Fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlarining asosiy uskunasi sifatida invertorlar fotovoltaik modullar tomonidan ishlab chiqarilgan o'zgaruvchan shahar kuchlanishini tarmoq chastotasida AC quvvatiga aylantirish uchun ishlatiladi, bu fotovoltaik massiv tizimlarida muhim tizim balanslaridan biridir. Hozirgi vaqtda bozorda keng tarqalgan invertorlar markazlashtirilgan invertorlar, simli invertorlar va mikro invertorlardir. Quyida biz ushbu uch turdagi invertorlarni solishtiramiz va tahlil qilamiz.
1 markazlashtirilgan invertor
Inverter texnologiyasi - bir xil markazlashtirilgan invertorning doimiy kirish terminaliga bir nechta parallel fotovoltaik simlarni ulash. Odatda, uch fazali IGBT quvvat modullari yuqori quvvatli tizimlar uchun ishlatiladi va dala effektli tranzistorlar kam quvvatli tizimlar uchun ishlatiladi. Shu bilan birga, DSP konversiya boshqaruvchilari ishlab chiqarilgan elektr energiyasining sifatini yaxshilash uchun ishlatiladi, bu uni sinus to'lqin oqimiga juda yaqin qiladi. Odatda 10 kVt dan ortiq katta fotovoltaik elektr stantsiyalari tizimlarida qo'llaniladi.
Markazlashtirilgan invertorlar odatda zavodlar, cho'l elektr stantsiyalari va bir xil quyosh nuriga ega bo'lgan yerosti elektr stantsiyalari kabi yirik energiya ishlab chiqarish tizimlarida qo'llaniladi. Tizimning umumiy quvvati katta, odatda megavatt darajasidan yuqori.
Asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:
1. İnvertorlar soni kichik, bu ularni boshqarishni osonlashtiradi;
2. İnverter kichik miqdordagi komponentlarga va yuqori ishonchlilikka ega;
3. Past harmonik tarkib, past DC komponenti va yuqori quvvat sifati;
4. Inverter yuqori integratsiya, yuqori quvvat zichligi va arzon narxga ega;
5. İnverter to'liq himoya funktsiyalariga va elektr stantsiyasining yuqori xavfsizligiga ega;
6. Quvvat faktorini tartibga solish funktsiyasi va past kuchlanishli harakatlanish funktsiyasi mavjud, yaxshi tarmoqni tartibga solish ko'rsatkichlari.
Asosiy kamchiliklar quyidagilardir:
1. DC birlashtiruvchi qutining xato darajasi yuqori, bu butun tizimga ta'sir qiladi;
2. Markazlashtirilgan invertorlarning MPPT kuchlanish diapazoni tor, odatda 450-820V va komponent konfiguratsiyasi moslashuvchan emas. Bulutli va tumanli ob-havo bo'lgan hududlarda energiya ishlab chiqarish vaqti qisqa;
3. Inverter mashina xonalarini o'rnatish va joylashtirish qiyin va maxsus mashina xonalari va jihozlarni talab qiladi;
4. İnverterning o'zi juda ko'p quvvat sarflaydi va kompyuter xonasida ventilyatsiya va issiqlik tarqalishi juda ko'p elektr energiyasini iste'mol qiladi, bu esa tizimga texnik xizmat ko'rsatishni nisbatan murakkablashtiradi;
5. Markazlashtirilgan tarmoqqa ulangan inverter tizimida komponentlar massivi inverterga ikkita birikma orqali yetib boradi. İnverterning maksimal quvvatni kuzatish funktsiyasi (MPPT) har bir komponentning ishlashini nazorat qila olmaydi, shuning uchun har bir komponentni optimal ish nuqtasida ushlab turish mumkin emas. Komponent ishlamay qolsa yoki soyalar bilan bloklangan bo'lsa, u butun tizimning energiya ishlab chiqarish samaradorligiga ta'sir qiladi;
6. Markazlashtirilgan tarmoqqa ulangan inverter tizimida ortiqcha imkoniyat yo'q. Nosozlik o'chirilgan taqdirda butun tizim elektr energiyasini ishlab chiqarishni to'xtatadi.
2 torli inverter
Tarmoqli inverter modulli kontseptsiyaga asoslanadi, bunda har bir fotovoltaik tor (1-5kv) doimiy tok uchida maksimal quvvat cho‘qqisini kuzatish va AC uchida parallel tarmoq ulanishi bilan inverter orqali o‘tadi. Bugungi kunda xalqaro bozorda eng mashhur invertorga aylandi.
String invertorlari asosan kichik va o'rta uyingizda fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlari va kichik yerosti elektr stantsiyalari uchun ishlatiladi.
Asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:
1. Tarmoqli inverter modulli dizaynni qabul qiladi, har bir fotovoltaik tor inverterga mos keladi. DC uchi maksimal quvvatni kuzatish funksiyasiga ega va AC uchi tarmoqqa parallel ravishda ulangan. Uning afzalligi shundaki, u fotovoltaik modullarning optimal ish nuqtasi va inverter o'rtasidagi nomuvofiqlikni kamaytirish va energiya ishlab chiqarishni maksimal darajada oshirish bilan birga, satrlar va soyaning obstruktsiyasi o'rtasidagi modul farqlariga ta'sir qilmaydi;
2. Tarmoqli invertorlarning MPPT kuchlanish diapazoni keng, odatda 250-800V gacha. Komponentnt konfiguratsiyasi yanada moslashuvchan va bulutli va tumanli ob-havo bo'lgan hududlarda energiya ishlab chiqarish vaqti uzoqroq;
3. String tipidagi tarmoqqa ulangan inverter kichik hajmga ega, engil vaznga ega va tashish va o'rnatish juda oson. Bu professional asboblar va uskunalarni talab qilmaydi, shuningdek, maxsus tarqatish xonasini ham talab qilmaydi. Bu qurilishni soddalashtirishi va turli ilovalarda erni egallashni kamaytirishi mumkin. DC liniyali ulanishlar, shuningdek, shahar birlashtiruvchi qutilari yoki DC tarqatish shkaflarini talab qilmaydi. String turi, shuningdek, kam quvvat iste'moli, minimal nosozlik ta'siri va oson almashtirish va texnik xizmat ko'rsatish kabi afzalliklarga ega.
Asosiy kamchiliklar quyidagilardir:
1. Ko'pgina elektron komponentlar mavjud bo'lib, ular bir xil platada quvvat qurilmalari va signal davrlari bo'lib, dizayn va ishlab chiqarishni qiyinlashtiradi va biroz kamroq ishonchli;
2. Quvvat moslamalarining elektr bo'shlig'i kichik bo'lib, ularni baland tog'li hududlar va ochiq havoda o'rnatish uchun yaroqsiz holga keltiradi. Shamol va quyosh ta'siri osongina korpus va issiqlik qabul qiluvchining qarishiga olib kelishi mumkin;
3. Izolyatsiya transformatori dizayni bo'lmasa, elektr xavfsizligi biroz yomon va nozik plyonkali komponentlarning salbiy topraklama tizimiga mos kelmaydi. DC komponenti katta va elektr tarmog'iga sezilarli ta'sir ko'rsatadi;
4. Bir nechta invertorlar parallel ravishda ulanganda umumiy harmonik yuqori bo'ladi va bitta invertorning THDI 2% dan ortiq nazorat qilinishi mumkin. Biroq, agar 40 dan ortiq invertorlar parallel ravishda ulangan bo'lsa, umumiy harmonik bir-biriga qo'shiladi va uni bostirish qiyin bo'ladi;
5. Ko'p sonli invertorlar bilan umumiy ishlamay qolish darajasi oshib, tizim monitoringini qiyinlashtiradi;
6. Doimiy tok o'chirgichlar va o'zgaruvchan tok o'chirgichlarsiz va doimiy tok sigortalarisiz tizim noto'g'ri ishlaganda uni uzish oson emas;
7. Yagona inverter funksiya orqali nol kuchlanishli o'tishga erishishi mumkin, lekin bir nechta mashinalar parallel ravishda ulanganda, funktsiya, reaktiv quvvatni tartibga solish, faol quvvatni tartibga solish va boshqa funktsiyalar orqali nol kuchlanishga erishish qiyin.
3 Mikro inverter
Mikro inverterlar markaziy invertorlarga nisbatan afzalliklarga ega bo'lgan panel darajasida maksimal quvvat nuqtasini kuzatishga erishishlari mumkin. Bu umumiy chiqish quvvatini maksimal darajada oshirish uchun har bir modulning chiqish quvvatini optimallashtirishi mumkin.
Asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:
1. Bir yoki hatto bir nechta modul ishlamay qolganda, tizim hali ham yuqori mavjudlik bilan elektr tarmog'ini elektr energiyasi bilan ta'minlashda davom etishi mumkin; Tizim ishonchliligini oshirish uchun ixtiyoriy ravishda bir nechta ortiqcha modullarni sozlash mumkin;
2. Moslashuvchan konfiguratsiya, foydalanuvchilarga ichki bozorda moliyaviy imkoniyatlariga ko'ra fotovoltaik elementlarni o'rnatish imkonini beradi;
3. Mahalliy niqoblash natijasida paydo bo'lgan soyalarning chiqish quvvatiga ta'sirini samarali ravishda kamaytirish;
4. Yuqori kuchlanishli elektr energiyasi yo'q, xavfsizroq, oddiyroq va tezroq o'rnatish, texnik xizmat ko'rsatish va o'rnatish xarajatlarini kamaytirish va o'rnatish xizmatlarini ko'rsatuvchi provayderlarga bog'liqlikni kamaytirish;
5. Har bir inverter modulining quvvat ishlab chiqarishni ko'paytirish va maksimal quvvatni kuzatish orqali bitta komponentning maksimal quvvat nuqtasini kuzatish mumkin, bu esa fotovoltaik tizimning energiya ishlab chiqarishni 25% ga sezilarli darajada oshirishi mumkin.
Asosiy kamchiliklar quyidagilardir:
1. Mikro inverterlarni qo'llash stsenariylari odatda uyingizda uy xo'jaliklari uchun mos keladi, lekin ularning qo'llanilishi cheklangan;
2. Mikro invertorlarning narxi markazlashtirilgan invertorlar va simli invertorlar bilan solishtirganda nisbatan yuqori.
Qiyosiy tahlil qilish orqali simli invertorlar markazlashtirilgan invertorlar va mikro inverterlarga nisbatan nosozlik darajasi, tizim xavfsizligi, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari bo'yicha afzalliklarga ega. Ular yanada yaxshi tizim ishonchliligiga ega va elektr stantsiyalarining uzoq muddatli xavfsiz va ishonchli ishlashini ta'minlashi mumkin.