En el context dels esforços globals per desenvolupar energia neta, l’energia solar, com a component important de l’energia renovable, no es pot utilitzar de manera eficient sense el suport tècnic d’inversors solars d’alta potència. Des de la innovació de la topologia fins a l’actualització de control intel·ligent, els inversors solars d’alta potència avancen contínuament cap a una major eficiència i intel·ligència a la indústria fotovoltaica mitjançant la innovació tecnològica.
1 La innovació de la topologia millora l'eficiència de la conversió
L’estructura tradicional de topologia de dos nivells té problemes com el contingut harmònic elevat i les pèrdues de commutació elevades en aplicacions d’alta potència. Per solucionar aquests problemes, la topologia a diversos nivells s’ha convertit gradualment en l’opció principal per als inversors solars d’alta potència. La topologia de la pinça neutra de tres nivells (NPC) augmenta el nombre de nivells per fer la forma d'ona de tensió de sortida més propera a una ona sinusoïdal, reduint eficaçment el contingut harmònic. En una central fotovoltaica a gran escala de 10MW, s’utilitza un inversor solar d’alta potència amb topologia NPC per controlar la distorsió harmònica total (THD) dins del 3%, reduint-la en més d’un 50% en comparació amb els inversors tradicionals de dos nivells.
La topologia modular del convertidor multinivell (MMC) presenta avantatges únics en aplicacions a nivells de potència més alts. El MMC es compon de diversos submòduls connectats en sèries, que poden aconseguir nivells de tensió més elevats i capacitat de potència. En un projecte de la central fotovoltaica de 20MW, l’inversor basat en la topologia de MMC ha augmentat la seva densitat de potència en un 20% i té una millor tolerància a les falles. Quan un sol submòdul falla, el sistema encara pot mantenir una certa potència, garantint el funcionament estable de la central.
2 La tecnologia de control intel·ligent aconsegueix una gestió precisa
L’algoritme de seguiment de punts de potència màxima (MPPT) és una de les tecnologies bàsiques d’inversors solars. Els algoritmes tradicionals de MPPT com el mètode d’observació de la pertorbació i el mètode d’increment de la conductància són propensos a quedar enganxats en solucions òptimes locals en condicions d’il·luminació complexes, donant lloc a una disminució de l’eficiència de la generació d’energia. El nou algoritme MPPT intel·ligent introdueix tecnologies d’intel·ligència artificial i d’aprenentatge automàtic, que poden trobar de forma ràpida i precisa el punt màxim de potència dels mòduls fotovoltaics mitjançant l’aprenentatge d’una gran quantitat de dades històriques. En escenaris amb canvis freqüents en la intensitat de la llum durant el clima ennuvolat, els inversors solars d’alta potència que utilitzen algoritmes MPPT intel·ligents poden augmentar l’eficiència de la generació d’energia en un 8% -10%.
A més, la tecnologia de control intel·ligent també es reflecteix en la gestió de la interacció de la xarxa. Els inversors ajusten automàticament les seves característiques de sortida mitjançant la supervisió de paràmetres en temps real com la tensió, la freqüència i la fase de la xarxa de potència, aconseguint una connexió perfecta amb la xarxa. Quan les fluctuacions de tensió o els desplaçaments de freqüència es produeixen a la xarxa elèctrica, els algoritmes de control intel·ligents poden respondre dins dels mil·lisegons, ajustar la sortida de l’inversor i assegurar la injecció estable d’energia elèctrica a la xarxa. En cas de fallada de la xarxa de potència, l’inversor també pot aconseguir un passeig de baixa tensió a través (LVRT) i el recorregut d’alta tensió a través de funcions (HVRT), mantenir el funcionament durant un determinat període de temps i injectar potència reactiva a la xarxa elèctrica per ajudar a restaurar l’estabilitat.
3 Disseny de dissipació i protecció de calor garanteix un funcionament fiable
Els inversors solars d’alta potència generen una gran quantitat de calor durant el funcionament, i el disseny eficient de la dissipació de calor és la clau per garantir el seu funcionament estable. La tecnologia de refrigeració líquida s’ha convertit en una elecció important per als inversors d’alta potència, que elimina ràpidament la calor dins de l’inversor circulant el líquid de refrigeració al canal de refrigeració. En comparació amb el refredament tradicional refrigerat per aire, els sistemes de refrigeració refrigerada per líquids tenen un augment del 40% de l'eficiència de la dissipació de la calor i el menor soroll de funcionament. En entorns d’alta temperatura, els inversors que utilitzen refrigeració líquids per a la dissipació de calor poden controlar la temperatura dels components del nucli intern dins dels 80 graus, ampliant eficaçment la vida útil dels equips.
En termes de disseny de protecció, els inversors solars d’alta potència solen tenir un alt nivell de protecció contra l’entorn complex de les centrals fotovoltaiques a l’aire lliure. L’inversor amb el nivell de protecció IP65 i superior pot prevenir eficaçment la pols i l’aigua i adaptar -se a temps intensos com la pols de sorra i la tempesta de pluja. Alguns inversors també utilitzen la tecnologia de recobriment anti-corrosió per millorar la seva resistència a ambients corrosius com el ruixat de sal i la pluja àcida, garantint un funcionament estable a les zones costaneres, zones de contaminació industrial i altres ambients.