Инвертори повезани на фотонапонску мрежу су кључне кључне компоненте у фотонапонским системима за производњу енергије, углавном се користе као наменски инвертерски извори енергије у области соларне фотонапонске производње енергије. Инвертори повезани са мрежом претварају наизменичну струју коју генеришу соларни панели у наизменичну струју која се може директно повезати на електричну мрежу путем технологије енергетске електронске конверзије. Хајде да научимо о принципу рада инвертера повезаних са фотонапонском мрежом и њиховој улози у фотонапонским системима за производњу енергије.
1 Принцип рада фотонапонског претварача повезаног на мрежу
Када је јавна електроенергетска мрежа искључена, страна мреже је еквивалентна стању кратког споја, а инвертер повезан на мрежу ће се аутоматски заштитити од преоптерећења. Када микропроцесор открије преоптерећење, поред блокирања СПВМ сигнала, он ће такође искључити прекидач који је повезан на мрежу. У овом тренутку, ако низ соларних ћелија има излазну енергију, претварач ће радити у одвојеном радном стању. Када се ради самостално, контрола је релативно једноставна, што је стање негативне повратне спреге наизменичног напона. Микропроцесор детектује излазни напон претварача и упоређује га са референтним напоном (обично 220В), а затим контролише радни циклус ПВМ излаза да би се постигао рад претварача и регулације напона.
Наравно, предуслов за самосталан рад је да низ соларних ћелија може да обезбеди довољну снагу у том тренутку. Ако је оптерећење превелико или су услови сунчеве светлости лоши, претварач не може да произведе довољну снагу, а напон терминала низа соларних ћелија ће пасти, што ће резултирати смањењем излазног наизменичног напона и уласком у заштитно стање ниског напона. Када електрична мрежа настави са напајањем, аутоматски ће се пребацити у стање повратне информације.
2 Улога претварача повезаних са фотонапонском мрежом
Инвертори не само да имају функцију конверзије директне у наизменичну струју, већ имају и функцију максимизације перформанси соларних ћелија и заштите система од грешке. Укратко, постоје функције аутоматског рада и искључивања, функција контроле максималне снаге, функција антиизолованог рада (за системе повезане на мрежу), функција аутоматског подешавања напона (за системе повезане на мрежу), функција детекције једносмерне струје (за системе повезане са мрежом) и Функција детекције ДЦ уземљења (за системе повезане са мрежом).
1. Аутоматски рад и функција искључивања
Након изласка сунца ујутру, интензитет сунчевог зрачења се постепено повећава, а у складу с тим се повећава и излаз соларне ћелије. Када се достигне излазна снага потребна за рад претварача, претварач аутоматски почиње да ради. Након уласка у рад, претварач константно прати излаз модула соларних ћелија. Све док је излазна снага модула соларних ћелија већа од излазне снаге потребне за рад претварача, инвертер ће наставити да ради; До заласка сунца, претварач може да ради чак и по кишним данима. Када се излаз модула соларне ћелије смањи и излаз претварача се приближи нули, претварач улази у стање приправности.
2. Контролна функција праћења максималне снаге
Излаз модула соларних ћелија варира у зависности од интензитета сунчевог зрачења и температуре самог модула соларне ћелије (температура чипа). Поред тога, због карактеристике опадања напона са повећањем струје у модулима соларних ћелија, постоји оптимална радна тачка која може постићи максималну снагу. Интензитет сунчевог зрачења се стално мења, а очигледно се мења и оптимална радна тачка. У поређењу са овим променама, одржавајући радну тачку модула соларне ћелије на тачки максималне снаге, систем увек добија максималну излазну снагу од модула соларне ћелије, а ова контрола се назива контрола праћења максималне снаге. Највећа карактеристика инвертера који се користе у системима за производњу соларне енергије је укључивање функције праћења тачке максималне снаге (МППТ).
3. Детекција мреже и функција повезивања на мрежу
Пре производње електричне енергије прикључене на мрежу, претварач повезан на мрежу треба да преузме струју из мреже, открије напон, фреквенцију, редослед фаза и друге параметре преноса електричне енергије у мрежи, а затим прилагоди параметре сопствене производње електричне енергије да буду у складу са електрични параметри мреже. Након тога, производња електричне енергије повезана са мрежом може бити завршена.
4. Функција нула (ниског) напона
Када несреће или поремећаји у електроенергетском систему проузрокују привремени пад напона на тачки прикључка на мрежу фотонапонске електране, фотонапонска електрана може да обезбеди непрекидан рад без искључења унутар одређеног опсега и временског интервала пада напона.
5. Детекција и контрола острвског ефекта
Током нормалне производње електричне енергије, систем за производњу електричне енергије повезан са фотонапонском мрежом је повезан са електричном мрежом и испоручује активну снагу мрежи. Међутим, када мрежа изгуби струју, систем за производњу електричне енергије повезан са фотонапонском мрежом може наставити да ради и ради независно од локалних оптерећења, што је феномен познат као ефекат острва. Када се острвљење дешава у инверторима, то представља велику опасност за личну безбедност, рад мреже и сам претварач. Стога, стандард за повезивање на мрежу за инверторе предвиђа да инвертори повезани на фотонапонску мрежу морају имати функције детекције и контроле острва.