Като централен контролер на фотоволтаичната система, инверторът играе ключова роля в работата и мощността на цялата система. Когато системата има проблеми като режим на готовност, изключване, аларма, повреда, генериране на електроенергия, което не отговаря на очакванията, прекъсване на мониторинга на данните и т.н., персоналът по експлоатацията и поддръжката винаги подсъзнателно започва от инвертора, за да намери причината и решението. В ежедневната комуникация се установява, че въпреки че разпределените фотоволтаици се развиват бързо от много години, все още има няколко типични недоразумения относно инверторите. Нека поговорим за това днес.
01 Изходно напрежение на инвертора?
Параметърът "AC изходно напрежение" може лесно да бъде намерен в спецификационния лист на всяка марка инвертор. Това е ключов параметър за определяне на характеристиките на класа на инвертора. С прости думи, AC изходното напрежение изглежда се отнася до стойността на напрежението, изведена от AC страната на инвертора. Всъщност това е недоразумение.
„AC изходно напрежение“ не е изходното напрежение от самия инвертор. Инверторът е силово електронно устройство със свойства на източник на ток. Тъй като трябва да бъде свързан към електрическата мрежа (Utility) за безопасно предаване или съхраняване на генерираната електрическа енергия, той винаги ще открива напрежението (V) и честотата (F) на мрежата, към която е свързан по време на работа. Дали тези два параметъра са синхронизирани/едни и същи с мрежата определя дали изходната електрическа енергия от инвертора може да бъде приета от мрежата. За да изведе номиналната си стойност на мощност (P=UI), инверторът изчислява дали може да продължи да извежда и колко да извежда въз основа на мрежовото напрежение (точка на свързване към мрежата), открито във всеки момент. Това, което всъщност се извежда към мрежата тук, е ток (I), а големината на тока се регулира според промяната в напрежението.
Вземайки необходимостта от преобразуване на 10KW като пример, ако напрежението на мрежата е 400V, текущата стойност, която трябва да бъде изведена от инвертора в този момент, е: 10000÷400÷1.732≈14.5A; когато напрежението на мрежата варира до 430V в следващия момент, необходимият изходен ток се регулира на 13,4A; напротив, когато напрежението на мрежата намалее, инверторът съответно ще увеличи стойността на изходния ток. Трябва да се отбележат две точки: ① Напрежението на мрежата не може да остане на постоянна стойност, то винаги се колебае; ② Следователно напрежението на мрежата, открито от инвертора, трябва да има диапазон. Ако действителното напрежение на мрежата варира извън този диапазон, инверторът трябва да го открие в реално време и да докладва за грешката и да спре изхода, докато напрежението на мрежата се възстанови. Целта на това е да се защити безопасността на електрическите уреди и персонала на същата линия в подстанцията.
В този случай защо не промените името на този параметър? Основната причина е, че индустрията следва една и съща практика от много години - всички го наричат така; в същото време, за да бъде в съответствие с изходния ток, той е наречен по този начин.
02 Трябва ли инверторът да бъде снабден със защита срещу изместване?
Отговорът е, разбира се, да, без съмнение. Дори може да се каже, че причината, поради която един инвертор може да се нарече инвертор, е, че има защита срещу острови. Представете си: ако инверторът позволява на страната на постоянен ток да влиза, а страната на променлив ток не може да извежда, къде ще отиде голямото количество заряд? Самият инвертор не е устройство за съхранение и не може да побере голямо количество заряд, така че все още трябва да извежда. Когато се появи остров, това е, когато нормалното предаване и разпределение на електроенергия на електрическата мрежа е прекъснато по някаква причина. След като голямо количество заряд навлезе в линията на електрическата мрежа по първоначалния път, ако в този момент има персонал по поддръжката на захранването, последствията ще бъдат катастрофални. Ето защо, ако фотоволтаичната система трябва винаги да бъде в синхрон с електрическата мрежа, тя трябва да бъде оборудвана с функция за защита срещу островърх (Anti-Islanding).
Как да го постигнем? Ключовият момент за предотвратяване на островния ефект все още е откриването на прекъсвания на захранването в електрическата мрежа. Обикновено се използват два метода за откриване на "островния ефект", пасивен или активен. Независимо от метода на откриване, след като се потвърди, че електрическата мрежа е извън захранването, свързаният към мрежата инвертор ще бъде изключен от мрежата и инверторът ще бъде спрян в рамките на предписаното време за реакция. Стойността на реакцията, определена в момента от разпоредбите, е в рамките на 2 s.
03 Колкото по-високо е постояннотоковото напрежение, толкова по-добро ли е генерирането на електроенергия?
Не точно. В рамките на диапазона на работно напрежение MPPT на инвертора има номинална стойност на работното напрежение. Когато стойността на напрежението на веригата за постоянен ток е равна или близо до номиналната стойност на напрежението на инвертора, т.е. в обхвата на напрежението MPPT при пълно натоварване, инверторът може да изведе своята номинална стойност на мощността. Ако напрежението на струната е твърде високо или твърде ниско, напрежението на струната е далеч от стойността/обхвата на номиналното напрежение, зададен от инвертора, и изходната му ефективност е значително намалена. Първо, изключена е възможността за извеждане на номинална мощност - това не е желателно; второ, ако напрежението на низа е твърде ниско, веригата Boost на инвертора трябва често да се мобилизира, за да работи непрекъснато, а непрекъснатото нагряване кара вътрешния вентилатор да работи непрекъснато, което в крайна сметка води до загуба на ефективност; ако напрежението на струната е твърде високо, това не само е опасно, но също така ограничава IV изходната крива на компонента, което прави тока по-малък и колебанията на мощността по-големи. Като вземем за пример инвертора от 1100 V, неговата точка на номинално работно напрежение обикновено е 600 V, а обхватът на MPPT напрежение при пълно натоварване е между 550 V и 850 V. Ако входното напрежение надхвърли този диапазон, работата на инвертора не е идеална.