פּרינציפּ און אַפּליקאַציע פון ​​זונ - ינווערטער

איצט איז כינע'ס פאָטאָוואָלטאַישע מאַכט דזשענעריישאַן סיסטעם דער הויפּט אַ גלייכשטראָם סיסטעם, וואָס איז צו לאָדן די עלעקטרישע ענערגיע דזשענערייטאַד דורך די זונ באַטאַרייע, און די באַטאַרייע גיט גלייך מאַכט צו די לאָוד. למשל, די זונ הויזגעזינד לייטינג סיסטעם אין צפון-מערב כינע און די מייקראַוועוו סטאַנציע מאַכט צושטעלן סיסטעם ווייַט אַוועק פון די גריד זענען אַלע גלייכשטראָם סיסטעמען. דעם טיפּ סיסטעם האט אַ פּשוט סטרוקטור און נידעריק קאָסטן. אָבער, רעכט צו די פאַרשידענע לאָוד גלייכשטראָם וואָולטידזש (אַזאַ ווי 12V, 24V, 48V, עטק.), איז עס שווער צו דערגרייכן סטאַנדאַרדיזאַציע און קאָמפּאַטאַבילאַטי פון די סיסטעם, ספּעציעל פֿאַר ציווילע מאַכט, ווייַל רובֿ פון די AC לאָודז ווערן גענוצט מיט גלייכשטראָם מאַכט. עס איז שווער פֿאַר די פאָטאָוואָלטאַישע מאַכט צושטעלן צו צושטעלן עלעקטריע צו אַרייַן די מאַרק ווי אַ סחורה. אין דערצו, פאָטאָוואָלטאַישע מאַכט דזשענעריישאַן וועט יווענטשאַוואַלי דערגרייכן גריד-פארבונדן אָפּעראַציע, וואָס מוזן אַדאַפּט אַ דערוואַקסן מאַרק מאָדעל. אין דער צוקונפֿט, AC פאָטאָוואָלטאַישע מאַכט דזשענעריישאַן סיסטעמען וועלן ווערן די הויפּטשטראָם פון פאָטאָוואָלטאַישע מאַכט דזשענעריישאַן.
די באדערפענישן פון פאָטאָוואָלטאַיק מאַכט דזשענעריישאַן סיסטעם פֿאַר ינווערטער מאַכט צושטעלן

די פאָטאָוואָלטאַישע מאַכט דזשענעריישאַן סיסטעם וואָס ניצט AC מאַכט רעזולטאַט באשטייט פון פיר טיילן: פאָטאָוואָלטאַישע אַרעי, טשאַרדזש און דיסטשאַרדזש קאָנטראָללער, באַטאַרייע און ינווערטער (די גריד-פארבונדענע מאַכט דזשענעריישאַן סיסטעם קען בכלל שפּאָרן די באַטאַרייע), און דער ינווערטער איז דער שליסל קאָמפּאָנענט. פאָטאָוואָלטאַיק האט העכערע באדערפענישן פֿאַר ינווערטערס:

1. הויכע עפעקטיווקייט איז נויטיק. צוליב דעם הויכן פרייז פון זונ - צעלן איצט, כדי צו מאַקסאַמיזירן די נוצן פון זונ - צעלן און פֿאַרבעסערן סיסטעם עפעקטיווקייט, איז עס נויטיק צו פּרובירן צו פֿאַרבעסערן די עפעקטיווקייט פון די ינווערטער.

2. הויכע צוטרוי איז נויטיק. איצט ווערן פאָטאָוואָלטאַישע מאַכט דזשענעריישאַן סיסטעמען דער הויפּט גענוצט אין ווייטע געביטן, און פילע מאַכט סטאנציעס ווערן נישט אויפגעפּאַסט און אויפגעהאלטן. דאָס פארלאנגט אז דער ינווערטער זאָל האָבן אַ גלייַכבארע קרייַז סטרוקטור, שטרענגע קאָמפּאָנענט סעלעקציע, און פארלאנגען אז דער ינווערטער זאָל האָבן פארשידענע שוץ פונקציעס, אַזאַ ווי אַרייַנגאַנג DC פּאָלאַריטי קאַנעקשאַן שוץ, AC אַרויסגאַנג קורץ קרייַז שוץ, אָוווערכיטינג, אָוווערלאָוד שוץ, אאז"ו ו.

3. די גלייכשטראָם אַרייַנגאַנג וואָולטאַזש דאַרף האָבן אַ ברייטן קייט פון אַדאַפּטאַציע. ווייל די טערמינאַל וואָולטאַזש פון דער באַטאַרייע ענדערט זיך מיט דער לאַסט און די אינטענסיטעט פון זונשייַן, כאָטש די באַטאַרייע האט אַ וויכטיקן ווירקונג אויף דער באַטאַרייע וואָולטאַזש, די באַטאַרייע וואָולטאַזש פלוקטוירט מיט דער ענדערונג פון דער באַטאַרייע'ס פארבליבענער קאַפּאַציטעט און אינערלעכער קעגנשטעל. ספּעציעל ווען די באַטאַרייע ווערט עלטער, ווערייִרט איר טערמינאַל וואָולטאַזש ברייט. למשל, די טערמינאַל וואָולטאַזש פון אַ 12 וואלט באַטאַרייע קען ווערייִרן פון 10 וואלט ביז 16 וואלט. דאָס פארלאנגט אז דער ינווערטער זאָל אַרבעטן ביי אַ גרעסערער גלייכשטראָם. זיכער מאַכן נאָרמאַלע אָפּעראַציע אין דעם אַרייַנגאַנג וואָולטאַזש קייט און זיכער מאַכן די פעסטקייט פון דער וועקסלשטראָם אַרויסגאַנג וואָולטאַזש.

4. אין מיטל און גרויס-קאַפּאַציטעט פאָטאָוואָלטאַיק מאַכט דזשענעריישאַן סיסטעמען, זאָל די רעזולטאַט פון די ינווערטער מאַכט צושטעלן זיין אַ סינוס כוואַליע מיט ווייניקער דיסטאָרשאַן. דאָס איז ווייַל אין מיטל און גרויס-קאַפּאַציטעט סיסטעמען, אויב קוואַדראַט כוואַליע מאַכט ווערט גענוצט, וועט די רעזולטאַט אַנטהאַלטן מער האַרמאָניק קאָמפּאָנענטן, און העכערע האַרמאָניקס וועלן דזשענערירן נאָך פארלוסטן. פילע פאָטאָוואָלטאַיק מאַכט דזשענעריישאַן סיסטעמען זענען לאָודיד מיט קאָמוניקאַציע אָדער ינסטרומענטאַטיאָן ויסריכט. די ויסריכט האט העכערע באדערפענישן אויף די קוואַליטעט פון די מאַכט גריד. ווען די מיטל און גרויס-קאַפּאַציטעט פאָטאָוואָלטאַיק מאַכט דזשענעריישאַן סיסטעמען זענען פארבונדן צו די גריד, כּדי צו ויסמיידן מאַכט פאַרפּעסטיקונג מיט די עפנטלעכע גריד, איז די ינווערטער אויך פארלאנגט צו אַרויסגעבן אַ סינוס כוואַליע קראַנט.

דער אינווערטער פארוואנדלט גלייכשטראָם אין וועקסלשטראָם. אויב די גלייכשטראָם וואָולטאַזש איז נידעריק, ווערט עס געשטאַרקט דורך אַן וועקסלשטראָם טראַנספאָרמאַטאָר צו באַקומען אַ נאָרמאַל וועקסלשטראָם וואָולטאַזש און פרעקווענץ. פֿאַר גרויס-קאַפּאַציטעט אינווערטערס, צוליב דעם הויכן גלייכשטראָם באַס וואָולטאַזש, דאַרף דער וועקסלשטראָם אַרויסגאַנג בכלל נישט קיין טראַנספאָרמאַטאָר צו פֿאַרגרעסערן דעם וואָולטאַזש צו 220V. אין די מיטל און קליין-קאַפּאַציטעט אינווערטערס, איז די גלייכשטראָם וואָולטאַזש רעלאַטיוו נידעריק, ווי למשל 12V, פֿאַר 24V, מוז מען דיזיינען אַ בוסט קרייז. מיטל און קליין-קאַפּאַציטעט אינווערטערס אַרייַננעמען בכלל פּוש-פּול אינווערטער קרייזן, פול-בריק אינווערטער קרייזן און הויך-פרעקווענץ בוסט אינווערטער קרייזן. פּוש-פּול קרייזן פאַרבינדן דעם נויטראַלן פּלאָג פון דעם בוסט טראַנספאָרמאַטאָר צו דער פּאָזיטיווער מאַכט צושטעל, און צוויי מאַכט רערן אַרבעטן אָלטערנאַטיוו, אַרויסגאַנג וועקסלשטראָם, ווייל די מאַכט טראַנזיסטאָרן זענען פארבונדן צו דער געמיינזאַמער ערד, די דרייוו און קאָנטראָל קרייזן זענען פּשוט, און ווייל דער טראַנספאָרמאַטאָר האט אַ געוויסע ליקאַדזש אינדוקטאַנס, קען עס באַגרענעצן דעם קורץ-קרייז שטראָם, אַזוי פֿאַרבעסערנדיק די פֿאַרלעסלעכקייט פון דעם קרייז. דער חסרון איז אַז די טראַנספאָרמאַטאָר נוצן איז נידעריק און די מעגלעכקייט צו דרייווען אינדוקטיווע לאָודז איז שלעכט.
די פול-בריק אינווערטער קרייז באזיגט די חסרונות פון די פוש-ציען קרייז. דער מאכט טראנזיסטאר סטרויערט די ארויסגאנג פולס ברייט, און דער עפעקטיווער ווערט פון די ארויסגאנג AC וואלטאזש ענדערט זיך לויט דעם. ווייל די קרייז האט א פריי-וועילענדיקע שלייף, אפילו פאר אינדוקטיווע לאודס, וועט די ארויסגאנג וואלטאזש כוואליעפארם נישט ווערן פארדרייט. דער חסרון פון דעם קרייז איז אז די מאכט טראנזיסטארן פון די אויבערשטע און אונטערשטע ארעמס טיילן זיך נישט די ערד, ממילא מוז מען ניצן א באשטימטע דרייוו קרייז אדער אן אפגעזונדערטע מאכט צושטעל. דערצו, כדי צו פארמיידן די געמיינזאמע קאנדוקציע פון ​​די אויבערשטע און אונטערשטע בריק ארעמס, מוז מען דיזיינען א קרייז צו ווערן אויסגעלאשן און דערנאך אנגעצונדן, דאס הייסט, מען מוז שטעלן א טויטע צייט, און די קרייז סטרוקטור איז מער קאמפליצירט.

דער רעזולטאַט פון דעם פּוש-פּול קרייז און פול-בריק קרייז מוז צולייגן אַ סטעפּ-אַפּ טראַנספאָרמער. ווייל דער סטעפּ-אַפּ טראַנספאָרמער איז גרויס אין גרייס, נידעריק אין עפעקטיווקייט, און טייערער, ​​מיט דער אַנטוויקלונג פון מאַכט עלעקטראָניק און מיקראָעלעקטראָניק טעכנאָלאָגיע, ווערט הויך-פרעקווענץ סטעפּ-אַפּ קאָנווערסיע טעכנאָלאָגיע גענוצט צו דערגרייכן פאַרקערט. עס קען דערגרייכן הויך מאַכט געדיכטקייט ינווערטער. די פראָנט-סטעידזש בוסט קרייז פון דעם ינווערטער קרייז נעמט אָן אַ פּוש-פּול סטרוקטור, אָבער די אַרבעט פרעקווענץ איז העכער 20KHz. דער בוסט טראַנספאָרמער נעמט אָן הויך-פרעקווענץ מאַגנעטיש קערן מאַטעריאַל, אַזוי עס איז קליין אין גרייס און ליכט אין וואָג. נאָך הויך-פרעקווענץ ינווערזשאַן, ווערט עס קאָנווערטירט אין הויך-פרעקווענץ וועקסל קראַנט דורך אַ הויך-פרעקווענץ טראַנספאָרמער, און דערנאָך ווערט הויך-וואָולטידזש גלייַך קראַנט (געווענליך העכער 300V) באַקומען דורך אַ הויך-פרעקווענץ רעקטאַפייער פילטער קרייז, און דערנאָך ינווערטירט דורך אַ מאַכט פרעקווענץ ינווערטער קרייז.

מיט דעם קרייז סטרוקטור, ווערט די מאַכט פון דעם ינווערטער שטארק פֿאַרבעסערט, דער ניט-לאַסט אָנווער פון דעם ינווערטער ווערט אַקאָרדינגלי רידוסט, און די עפעקטיווקייט ווערט פֿאַרבעסערט. דער חסרון פון דעם קרייז איז אַז דער קרייז איז קאָמפּליצירט און די פאַרלעסלעכקייט איז נידעריקער ווי די אויבן צוויי קרייזן.

קאָנטראָל קרייַז פון ינווערטער קרייַז

די הויפּט קרייזן פון די אויבן דערמאנטע ינווערטערס דאַרפן אַלע רעאַליזירט ווערן דורך אַ קאָנטראָל קרייז. בכלל, עס זענען דאָ צוויי קאָנטראָל מעטאָדן: קוואַדראַט כוואַליע און positive און שוואַכע כוואַליע. די ינווערטער מאַכט צושטעל קרייז מיט קוואַדראַט כוואַליע רעזולטאַט איז פּשוט, נידעריק אין קאָסטן, אָבער נידעריק אין עפעקטיווקייַט און גרויס אין האַרמאָניק קאַמפּאָונאַנץ. . סינוס כוואַליע רעזולטאַט איז די אַנטוויקלונג גאַנג פון ינווערטערס. מיט דער אַנטוויקלונג פון מיקראָעלעקטראָניק טעכנאָלאָגיע, מיקראָפּראַסעסערז מיט PWM פאַנגקשאַנז זענען אויך ארויסגעקומען. דעריבער, די ינווערטער טעכנאָלאָגיע פֿאַר סינוס כוואַליע רעזולטאַט איז דערוואַקסן.

1. ינווערטערס מיט קוואַדראַט כוואַליע אַוטפּוט נוצן איצט מערסטנס פּולס-ברייט מאָדולאַציע אינטעגרירטע קרייזן, אַזאַ ווי SG 3 525, TL 494 און אַזוי ווייטער. פּראַקטיק האט באַוויזן אַז די נוצן פון SG3525 אינטעגרירטע קרייזן און די נוצן פון מאַכט FETs ווי סוויטשינג מאַכט קאָמפּאָנענטן קען דערגרייכן לעפיערעך הויך פאָרשטעלונג און פּרייַז ינווערטערס. ווייַל SG3525 האט די פיייקייט צו דירעקט דרייוו מאַכט FETs קייפּאַבילאַטי און האט ינערלעך רעפערענץ מקור און אָפּעראַציאָנעל אַמפּליפייער און אַנדערוואָלטאַדזש שוץ פונקציע, אַזוי זיין פּעריפעראַל קרייז איז זייער פּשוט.

2. די אינטערגער קאנטראל אינטעגרירטע קרייז מיט סינוס כוואַליע אַרויסגאַנג, די קאנטראל קרייז פון די אינטערגער מיט סינוס כוואַליע אַרויסגאַנג קען זיין קאנטראלירט דורך א מיקראפראַסעסאָר, ווי למשל 80 C 196 MC פּראָדוצירט דורך INTEL קאָרפּאָראַציע, און פּראָדוצירט דורך Motorola קאָמפּאַני. MP 16 און PI C 16 C 73 פּראָדוצירט דורך MI-CRO CHIP קאָמפּאַני, אאז"וו. די איין-טשיפּ קאָמפּיוטערס האָבן קייפל PWM דזשענעראַטאָרן, און קענען שטעלן די אויבערשטע און אויבערשטע בריק אָרעמס. בעת די טויטע צייט, ניצט די INTEL קאָמפּאַני'ס 80 C 196 MC צו דערגרייכן די סינוס כוואַליע אַרויסגאַנג קרייז, 80 C 196 MC צו פאַרענדיקן די סינוס כוואַליע סיגנאַל דזשענעריישאַן, און דעטעקטירן די AC אַרויסגאַנג וואָולטידזש צו דערגרייכן וואָולטידזש סטאַביליזאַציע.

אויסוואל פון מאַכט דעוויסעס אין די הויפּט קרייַז פון די ינווערטער

די אויסוואל פון די הויפּט מאַכט קאָמפּאָנענטן פון דיינווערטעראיז זייער וויכטיג. איצט, די מערסט גענוצטע מאַכט קאָמפּאָנענטן אַרייַננעמען דאַרלינגטאָן מאַכט טראַנזיסטאָרן (BJT), מאַכט פעלד ווירקונג טראַנזיסטאָרן (MOS-F ET), ינסאַלייטיד גייט טראַנזיסטאָרן (IGB). T) און טורן-אָף טהיריסטאָר (GTO), עטק., די מערסט גענוצטע דעוויסעס אין קליין-קאַפּאַציטעט נידעריק-וואָולטידזש סיסטעמען זענען MOS FET, ווייַל MOS FET האט אַ נידעריקער אָן-שטאַט וואָולטידזש קאַפּ און העכער. די סוויטשינג אָפטקייַט פון IG BT איז בכלל געניצט אין הויך-וואָולטידזש און גרויס-קאַפּאַציטעט סיסטעמען. דאָס איז ווייַל די אָן-שטאַט קעגנשטעל פון MOS FET ינקריסיז מיט די פאַרגרעסערן פון וואָולטידזש, און IG BT איז אין מיטל-קאַפּאַציטעט סיסטעמען אַקיאַפּייז אַ גרעסער מייַלע, בשעת אין סופּער-גרויס-קאַפּאַציטעט (איבער 100 kVA) סיסטעמען, GTOs זענען בכלל געניצט ווי מאַכט קאָמפּאָנענטן.