Els inversors connectats a la xarxa fotovoltaica són components clau essencials en els sistemes de generació d'energia fotovoltaica, que s'utilitzen principalment com a fonts d'energia inversores dedicades en el camp de la generació d'energia solar fotovoltaica. Els inversors connectats a la xarxa converteixen l'energia CA generada pels panells solars en energia CA que es pot connectar directament a la xarxa elèctrica mitjançant la tecnologia de conversió electrònica de potència. Coneixem el principi de funcionament dels inversors connectats a la xarxa fotovoltaica i el seu paper en els sistemes de generació d'energia fotovoltaica.
1 Principi de funcionament de l'inversor connectat a la xarxa fotovoltaica
Quan es talla la xarxa elèctrica pública, el costat de la xarxa equival a un estat de curtcircuit i l'inversor connectat a la xarxa es protegirà automàticament a causa de la sobrecàrrega. Quan el microprocessador detecta una sobrecàrrega, a més de bloquejar el senyal SPWM, també desconnectarà l'interruptor connectat a la xarxa. En aquest moment, si la matriu de cèl·lules solars té una sortida d'energia, l'inversor funcionarà en un estat de funcionament independent. Quan s'executa sol, el control és relativament senzill, que és l'estat de retroalimentació negativa de la tensió CA. El microprocessador detecta la tensió de sortida de l'inversor i la compara amb la tensió de referència (generalment 220 V) i després controla el cicle de treball de sortida PWM per aconseguir el funcionament de l'inversor i la regulació de la tensió.
Per descomptat, el requisit previ per al funcionament independent és que la matriu de cèl·lules solars pugui proporcionar suficient energia en aquest moment. Si la càrrega és massa gran o les condicions de llum solar són pobres, l'inversor no pot produir prou potència i la tensió terminal de la matriu de cèl·lules solars caurà, provocant una disminució de la tensió CA de sortida i entrant en un estat de protecció de baixa tensió. Quan la xarxa elèctrica reprèn el subministrament, canviarà automàticament a l'estat de retroalimentació.
2 El paper dels inversors connectats a la xarxa fotovoltaica
Els inversors no només tenen la funció de conversió de corrent directe a altern, sinó que també tenen la funció de maximitzar el rendiment de les cèl·lules solars i la protecció de fallades del sistema. En resum, hi ha funcions d'operació i apagada automàtica, funció de control de seguiment de la potència màxima, funció d'operació antiaïllada (per a sistemes connectats a la xarxa), funció d'ajust automàtic de tensió (per a sistemes connectats a la xarxa), funció de detecció de CC (per a sistemes connectats a la xarxa) i Funció de detecció de connexió a terra de CC (per a sistemes connectats a la xarxa).
1. Funció automàtica de funcionament i apagat
Després de la sortida del sol al matí, la intensitat de la radiació solar augmenta gradualment i la sortida de la cèl·lula solar també augmenta en conseqüència. Quan s'arriba a la potència de sortida necessària perquè l'inversor funcioni, l'inversor comença a funcionar automàticament. Després d'entrar en funcionament, l'inversor controla constantment la sortida dels mòduls de cèl·lules solars. Mentre la potència de sortida dels mòduls de cèl·lules solars sigui superior a la potència de sortida necessària perquè l'inversor funcioni, l'inversor continuarà funcionant; Fins a la posta de sol, l'inversor encara pot funcionar fins i tot en dies de pluja. Quan la sortida del mòdul de cèl·lules solars disminueix i la sortida de l'inversor s'acosta a zero, l'inversor entra en estat d'espera.
2. Funció de control de seguiment de la potència màxima
La sortida dels mòduls de cèl·lules solars varia amb la intensitat de la radiació solar i la temperatura del mateix mòdul de cèl·lules solars (temperatura del xip). A més, a causa de la característica de disminució de la tensió amb l'augment de corrent en els mòduls de cèl·lules solars, existeix un punt de funcionament òptim que pot aconseguir la màxima potència. La intensitat de la radiació solar canvia constantment i, òbviament, també canvia el punt de funcionament òptim. En comparació amb aquests canvis, mantenint el punt de funcionament del mòdul de cèl·lules solars al punt de màxima potència, el sistema sempre obté la màxima potència de sortida del mòdul de cèl·lules solars, i aquest control s'anomena control de seguiment de la potència màxima. La característica més important dels inversors utilitzats en els sistemes de generació d'energia solar és la inclusió de la funció de seguiment del punt de màxima potència (MPPT).
3. Funció de detecció de xarxa i connexió de xarxa
Abans de la generació d'energia connectada a la xarxa, l'inversor connectat a la xarxa ha de prendre energia de la xarxa, detectar la tensió, la freqüència, la seqüència de fase i altres paràmetres de la transmissió d'energia de la xarxa i, a continuació, ajustar els paràmetres de la seva pròpia generació d'energia per ser coherents amb el paràmetres elèctrics de la xarxa. Després d'això, es pot completar la generació d'energia connectada a la xarxa.
4. Funció de pas de voltatge zero (baix).
Quan els accidents o pertorbacions del sistema elèctric provoquen una caiguda de tensió temporal al punt de connexió a la xarxa d'una central fotovoltaica, la central fotovoltaica pot garantir un funcionament continu sense desconnexió dins d'un determinat interval i interval de temps de caiguda de tensió.
5. Detecció i control de l'efecte d'illa
Durant la generació d'energia normal, el sistema de generació d'energia connectat a la xarxa fotovoltaica està connectat a la xarxa elèctrica i ofereix energia activa a la xarxa. Tanmateix, quan la xarxa perd energia, el sistema de generació d'energia connectat a la xarxa fotovoltaica pot continuar funcionant i funcionant independentment de les càrregues locals, un fenomen conegut com a efecte d'illa. Quan l'illa es produeix als inversors, suposa un gran perill per a la seguretat personal, el funcionament de la xarxa i el propi inversor. Per tant, l'estàndard de connexió a la xarxa per als inversors estableix que els inversors connectats a la xarxa fotovoltaica han de tenir funcions de detecció i control d'illa.