Como fazer inversores para sistemas off grid
Como selecionar inversores para sistemas off grid
Para os sistemas de geração de energia fotovoltaica fora da rede, a eficiência do inversor afetará diretamente a eficiência de todo o sistema. Portanto, a tecnologia de controle do inversor em sistemas de geração de energia solar fotovoltaica tem importante significado de pesquisa. No projeto de inversores, geralmente são utilizados métodos de controle analógico. No entanto, existem muitos defeitos nos sistemas de controle analógicos, como efeitos de envelhecimento e desvio de temperatura dos componentes, sensibilidade à interferência eletromagnética e uso de um grande número de componentes. O típico sistema de controle de inversor PWM analógico usa o método de amostragem natural para comparar a onda de modulação senoidal com a onda portadora triangular para controlar o pulso de disparo. No entanto, o circuito de geração de onda triangular é vulnerável a interferências de temperatura, características do dispositivo e outros fatores em alta frequência (20kHz), resultando em deslocamento CC na tensão de saída, aumento do conteúdo harmônico, alteração do tempo morto e outros efeitos adversos. O desenvolvimento de processadores de sinais digitais (DSP) de alta velocidade tornou possível o controle digital de inversores em sistemas de geração de energia solar fotovoltaica. Como a maioria de suas instruções pode ser concluída em um ciclo de instrução, ele pode realizar algoritmos de controle avançados mais complexos, melhorar ainda mais o desempenho dinâmico e estável da forma de onda de saída e simplificar o projeto de todo o sistema, para que o sistema tenha boa consistência .
Inversor é um circuito eletrônico de potência que pode converter corrente contínua de um conjunto de células solares em corrente alternada para fornecer cargas CA. É um componente chave de todo o sistema de geração de energia solar. O inversor solar off grid tem duas funções básicas: por um lado, fornece energia para completar a conversão DC/AC em carga AC e, por outro lado, encontra o melhor ponto de trabalho para otimizar a eficiência do sistema solar fotovoltaico. Para tipos específicos de radiação solar, temperatura e células solares, os sistemas solares fotovoltaicos têm uma tensão e corrente ideais únicas, permitindo que o sistema de geração de energia fotovoltaica emita potência máxima. Portanto, são propostos os seguintes requisitos básicos para inversores em sistemas de geração de energia solar fotovoltaica off grid:
1) O inversor deve ter uma estrutura de circuito razoável, seleção rigorosa de componentes e várias funções de proteção, como proteção contra reversão de polaridade CC de entrada, proteção contra curto-circuito de saída CA, superaquecimento, proteção contra sobrecarga, etc.
2) Possui uma ampla faixa de adaptação de tensão de entrada DC. Devido à variação da tensão terminal do conjunto de células solares com a carga e a intensidade da luz solar, embora a bateria tenha um efeito de fixação na tensão da célula solar, a tensão da bateria flutua com mudanças na capacidade restante e na resistência interna de a bateria, especialmente quando a bateria envelhece, a faixa de variação da tensão terminal é grande, como em uma bateria de 12 V. A tensão terminal pode variar entre 10 V e 16 V, o que exige que o inversor garanta a operação normal dentro de uma ampla faixa de tensão de entrada CC e certifique-se de que a tensão de saída CA esteja estável dentro da faixa de tensão exigida pela carga.
3) O inversor deve minimizar os estágios intermediários de conversão de energia elétrica para economizar custos e melhorar a eficiência.
4) Os inversores devem ter alta eficiência. Devido ao alto preço atual das células solares, para maximizar a utilização das células solares e melhorar a eficiência do sistema, é necessário melhorar a eficiência dos inversores.
5) Os inversores devem ter alta confiabilidade. Atualmente, os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica fora da rede são usados principalmente em áreas remotas, e muitos sistemas de geração de energia solar fotovoltaica fora da rede não são tripulados e mantidos. Isso exige que o inversor tenha alta confiabilidade.
6) A tensão de saída do inversor tem a mesma frequência e amplitude da tensão da rede doméstica, adequada para cargas elétricas gerais.
7) Em sistemas de geração de energia solar fotovoltaica fora da rede de média a grande capacidade, a saída do inversor deve ser uma onda senoidal com baixa distorção. Devido ao uso da fonte de alimentação de onda quadrada em sistemas de média a grande capacidade, a saída conterá mais componentes harmônicos e harmônicos mais altos gerarão perdas adicionais. Muitos sistemas de geração de energia solar fotovoltaica fora da rede são carregados com equipamentos de comunicação ou instrumentos, que possuem altos requisitos de qualidade de energia. Para inversores em sistemas de geração de energia solar fotovoltaica fora da rede, existem dois requisitos para uma forma de onda de saída de alta qualidade: em primeiro lugar, alta precisão de estado estacionário, incluindo pequenos valores de THD, e nenhuma diferença estática na fase e amplitude entre o componente fundamental e a referência forma de onda; A segunda é o bom desempenho dinâmico, o que significa ajuste rápido sob perturbações externas e pequenas alterações na forma de onda de saída.
