Biến tần năng lượng mặt trời

Các loại biến tần năng lượng mặt trời khác nhau

Biến tần năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?

Biến tần năng lượng mặt trời làm gì?

Biến tần năng lượng mặt trời là một thành phần quan trọng trong mảng năng lượng mặt trời. Nó đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động của hệ thống nhằm cung cấp sự bảo vệ cho hệ thống. Các chức năng biến tần được mô tả dưới đây.

Các thuật ngữ chính về biến tần năng lượng mặt trời cần biết

Cắt/cắt bỏ
Đây là thuật ngữ được sử dụng để mô tả năng lượng đầu ra bị mất do biến tần có kích thước nhỏ hơn.
Bất kỳ biến tần nhất định nào cũng có mức công suất tối đa (ở cấp độ dân cư, được đo bằng W hoặc kW). Khi năng lượng mặt trời cung cấp nguồn DC vượt quá định mức công suất tối đa của biến tần đó (mức mà biến tần có thể xử lý), thì công suất thu được sẽ bị "cắt bớt".
Điều quan trọng là phải xem xét công suất đầu ra tối đa của mảng tấm pin mặt trời và chọn bộ biến tần có kích thước, kiểu dáng và loại chính xác để tránh bị cắt quá mức.
Thông thường, kích thước hệ thống dc lớn hơn khoảng 1,2 lần so với định mức công suất xoay chiều tối đa của hệ thống biến tần. Ví dụ: mảng quang điện mặt trời 12 kW kết hợp với bộ biến tần 10 kW được cho là có tỷ lệ DC: Ac - hay "tỷ lệ tải biến tần" - là 1,2.
Khi bạn tính đến các điều kiện cụ thể trong thế giới thực, tại địa điểm ảnh hưởng đến công suất đầu ra, bạn nên đặt kích thước của tấm pin mặt trời lớn hơn một chút so với định mức công suất tối đa của biến tần, vì có thể có rất ít "ngày giới hạn công suất" hoặc các trường hợp cắt cho hệ thống đó.

Hiệu suất biến tần
Hiệu suất của biến tần là tỷ lệ phần trăm cho chúng ta biết lượng điện năng DC đầu vào của biến tần phát ra dưới dạng nguồn điện xoay chiều có thể sử dụng được. Không có biến tần nào đạt hiệu suất 100%, mặc dù một số có thể đạt được hiệu quả gần như vậy trong điều kiện thuận lợi. Trong quá trình chuyển đổi từ DC sang AC, điện năng bị mất đi dưới dạng nhiệt.

Công suất tối đa
Công suất tối đa là lượng điện năng cao nhất được phép cấp vào biến tần, đây là chức năng của thông số kỹ thuật của biến tần hoặc công suất tối đa mà tấm pin mặt trời có thể tạo ra. Điều này sẽ xảy ra ở sự cân bằng tối ưu giữa điện áp và dòng điện dọc theo đường cong IV (dòng điện và điện áp) của bảng điều khiển nhất định.

Điểm công suất tối đa (MPP)
Sản lượng điện tối đa của hệ mặt trời sẽ thay đổi tùy theo các điều kiện, chẳng hạn như lượng ánh sáng mặt trời nhận được, nhiệt độ và các yếu tố khác. Hệ thống điện mặt trời lắp cố định, cố định, trên mái nhà hoặc trên mặt đất chỉ có thể tạo ra công suất định mức tối đa trong một khoảng thời gian giới hạn trong ngày. Mỗi pin mặt trời cụ thể đều có đường cong IV riêng, liên quan đến công suất đầu ra tối đa của nó với sự thay đổi của dòng điện (I) và điện áp (V).

Trình theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT)
Một thiết bị theo dõi định kỳ các đặc tính của bảng, chuỗi bảng hoặc hệ thống nhất định, đồng thời tối ưu hóa và thay đổi điện áp cũng như cường độ dòng điện tương ứng để tạo ra công suất tối đa.

Biến tần vi mô
Một thiết bị chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) do một tấm pin mặt trời tạo ra thành dòng điện xoay chiều (AC).
Bộ biến tần siêu nhỏ thường được kết nối và lắp đặt tại vị trí hoặc phía sau mỗi tấm pin mặt trời riêng lẻ trong một dãy. Hầu hết các nhà sản xuất biến tần vi mô đều được lắp đặt tại hiện trường, trong khi một số được nhà sản xuất tích hợp bảng điều khiển.

Trình tối ưu hóa
Bộ chuyển đổi, bộ tối ưu hóa hoặc "bộ tối ưu hóa bảng điều khiển" DC-DC là một thiết bị điện tử công suất cấp mô-đun giúp tăng sản lượng năng lượng của hệ mặt trời bằng cách liên tục đo MPPT của từng bảng riêng lẻ.
Bộ tối ưu hóa bảng điều khiển chuyển tiếp các đặc tính hiệu suất thông qua hệ thống giám sát để tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động và mọi hoạt động bảo trì cần thiết. Về bản chất, trình tối ưu hóa hỗ trợ các thiết kế và sắp xếp hệ thống linh hoạt – với nhiều hướng, độ nghiêng, góc phương vị và loại mô-đun trong một chuỗi nhất định.
Có lẽ lợi ích thuận lợi nhất của việc sử dụng trình tối ưu hóa dc là MPPT ở cấp độ bảng điều khiển hoặc theo dõi điểm công suất tối đa. Kết quả là năng lượng thu được từ hệ thống tấm pin tăng lên, đặc biệt khi chịu bóng râm định kỳ hoặc có diện tích rộng.

Điểm công suất đỉnh
Một thuật ngữ khác cho điểm công suất tối đa (MPP).

Biến tần chuỗi
Thiết bị chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) được tạo ra bởi các nhóm tấm pin mặt trời (gọi là dây), thành dòng điện xoay chiều (AC) có thể sử dụng được.
Biến tần chuỗi được coi là công nghệ năng lượng mặt trời “trưởng thành” đã được chứng minh là hiệu quả, an toàn và đáng tin cậy. Bộ biến tần chuỗi AC 240V dân dụng thường được nhà sản xuất bảo hành khoảng 10 năm.

Các yếu tố cần xem xét khi chọn Biến tần năng lượng mặt trời

Độ ổn định của điện áp đầu ra

Pin mặt trời tạo ra điện được giữ trong pin lưu trữ trước khi được chuyển đổi thành điện áp xoay chiều 220V hoặc 380V bằng bộ biến tần năng lượng mặt trời trong hệ thống quang điện. Mặt khác, điện áp đầu ra của pin lưu trữ được xác định bằng cách sạc và xả pin lưu trữ. Trong khi đó, chênh lệch điện áp đầu ra không được vượt quá 10% giá trị định mức khi tải thay đổi đột ngột.

Tần số đầu ra định mức

Vì tần số lý tưởng của chúng là 50Hz nên các tải có động cơ, chẳng hạn như máy giặt và tủ lạnh, sẽ nóng lên và làm giảm hiệu suất cũng như tuổi thọ của hệ thống. Do đó, dòng điện đầu ra của bộ biến tần năng lượng mặt trời phải ở mức ổn định, thường là 50Hz, với mức dao động dưới 1% trong điều kiện hoạt động bình thường.

Biến dạng dạng sóng của điện áp đầu ra

Nên đặt biến dạng dạng sóng tối đa (hoặc hàm lượng sóng hài) cho bộ biến tần sóng hình sin. Tổng độ méo dạng sóng của điện áp đầu ra là một cách để thể hiện nó, không được vượt quá 5%. (10 phần trăm được phép cho đầu ra một pha).
Do dòng điện đầu ra hài hòa bậc cao của bộ biến tần sẽ tạo ra dòng điện xoáy và các tổn thất bổ sung khác trên tải cảm ứng, biến dạng dạng sóng quá mức của bộ biến tần sẽ gây ra hiện tượng nóng lên nghiêm trọng ở các bộ phận tải, không đảm bảo an toàn cho thiết bị và ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của bộ biến tần. quá trình.

Hệ số công suất tải

Bộ biến tần sóng hình sin có hệ số công suất tải từ {{0}},7 đến 0,9, với giá trị định mức là 0,9 và có thể xử lý tải cảm ứng và điện dung. Bất cứ khi nào công suất tải không đổi và khả năng quản lý tích cực của biến tần ở mức thấp thì công suất yêu cầu của biến tần sẽ tăng lên.