A fotovoltaikus rendszer központi vezérlőjeként az inverter kulcsszerepet játszik a teljes rendszer működésében és teljesítményében. Ha a rendszernek olyan problémái vannak, mint például készenléti állapot, leállás, riasztás, hiba, az elvárásoknak nem megfelelő áramtermelés, adatfigyelés megszakadása stb., az üzemeltető és karbantartó személyzet tudat alatt mindig az invertertől indul, hogy megtalálja az okot és a megoldást. A napi kommunikáció során az derül ki, hogy bár az elosztott fotovoltaik évek óta gyorsan fejlődnek, még mindig számos tipikus félreértés van az inverterekkel kapcsolatban. Ma beszéljünk róla.
01 Inverter kimeneti feszültség?
Az "AC kimeneti feszültség" paraméter könnyen megtalálható az egyes invertermárkák specifikációs lapján. Ez egy kulcsparaméter az inverter minőségi jellemzőinek meghatározásához. Egyszerűen fogalmazva, úgy tűnik, hogy az AC kimeneti feszültség az inverter váltakozó áramú oldalán kiadott feszültségértékre utal. Valójában ez egy félreértés.
Az "AC kimeneti feszültség" nem maga az inverter által kiadott feszültség. Az inverter áramforrás-tulajdonságokkal rendelkező teljesítményelektronikai eszköz. Mivel a megtermelt elektromos energia biztonságos átviteléhez vagy tárolásához az elektromos hálózatra (Utility) kell csatlakoztatni, működés közben mindig érzékeli a rákapcsolt hálózat feszültségét (V) és frekvenciáját (F). Az, hogy ez a két paraméter szinkronizálva van-e/azonos a hálózattal, meghatározza, hogy az inverter által kibocsátott elektromos energia a hálózat számára elfogadható-e. A névleges teljesítményérték (P=UI) kiadásához az inverter az egyes pillanatokban észlelt hálózati feszültség (hálózati csatlakozási pont) alapján kiszámítja, hogy tovább tud-e adni, és mennyit. Itt valójában az áramot (I) adjuk ki a hálózatra, és az áram nagyságát a feszültség változásának megfelelően állítjuk be.
Példaként 10 KW átalakítási igényét figyelembe véve, ha a hálózati feszültség 400 V, akkor az inverter által kiadandó áramérték ekkor: 10000÷400÷1,732≈14,5A; amikor a hálózati feszültség a következő pillanatban 430 V-ra ingadozik, a szükséges kimeneti áramot 13,4 A-re állítják be; ellenkezőleg, amikor a hálózati feszültség csökken, az inverter ennek megfelelően növeli a kimeneti áram értékét. Két dolgot érdemes megjegyezni: ① A hálózati feszültség nem maradhat állandó értéken, mindig ingadozik; ② Ezért az inverter által észlelt hálózati feszültségnek egy tartományban kell lennie. Ha a hálózat tényleges feszültsége ezen a tartományon kívül esik, az inverternek valós időben kell észlelnie, és jelentenie kell a hibát, és le kell állítania a kimenetet, amíg a hálózati feszültség vissza nem áll. Ennek célja az alállomáson ugyanazon a vezetéken lévő elektromos készülékek és személyzet biztonságának védelme.
Ebben az esetben miért nem változtatja meg ennek a paraméternek a nevét? Ennek fő oka az, hogy az iparág sok éve ugyanazt a gyakorlatot követi - mindenki így hívja; ugyanakkor, hogy konzisztens legyen a kimeneti árammal, így nevezték el.
02 Az invertert fel kell szerelni szigetelő védelemmel?
A válasz természetesen igen, nem kétséges. Akár azt is mondhatjuk, hogy az invertert azért nevezhetjük inverternek, mert szigetelő védelemmel rendelkezik. Képzeld el: ha az inverter megengedi az egyenáramú bemenetet, és az AC oldal nem tud kimenni, hova kerül a nagy mennyiségű töltés? Maga az inverter nem tárolóeszköz, és nem tud nagy mennyiségű töltést tárolni, ezért továbbra is ki kell adnia. Amikor a szigetelés megtörténik, akkor az elektromos hálózat normál energiaátvitele és elosztása valamilyen okból megszakad. Ha az eredeti útvonalon nagy mennyiségű töltés kerül az elektromos hálózatba, ha éppen áramkarbantartó személyzet dolgozik rajta, a következmények katasztrofálisak lesznek. Ezért ahhoz, hogy a fotovoltaikus rendszer mindig szinkronban legyen az elektromos hálózattal, fel kell szerelni anti-szigetelő funkcióval (Anti-Islanding).
Hogyan lehet elérni? A szigetelő hatás megelőzésének kulcsa továbbra is az áramkimaradások észlelése az elektromos hálózatban. Általában két "szigethatás" kimutatási módszert alkalmaznak, passzív vagy aktív. Az észlelési módszertől függetlenül, ha az elektromos hálózat áramellátása megszűnt, a hálózatra csatlakoztatott invertert leválasztják a hálózatról, és az invertert az előírt válaszidőn belül leállítják. A szabályozás által jelenleg előírt válaszérték 2s-on belül van.
03 Minél nagyobb az egyenáramú húr feszültsége, annál jobb az áramtermelés?
Nem igazán. Az inverter MPPT üzemi feszültségtartományán belül van egy névleges üzemi feszültség érték. Ha az egyenáramú lánc feszültségértéke az inverter névleges feszültségértéke vagy annak közelében van, azaz a teljes terhelésű MPPT feszültségtartományban van, az inverter kiadhatja névleges teljesítményét. Ha a húrfeszültség túl magas vagy túl alacsony, a húrfeszültség messze eltér az inverter által beállított névleges feszültségértéktől/tartománytól, és a kimeneti hatékonysága jelentősen csökken. Először is, a névleges teljesítmény kiadásának lehetősége kizárt - ez nem kívánatos; másodszor, ha a húrfeszültség túl alacsony, az inverter Boost áramkörét gyakran mozgósítani kell a folyamatos működéshez, és a folyamatos fűtés hatására a belső ventilátor folyamatosan működik, ami végül hatékonyságcsökkenéshez vezet; Ha a húr feszültsége túl magas, az nemcsak nem biztonságos, hanem korlátozza az alkatrész IV kimeneti görbéjét is, így kisebb lesz az áramerősség és nagyobb a teljesítményingadozás. Példaként az 1100 V-os invertert vesszük, a névleges üzemi feszültségpontja általában 600 V, a teljes terhelésű MPPT feszültségtartománya pedig 550 V és 850 V között van. Ha a bemeneti feszültség meghaladja ezt a tartományt, az inverter teljesítménye nem ideális.