Le principe de l'onduleur photovoltaïque à énergie nouvelle

1. Principe de fonctionnement et caractéristiques :

Principe de fonctionnement : Le noyau du onduleur l'appareil est le circuit de commutation de l'onduleur, appelé onduleur circuit. Le circuit complète la fonction d'onduleur en allumant et en éteignant le électronique de puissance changer.

Caractéristiques:

(1) Une efficacité élevée est requise.

En raison du prix élevé des cellules solaires à l'heure actuelle, afin de maximiser l'utilisation des cellules solaires et d'améliorer l'efficacité du système, nous devons essayer d'améliorer l'efficacité du onduleur.

(2) Une grande fiabilité est requise.

À l’heure actuelle, le photovoltaïque système de centrale électrique est principalement utilisé dans les zones reculées, et de nombreuses centrales électriques sont sans surveillance et sans entretien, ce qui nécessite onduleur avoir une structure de circuit raisonnable, une sélection stricte des composants et nécessite que l'onduleur ait diverses fonctions de protection, telles que : protection contre l'inversion de polarité d'entrée CC, protection contre les courts-circuits de sortie CA, surchauffe, protection contre les surcharges, etc.

(3) La tension d’entrée doit avoir une plage d’adaptation plus large.

Parce que la tension aux bornes de la cellule solaire varie en fonction de la charge et de l'intensité du rayonnement solaire. En particulier lorsque la batterie vieillit, sa tension aux bornes varie considérablement. Par exemple, pour une batterie de 12 V, sa tension aux bornes peut varier entre 10 V et 16 V, ce qui nécessite la onduleur pour assurer un fonctionnement normal dans une large plage de tension d'entrée CC.

2. Classification des onduleurs photovoltaïques

Il existe de nombreuses façons de classer onduleursPar exemple, selon le nombre de phases de la tension alternative délivrée par l'onduleur, il peut être divisé en onduleurs monophasés et onduleurs triphasés ; Divisé en onduleurs à transistor, onduleurs à thyristor onduleurs et les onduleurs à thyristor de coupure. Selon le principe du circuit onduleur, il peut également être divisé en onduleur à oscillation auto-excitée, onduleur à superposition d'ondes étagées et onduleur à modulation de largeur d'impulsion. Selon l'application dans un système connecté au réseau ou un système hors réseau, il peut être divisé en onduleur connecté au réseau onduleur et onduleur hors réseau. Afin de faciliter le choix des onduleurs par les utilisateurs optoélectroniques, seuls les onduleurs sont classés ici en fonction des différentes occasions applicables.

1. Onduleur centralisé

Le centralisé onduleur La technologie consiste à connecter plusieurs chaînes photovoltaïques parallèles à l'extrémité d'entrée CC du même onduleur centralisé. En général, les IGBT triphasés pouvoir Les modules sont utilisés pour les puissances élevées, les transistors à effet de champ sont utilisés pour les puissances faibles et le DSP est utilisé en même temps. Conversion du contrôleur pour améliorer la qualité du signal généré pouvoir, ce qui le rend très proche d'un courant sinusoïdal, est généralement utilisé dans les systèmes pour les grandes centrales photovoltaïques (> 10 kW). La principale caractéristique est que la puissance du système est élevée et le coût est faible, mais comme la tension et le courant de sortie des différentes chaînes PV ne sont souvent pas complètement adaptés (en particulier lorsque les chaînes PV sont partiellement bloquées en raison de nuages, d'ombre, de taches, etc.), la onduleur est adopté. Le changement de méthode entraînera la réduction de l'efficacité du processus de l'onduleur et la diminution de l'énergie de l' électricité Les utilisateurs. Dans le même temps, la fiabilité de la production d'électricité de l'ensemble du système photovoltaïque est affectée par le mauvais état de fonctionnement d'un groupe d'unités photovoltaïques. La dernière direction de recherche est l'utilisation du contrôle de la modulation vectorielle spatiale et le développement d'une nouvelle connexion topologique des onduleurs pour obtenir un rendement élevé dans des conditions de charge partielle.

2. Onduleur de chaîne

La chaîne onduleur est basé sur le concept modulaire. Chaque chaîne PV (1-5 kW) passe par un onduleur, a le suivi de crête de puissance maximale côté DC et est connectée en parallèle côté AC. L'onduleur le plus populaire du marché.

De nombreuses grandes centrales photovoltaïques utilisent des chaînes onduleurs. L'avantage est qu'il n'est pas affecté par les différences de modules et l'ombrage entre les chaînes, et réduit en même temps l'écart entre le point de fonctionnement optimal des modules photovoltaïques et le onduleur, augmentant ainsi la production d'électricité. Ces avantages techniques réduisent non seulement le coût du système, mais augmentent également sa fiabilité. Dans le même temps, le concept de « maître-esclave » est introduit entre les chaînes, de sorte que le système peut connecter plusieurs chaînes PV ensemble et en faire fonctionner une ou plusieurs à condition qu'une seule chaîne de puissance ne puisse pas faire fonctionner un seul onduleur. , produisant ainsi plus d'électricité.

3. Micro-onduleur

Dans un système PV traditionnel, l'extrémité d'entrée CC de chaque onduleur de chaîne est connectée en série par environ 10 panneaux photovoltaïques. Lorsque 10 panneaux sont connectés en série, si l'un d'eux ne fonctionne pas bien, cette chaîne sera affectée. Si le même MPPT est utilisé pour plusieurs entrées de l'onduleur, toutes les entrées seront également affectées, réduisant considérablement la production d'énergie efficacité. Dans les applications pratiques, divers facteurs d'occlusion tels que les nuages, les arbres, les cheminées, les animaux, la poussière, la glace et la neige provoqueront les facteurs ci-dessus, et la situation est très courante. Dans le système PV du micro-onduleur, chaque panneau est connecté à un micro-onduleur. Lorsqu'un des panneaux ne fonctionne pas bien, seul ce panneau sera affecté. Tous les autres panneaux photovoltaïques fonctionneront à leur meilleur, rendant le système global plus efficace et générant plus d'énergie. Dans les applications pratiques, si la chaîne onduleur En cas de panne, plusieurs kilowatts de panneaux solaires ne fonctionneront plus, alors que l'impact de la panne du micro-onduleur est assez faible.

4. Optimiseur de puissance

L'ajout d'un optimiseur de puissance (OptimizEr) au système de production d'énergie solaire peut améliorer considérablement l'efficacité de conversion et simplifier la fonction de l'onduleur (Inverter) pour réduire les coûts. Afin de réaliser un système de production d'énergie solaire intelligent, l'optimiseur de puissance de l'appareil peut réellement faire en sorte que chaque cellule solaire réalise ses meilleures performances et surveiller la batterie état de consommation à tout moment. L'optimiseur de puissance est un dispositif situé entre le système de production d'énergie et l'onduleur, et sa tâche principale est de remplacer la fonction de suivi du point de puissance optimal d'origine de l'onduleur. pouvoir l'optimiseur effectue une optimisation extrêmement rapide pouvoir Suivi de point par analogie en simplifiant le circuit et une seule cellule solaire correspond à un optimiseur de puissance, de sorte que chaque cellule solaire peut véritablement atteindre le suivi de point de puissance optimal, De plus, l'état de la batterie peut être surveillé à tout moment et n'importe où en insérant une puce de communication, et le problème peut être signalé immédiatement afin que le personnel concerné puisse le réparer dès que possible.

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