Yn fyr, gellir rhannu proses waith gwrthdröydd PV yn dri cham craidd:casglu pŵer ac optimeiddio, Trosi DC-AC, aaddasiad grid-wedi'i gysylltu/diffodd-grid. Mae'r canlynol yn ddadansoddiad manwl o safbwyntiau egwyddorion sylfaenol, modiwlau craidd, a thechnolegau allweddol:
I. Amcanion Gwaith Craidd
Mae nodweddion allbwn modiwlau PV yn agored iawn i oleuo a thymheredd, gan gyflwyno perthynas aflinol rhwng foltedd allbwn a cherrynt. At hynny, ni all y pŵer DC a gynhyrchir yn uniongyrchol gael ei gysylltu'n uniongyrchol â'r prif gyflenwad grid na gyrru llwythi AC confensiynol. Felly, mae angen i'r gwrthdröydd gyflawni dau amcan craidd:
Mwyhau allbwn pŵer: Traciwch y pwynt allbwn pŵer uchaf o fodiwlau PV mewn amser real trwy dechnoleg MPPT i wella effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer cymaint â phosib.
Tonffurf a chydamseru: Trosi pŵer DC yn bŵer AC sinwsoidal sy'n cwrdd â safonau grid (gyda foltedd, amlder a chyfnod cyson â'r grid pŵer) i sicrhau diogelwch cysylltiedig â'r grid neu weithrediad sefydlog llwythi oddi ar y grid.
II. Proses Weithio Sylfaenol Gwrthdroyddion Ffotofoltäig
Gan gymryd y mwyaf cyffredingwrthdroyddion PV wedi'u cysylltu â'r grid-Er enghraifft, gellir rhannu'r broses weithio gyffredinol yn bedwar cam:
Cam 1: Mewnbwn DC a Hidlo (Prosesu ochr DC-)
Nid yw'r allbwn pŵer DC gan y modiwlau PV cysylltiedig cyfres/cyfochrog yn gwbl sefydlog, gyda chrychdonnau foltedd ac amrywiadau cyfredol a achosir gan newidiadau goleuo a gwahaniaethau mewn nodweddion modiwl.
Mae'r gwrthdröydd yn cysylltu â'r pŵer DC yn gyntaf trwy affiws DC(ar gyfer amddiffyniad gorlif) aAtaliwr ymchwydd DC(ar gyfer amddiffyn rhag ymchwydd).
Yna, cylched hidlo cynnwysCynwysorau / anwythyddion hidlo DCyn cael ei ddefnyddio i lyfnhau amrywiadau'r foltedd DC, gan ddarparu mewnbwn DC sefydlog ar gyfer y cam trosi dilynol.
Cam 2: Olrhain Pwynt Pwer Uchaf (MPPT)
Mae hwn yn ddolen allweddol i'r gwrthdröydd wella effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer. Yr egwyddor graidd yw canfod foltedd allbwn a cherrynt modiwlau PV mewn amser real drwoddalgorithmau rheoli, cyfrifwch y pŵer allbwn cyfredol, ac addaswch foltedd mewnbwn DC yr gwrthdröydd yn ddeinamig i gadw'r modiwlau PV yn gweithredu ar bwynt yr allbwn pŵer uchaf bob amser.
Algorithmau MPPT cyffredin: Aflonyddwch ac Arsylwi (P&O), Conductance Incremental (INC). Yn eu plith, mae gan y dull dargludiant cynyddrannol drachywiredd uwch ac mae'n addas ar gyfer senarios gyda newidiadau goleuo cyflym.
Dull gweithredu: Addaswch y foltedd DC trwy aTrawsnewidydd DC-DC(fel cylched cam i fyny Boost-). Pan fo foltedd allbwn modiwlau PV yn isel, mae'r gylched Boost yn ei hybu i foltedd bws DC sy'n addas ar gyfer gwrthdroad (ee, bws DC 380V sy'n cyfateb i allbwn 380V AC).
Cam 3: Trosi DC-AC (Cam Gwrthdroad Craidd)
Dyma swyddogaeth graidd y gwrthdröydd, sydd yn ei hanfod yn trosi pŵer DC sefydlog yn bŵer AC tebyg i don sin trwy'r amledd uchel -ar-i ffwrdd gweithrediad odyfeisiau newid pŵer electronig. Yn ôl gwahanol strwythurau topolegol, caiff ei rannu'n bennaf yngwrthdroyddion-cyfnod sengl(ar gyfer cymwysiadau pŵer isel sifil) agwrthdröydd tri-cyfnod(ar gyfer cymwysiadau pŵer uchel- diwydiannol a masnachol), gydag egwyddorion craidd cyson:
Newid dyfeisiau: Mae Transistorau Deubegynol Gât Inswleiddiedig (IGBTs) neu Fetel-Ocsid-Maes Lled-ddargludyddion-Transistorau Effaith (MOSFETs) yn cael eu mabwysiadu, sef "switsys electronig" ar gyfer trosi pŵer a gallant gwblhau -rheolaeth i ffwrdd o fewn microeiliadau.
Topoleg pont gwrthdröydd: Y mwyaf cyffredin a ddefnyddir yw ycylched gwrthdröydd pont-llawn(gyda 4 dyfais newid ar gyfer-cyfnod sengl a 6 ar gyfer tri-cyfnod). Gan gymryd y gylched bont sengl-cyfnod yn llawn-fel enghraifft:
Allbynnau'r rheolyddModyliad Lled Curiad (PWM) signalaui reoli dilyniant -off a chylch dyletswydd y 4 IGBTs.
Trwy addasu lled pwls, mae allbwn "trên pwls tonnau sgwâr" gan y dyfeisiau newid yn cael ei hidlo i ffurfio pŵer AC yn agos at don sin.
AC hidlo: Mae'r pŵer AC ar ôl gwrthdroad yn cynnwys harmoneg amledd uchel, y mae angen eu hidlo allan ganCylched hidlo LCsy'n cynnwys anwythyddion hidlo AC a chynwysorau i gael pŵer AC sinwsoidaidd pur.
Cam 4: Addasu a Diogelu'r Grid -wedi'i gysylltu/diffodd- (AC{-Prosesu ochr)
1. Gwrthdroyddion sydd wedi'u cysylltu â'r grid: Cydamseru a Chysylltiad â'r Grid
Os defnyddir y gwrthdröydd ar gyfer cynhyrchu pŵer sy'n gysylltiedig â'r grid, mae angen sicrhau bod y pŵer allbwn AC ynyn yr un amledd, cyfnod, a folteddfel y prif grid:
Mae{0}}amser real yn canfod amledd foltedd a chyfnod y grid pŵer drwoddCam-Technoleg Dolen Wedi'i Chloi (PLL)., addasu cyfnod ac amlder yr allbwn pŵer AC gan yr gwrthdröydd, a chyflawni cydamseriad manwl gywir â'r grid pŵer.
Cysylltwch â'r grid pŵer trwy aAC contractwr, a sicrhau-diogelwch sy'n gysylltiedig â'r gridamddiffyn ynys, amddiffyniad overvoltage / undervoltage, amddiffyn overcurrent, amddiffyn amledd, ac ati (ee, pan fydd y grid pŵer allan o bŵer, rhaid i'r gwrthdröydd roi'r gorau i weithio ar unwaith i atal yr "effaith ynysig" rhag peryglu personél cynnal a chadw).
2. Gwrthdroyddion grid oddi ar-: Direct Power Supply
Os defnyddir y gwrthdröydd mewn system oddi ar y grid (ee, cyflenwad pŵer ffotofoltäig mewn ardaloedd anghysbell), mae'r pŵer AC sinwsoidaidd wedi'i hidlo yn cael ei gyflenwi'n uniongyrchol i'r llwythi (ee, offer cartref, offer diwydiannol). Yn y cyfamser, gellir ei gyfuno â batris storio ynni i gyflawni rheoliad foltedd sefydlog.
III. Prif Mathau o Wrthdroyddion Ffotofoltäig a Gwahaniaethau Topolegol
Mae gan wahanol fathau o wrthdroyddion wahaniaethau bach yn nhopoleg y cam gwrthdroad ac maent yn addas ar gyfer gwahanol senarios:
Gwrthdroyddion canolog(-pŵer uchel, ar gyfer defnydd diwydiannol/masnachol a gweithfeydd pŵer ffotofoltäig):
Mabwysiadutrawsnewidydd amledd pŵer/trawsnewidydd -amledd ucheltopoleg. Mae rhai mathau heb drawsnewidyddion (nad ydynt yn-ynysu) yn cael eu hynysu trwy gynwysyddion, gyda phŵer yn cyrraedd sawl megawat. Fe'u nodweddir gan integreiddio uchel a gweithrediad a chynnal a chadw cyfleus.
Gwrthdroyddion llinynnol(pŵer canolig a bach, at ddefnydd cartrefi a systemau ffotofoltäig gwasgaredig):
Mae gan bob llinyn PV reolwr MPPT annibynnol, ac mae'r cam gwrthdroad yn mabwysiadu topoleg bont lawn. Gall olrhain pwynt pŵer uchaf pob llinyn yn annibynnol, gan addasu i wahaniaethau goleuo ymhlith gwahanol linynnau (ee, cysgodi).
Micro-wrthdroyddion(-pŵer isel, ar gyfer systemau ffotofoltäig cartref):
Wedi'i osod yn uniongyrchol ar gefn modiwlau PV, gydag un micro-wrthdröydd yn cyfateb i un modiwl, yn sylweddoli "gwrthdroad lefel modiwl-". Mae ganddo'r manylder MPPT uchaf ac mae'n addas ar gyfer amgylcheddau goleuo cymhleth.
IV. Dangosyddion Technegol Allweddol ac Effeithiau Perfformiad
Effeithlonrwydd gwrthdroad: Gall gwrthdroyddion o ansawdd uchel gyflawni effeithlonrwydd uchaf o dros 98% (effeithlonrwydd Ewropeaidd), sy'n dibynnu'n bennaf ar golled dargludiad dyfeisiau newid a manwl gywirdeb olrhain MPPT.
Afluniad Harmonig Cyfanswm (THD): Mae angen THD Llai na neu'n hafal i 5% ar wrthdroyddion sydd wedi'u cysylltu â'r grid. Po isaf yw'r THD, y puraf yw'r don sin allbwn a'r lleiaf yw'r ymyrraeth â'r grid pŵer.
Effeithlonrwydd MPPT: Yn gyffredinol mae'n ofynnol iddo fod yn fwy na neu'n hafal i 99%, sy'n effeithio'n uniongyrchol ar gynhyrchu pŵer cyffredinol y system ffotofoltäig.
Crynodeb
Hanfod gwrthdröydd PV ywgwireddu trosi ffurf pŵer trwy fodiwleiddio -amledd uchel gyda dyfeisiau newid pŵer electronig fel y craidd, tra'n cyflawni optimeiddio pŵer ac addasu grid trwy algorithmau rheoli. Mae craidd ei egwyddor waith yn gorwedd yn:gwireddu optimeiddio pŵer trwy drawsnewidwyr DC-DC, cyflawni trawsnewid DC-AC trwy bontydd gwrthdröydd modiwleiddiedig PWM, a sicrhau cysylltiad grid diogel trwy gyfnod-dolenni clo a chylchedau diogelu. Mae'r broses hon nid yn unig yn defnyddio nodweddion newid cyflym technoleg pŵer electronig ond hefyd yn cyfuno union reoleiddio theori rheolaeth, gan wasanaethu fel cyswllt allweddol ar gyfer defnyddio pŵer yn effeithiol mewn systemau cynhyrchu pŵer ffotofoltäig.
