Fotovoltaïsche, op het elektriciteitsnet aangesloten omvormers zijn essentiële sleutelcomponenten in fotovoltaïsche energieopwekkingssystemen en worden voornamelijk gebruikt als specifieke omvormerstroombronnen op het gebied van fotovoltaïsche energieopwekking. Netgekoppelde omvormers zetten de door zonnepanelen gegenereerde wisselstroom om in wisselstroom die rechtstreeks op het elektriciteitsnet kan worden aangesloten via vermogenselektronische conversietechnologie. Laten we meer te weten komen over het werkingsprincipe van fotovoltaïsche netgekoppelde omvormers en hun rol in fotovoltaïsche energieopwekkingssystemen.
1 Werkingsprincipe van een op het fotovoltaïsch net aangesloten omvormer
Wanneer het openbare elektriciteitsnet wordt afgesloten, is de netzijde gelijk aan een kortsluitingsstatus en zal de op het elektriciteitsnet aangesloten omvormer zichzelf automatisch beschermen tegen overbelasting. Wanneer de microprocessor overbelasting detecteert, blokkeert hij niet alleen het SPWM-signaal, maar schakelt hij ook de stroomonderbreker uit die op het elektriciteitsnet is aangesloten. Op dit moment zal de omvormer, als de zonnecelreeks energie levert, in een afzonderlijke bedrijfsstatus werken. Bij alleen gebruik is de regeling relatief eenvoudig, namelijk de negatieve feedbackstatus van de wisselspanning. De microprocessor detecteert de uitgangsspanning van de omvormer en vergelijkt deze met de referentiespanning (meestal 220 V), en regelt vervolgens de PWM-uitgangscyclus om de omvormer en de spanningsregeling te laten werken.
Voorwaarde voor een onafhankelijke werking is uiteraard dat de zonnecelinstallatie op dat moment voldoende stroom kan leveren. Als de belasting te groot is of de zonlichtomstandigheden slecht zijn, kan de omvormer niet voldoende vermogen leveren en zal de klemspanning van de zonnecelarray dalen, wat resulteert in een afname van de uitgangswisselspanning en in een beschermingsstatus tegen lage spanning komt. Wanneer het elektriciteitsnet de levering hervat, schakelt het automatisch over naar de feedbackstatus.
2 De rol van op het fotovoltaïsche net aangesloten omvormers
Omvormers hebben niet alleen de functie van directe naar wisselstroomconversie, maar hebben ook de functie van het maximaliseren van de prestaties van zonnecellen en systeemfoutbeveiliging. Samenvattend zijn er automatische werkings- en uitschakelfuncties, een controlefunctie voor het volgen van het maximale vermogen, een anti-geïsoleerde werkingsfunctie (voor op het elektriciteitsnet aangesloten systemen), een automatische spanningsaanpassingsfunctie (voor op het elektriciteitsnet aangesloten systemen), DC-detectiefunctie (voor op het elektriciteitsnet aangesloten systemen) en DC-aardingsdetectiefunctie (voor op het elektriciteitsnet aangesloten systemen).
1. Automatische bediening en uitschakelfunctie
Na zonsopgang in de ochtend neemt de intensiteit van de zonnestraling geleidelijk toe en neemt ook het rendement van de zonnecel navenant toe. Wanneer het uitgangsvermogen dat nodig is om de omvormer te laten werken is bereikt, begint de omvormer automatisch te werken. Na inbedrijfstelling bewaakt de omvormer voortdurend het vermogen van de zonnecelmodules. Zolang het uitgangsvermogen van de zonnecelmodules groter is dan het uitgangsvermogen dat nodig is om de omvormer te laten werken, zal de omvormer blijven werken; Tot zonsondergang kan de omvormer zelfs op regenachtige dagen nog werken. Wanneer de output van de zonnecelmodule afneemt en de output van de omvormer nul nadert, gaat de omvormer in een standby-status.
2. Controlefunctie voor maximaal vermogen
Het vermogen van zonnecelmodules varieert afhankelijk van de intensiteit van de zonnestraling en de temperatuur van de zonnecelmodule zelf (chiptemperatuur). Bovendien bestaat er, vanwege de eigenschap dat de spanning afneemt bij toenemende stroom in zonnecelmodules, een optimaal werkingspunt dat maximaal vermogen kan bereiken. De intensiteit van de zonnestraling verandert voortdurend, en uiteraard verandert ook het optimale werkingspunt. Vergeleken met deze veranderingen, waarbij het werkpunt van de zonnecelmodule op het maximale vermogenspunt blijft, verkrijgt het systeem altijd het maximale uitgangsvermogen van de zonnecelmodule, en deze regeling wordt maximale vermogensvolgregeling genoemd. Het grootste kenmerk van omvormers die worden gebruikt in systemen voor de opwekking van zonne-energie is de toevoeging van een functie voor het volgen van maximale power point (MPPT).
3. Functie voor netdetectie en netaansluiting
Voordat op het net aangesloten stroom wordt opgewekt, moet de op het net aangesloten omvormer stroom van het net halen, de spanning, frequentie, fasevolgorde en andere parameters van de elektriciteitstransmissie detecteren en vervolgens de parameters van zijn eigen stroomopwekking aanpassen om consistent te zijn met de elektrische netwerkparameters. Daarna kan de op het net aangesloten stroomopwekking worden voltooid.
4. Zero (laag) spanning ride-through-functie
Wanneer ongelukken of storingen in het elektriciteitsnet een tijdelijke spanningsval veroorzaken op het netaansluitpunt van een fotovoltaïsche energiecentrale, kan de fotovoltaïsche energiecentrale een continue werking garanderen zonder ontkoppeling binnen een bepaald bereik en tijdsinterval van spanningsval.
5. Detectie en controle van eilandeffect
Tijdens normale energieopwekking is het op het fotovoltaïsche elektriciteitsnet aangesloten elektriciteitsopwekkingssysteem aangesloten op het elektriciteitsnet en levert actief vermogen aan het elektriciteitsnet. Wanneer het elektriciteitsnet echter stroom verliest, kan het op het fotovoltaïsche elektriciteitsnet aangesloten elektriciteitsopwekkingssysteem blijven werken en onafhankelijk van lokale belastingen blijven functioneren, een fenomeen dat bekend staat als het eilandeffect. Wanneer er bij omvormers eilandvorming optreedt, vormt dit een groot veiligheidsrisico voor de persoonlijke veiligheid, de werking van het elektriciteitsnet en de omvormer zelf. Daarom bepaalt de standaard voor netaansluiting voor omvormers dat fotovoltaïsche, op het net aangesloten omvormers over eilanddetectie- en controlefuncties moeten beschikken.