Invertorlar statik konvertorlarning katta guruhiga tegishli bo'lib, ular bugungi kunda ko'pchilikni o'z ichiga oladi's qurilmalari qila oladi"aylantirish”yukning talablariga mos keladigan chiqishni ishlab chiqarish uchun kuchlanish va chastota kabi kirishdagi elektr parametrlari.

Umuman olganda, invertorlar to'g'ridan-to'g'ri oqimni o'zgaruvchan tokga aylantira oladigan qurilmalar bo'lib, sanoat avtomatlashtirish dasturlari va elektr drayvlarida juda keng tarqalgan.Turli xil inverter turlarining arxitekturasi va dizayni har bir maxsus dasturga ko'ra o'zgaradi, hatto ularning asosiy maqsadi bir xil bo'lsa ham (DC dan ACga aylantirish).

1.Standalone va tarmoqqa ulangan invertorlar

Fotovoltaik dasturlarda ishlatiladigan invertorlar tarixiy jihatdan ikkita asosiy toifaga bo'lingan:

:Mustaqil invertorlar

:Tarmoqqa ulangan invertorlar

Mustaqil invertorlar PV zavodi asosiy energiya tarqatish tarmog'iga ulanmagan ilovalar uchun mo'ljallangan.İnverter asosiy elektr parametrlarining (kuchlanish va chastota) barqarorligini ta'minlab, ulangan yuklarni elektr energiyasi bilan ta'minlashga qodir.Bu ularni oldindan belgilangan chegaralar ichida ushlab turadi, vaqtinchalik ortiqcha yuklanish holatlariga dosh bera oladi.Bunday holda, inverter doimiy energiya ta'minotini ta'minlash uchun batareyani saqlash tizimi bilan birlashtirilgan.

Tarmoqqa ulangan inverterlar esa o'zlari ulangan elektr tarmog'i bilan sinxronlasha oladi, chunki bu holda kuchlanish va chastota"yuklangan”asosiy tarmoq orqali.Ushbu invertorlar asosiy tarmoqning teskari ta'minotining oldini olish uchun asosiy tarmoq ishlamay qolsa, jiddiy xavf tug'dirishi mumkin bo'lgan aloqani uzish imkoniyatiga ega bo'lishi kerak.

1-rasm - Mustaqil tizim va tarmoqqa ulangan tizim misoli.Rasm Biblusdan olingan.

2.Bus kondensatorining roli nimadan iborat

Inverterning maqsadi ma'lum chastotada va kichik faza burchagi (masalan, elektr tarmog'i) ga quvvat kiritish uchun doimiy to'lqin shaklidagi kuchlanishni o'zgaruvchan tok signaliga aylantirishdir.ph ≈0).Bir fazali bir kutupli impuls kengligi modulyatsiyasi (PWM) uchun soddalashtirilgan sxema shaklda ko'rsatilgan.2 (xuddi shu umumiy sxema uch fazali tizimga kengaytirilishi mumkin).Ushbu sxemada ma'lum bir manba indüktansı bo'lgan doimiy kuchlanish manbai sifatida ishlaydigan PV tizimi to'rtta IGBT kalitlari orqali erkin diodlar bilan parallel ravishda o'zgaruvchan tok signaliga aylantiriladi.Ushbu kalitlar eshikda PWM signali orqali boshqariladi, bu odatda tashuvchi to'lqinni (odatda kerakli chiqish chastotasining sinus to'lqini) va sezilarli darajada yuqori chastotadagi mos yozuvlar to'lqinini (odatda uchburchak to'lqini) solishtiradigan IC chiqishi hisoblanadi. 5-20 kHz).IGBT-larning chiqishi LC filtrlarining turli topologiyalarini qo'llash orqali foydalanish yoki tarmoqqa quyish uchun mos bo'lgan AC signaliga aylanadi.

Iqtibos olish

Shakl 2: Impulsli kenglik modulyatsiyasi (PWM) bir fazaliinverterni sozlash.IGBT kalitlari LC chiqish filtri bilan birgalikda shahar kirish signalini foydalanish mumkin bo'lgan AC signaliga aylantiradi.Bu a.ni keltirib chiqaradiPV terminallari bo'ylab zararli kuchlanish dalgalanishi.Avtobuskondansatör bu to'lqinni kamaytirish uchun o'lchamga ega.

IGBT larning ishlashi PV massivining terminaliga to'lqinli kuchlanishni kiritadi.Ushbu to'lqin PV tizimining ishlashi uchun zararli, chunki terminallarga qo'llaniladigan nominal kuchlanish maksimal quvvatni olish uchun IV egri chizig'ining maksimal quvvat nuqtasida (MPP) ushlab turilishi kerak.PV terminallaridagi kuchlanish dalgalanishi tizimdan chiqarilgan quvvatni tebranadi va natijada

pastroq o'rtacha quvvat chiqishi (3-rasm).Voltaj tebranishini yumshatish uchun avtobusga kondansatör qo'shiladi.

3-rasm: PWM inverter sxemasi tomonidan PV terminallariga kiritilgan kuchlanish dalgalanmasi qo'llaniladigan kuchlanishni PV massivining maksimal quvvat nuqtasidan (MPP) o'zgartiradi.Bu massivning quvvat chiqishida dalgalanishni keltirib chiqaradi, shunda o'rtacha chiqish quvvati nominal MPP dan past bo'ladi.

Kuchlanish to'lqinining amplitudasi (cho'qqigacha) kommutatsiya chastotasi, PV kuchlanishi, avtobus sig'imi va filtr indüktansı bilan belgilanadi:

qayerda:

VPV - bu quyosh panelidagi doimiy kuchlanish,

Cbus - avtobus kondensatorining sig'imi,

L - filtr induktorlarining induktivligi,

fPWM - kommutatsiya chastotasi.

Tenglama (1) zaryadlash vaqtida zaryadning kondansatör orqali oqib ketishiga to'sqinlik qiladigan va keyin elektr maydonida joylashgan energiyani qarshiliksiz chiqaradigan ideal kondansatör uchun qo'llaniladi.Haqiqatda hech qanday kondansatör ideal emas (4-rasm), lekin bir nechta elementlardan iborat.Ideal sig'imga qo'shimcha ravishda, dielektrik mukammal qarshilik ko'rsatmaydi va kichik qochqin oqimi dielektrik sig'imni (C) chetlab o'tib, cheklangan shunt qarshiligi (Rsh) bo'ylab anoddan katodga oqib o'tadi.Kondensator orqali oqim o'tganda, pinlar, plyonkalar va dielektrik mukammal o'tkazmaydi va sig'im bilan ketma-ket ekvivalent ketma-ket qarshilik (ESR) mavjud.Va nihoyat, kondansatör magnit maydonda bir oz energiya saqlaydi, shuning uchun sig'im va ESR bilan ketma-ket ekvivalent seriyali indüktans (ESL) mavjud.

4-rasm: Umumiy kondansatkichning ekvivalent sxemasi.Kondensator - budielektrik sig'im (C), kondansatkichni chetlab o'tadigan dielektrik orqali cheksiz bo'lmagan shunt qarshiligi, ketma-ket qarshilik (ESR) va ketma-ket indüktans (ESL) kabi ko'plab ideal bo'lmagan elementlardan iborat.

Hatto kondensator kabi oddiy ko'rinadigan komponentda ham ishlamay qolishi yoki buzilishi mumkin bo'lgan bir nechta elementlar mavjud.Ushbu elementlarning har biri o'zgaruvchan tok va doimiy oqim tomonda inverterning harakatiga ta'sir qilishi mumkin.Ideal bo'lmagan kondansatör komponentlarining PV terminallari bo'ylab kiritilgan kuchlanish to'lqiniga ta'sirini aniqlash uchun SPICE yordamida PWM unipolyar H-ko'prikli inverter (2-rasm) taqlid qilindi.Filtr kondansatkichlari va induktorlari mos ravishda 250µF va 20mH da saqlanadi.IGBTlar uchun SPICE modellari Petrie va boshqalarning ishidan olingan. IGBT kalitlarini boshqaradigan PWM signali mos ravishda yuqori va past tomonli IGBT kalitlari uchun taqqoslash va teskari taqqoslash sxemasi bilan aniqlanadi.PWM boshqaruvlari uchun kirish 9,5V, 60Hz sinus tashuvchi to'lqin va 10V, 10kHz uchburchak to'lqin hisoblanadi.