor es un circuito electrónico de potencia que puede convertir la corriente continua de un conjunto de células solares en corriente alterna para suministrar cargas de CA. Es un componente clave de todo el sistema de generación de energía solar. El inversor solar fuera de la red tiene dos funciones básicas: por un lado, proporciona energía para completar la conversión de CC/CA a carga de CA y, por otro lado, encuentra el mejor punto de trabajo para optimizar la eficiencia del sistema solar fotovoltaico. Para tipos específicos de radiación solar, temperatura y células solares, los sistemas solares fotovoltaicos tienen un voltaje y una corriente óptimos únicos, lo que permite que el sistema de generación de energía fotovoltaica emita la máxima potencia. Por lo tanto, se proponen los siguientes requisitos básicos para los inversores en sistemas de generación de energía solar fotovoltaica aislados de la red:
1) El inversor debe tener una estructura de circuito razonable, una selección estricta de componentes y varias funciones de protección, como protección contra inversión de polaridad de CC de entrada, protección contra cortocircuitos de salida de CA, sobrecalentamiento, protección contra sobrecarga, etc.
2) Tiene una amplia gama de adaptación de voltaje de entrada CC. Debido a la variación del voltaje terminal del conjunto de células solares con la carga y la intensidad de la luz solar, aunque la batería tiene un efecto de sujeción sobre el voltaje de la célula solar, el voltaje de la batería fluctúa con los cambios en la capacidad restante y la resistencia interna de En la batería, especialmente cuando la batería envejece, el rango de variación del voltaje de los terminales es grande, como en una batería de 12 V. El voltaje de los terminales puede variar entre 10 V y 16 V, lo que requiere que el inversor garantice el funcionamiento normal dentro de un amplio rango de voltaje de entrada de CC. y asegúrese de que el voltaje de salida de CA sea estable dentro del rango de voltaje requerido por la carga.
3) El inversor debe minimizar las etapas intermedias de conversión de energía eléctrica para ahorrar costes y mejorar la eficiencia.
4) Los inversores deben tener una alta eficiencia. Debido al alto precio actual de las células solares, para maximizar la utilización de las células solares y mejorar la eficiencia del sistema, es necesario mejorar la eficiencia de los inversores.
5) Los inversores deben tener una alta confiabilidad. Actualmente, los sistemas de generación de energía solar fotovoltaica fuera de la red se utilizan principalmente en áreas remotas, y muchos sistemas de generación de energía solar fotovoltaica fuera de la red no cuentan con personal ni mantenimiento. Esto requiere que el inversor tenga una alta confiabilidad.
6) La tensión de salida del inversor es de la misma frecuencia y amplitud que la tensión de la red doméstica, apta para cargas eléctricas generales.
7) En sistemas de generación de energía solar fotovoltaica fuera de la red de capacidad media a grande, la salida del inversor debe ser una onda sinusoidal con baja distorsión. Debido al uso de suministro de energía de onda cuadrada en sistemas de capacidad media a grande, la salida contendrá más componentes armónicos y los armónicos más altos generarán pérdidas adicionales. Muchos sistemas de generación de energía solar fotovoltaica fuera de la red están cargados con equipos de comunicación o instrumentos, que tienen altos requisitos de calidad de la energía. Para los inversores en sistemas de generación de energía solar fotovoltaica fuera de la red, existen dos requisitos para una forma de onda de salida de alta calidad: en primer lugar, alta precisión en estado estable, incluidos valores pequeños de THD, y sin diferencias estáticas de fase y amplitud entre el componente fundamental y el de referencia. forma de onda; El segundo es un buen rendimiento dinámico, lo que significa un ajuste rápido ante perturbaciones externas y pequeños cambios en la forma de onda de salida.
