Introdução ao princípio de funcionamento e função do inversor solar fotovoltaico
Jul 05, 2024
O inversor fotovoltaico, também conhecido como regulador de energia, pode converter a tensão CC variável gerada pelos painéis solares fotovoltaicos em energia CA de frequência da rede elétrica, que pode ser realimentada para o sistema de transmissão de energia comercial ou usada para redes elétricas fora da rede.
1. Princípio de funcionamento do inversor fotovoltaico
O inversor é composto principalmente de elementos de comutação, como transistores. Ao alternar regularmente os elementos de comutação repetidamente, a entrada CC é convertida em saída CA. Claro, a forma de onda de saída do inversor gerada pelo loop aberto e fechado não é prática. Geralmente, a modulação de largura de pulso de alta frequência é necessária para estreitar a largura de tensão perto das duas extremidades da onda senoidal e ampliar a largura de tensão no meio da onda senoidal, e sempre deixar o elemento de comutação se mover em uma direção em uma certa frequência dentro do meio ciclo, de modo a formar um trem de onda de pulso. Em seguida, deixe a onda de pulso passar por um filtro simples para formar uma onda senoidal.
2. Função do inversor fotovoltaico
O inversor fotovoltaico não só tem a função de conversão direta para alternada, mas também tem a função de maximizar a função das células solares e proteção contra falhas do sistema. Em resumo, há funções de operação ativa e desligamento, função de controle de rastreamento de potência máxima, função de operação anti-independente, função de ajuste de tensão ativa, função de detecção de CC e função de detecção de aterramento de CC.
(1) Operação ativa e função de desligamento
Após o nascer do sol pela manhã, a intensidade da radiação solar aumenta gradualmente, e a saída das células solares também aumenta de acordo. Quando a potência de saída necessária para a tarefa do inversor é atingida, o inversor começa a operar automaticamente. Após entrar em operação, o inversor monitorará a saída do módulo de célula solar o tempo todo. Enquanto a potência de saída do módulo de célula solar for maior do que a potência de saída necessária para a tarefa do inversor, o inversor continuará a operar; até o pôr do sol, o inversor pode operar mesmo em dias chuvosos. Quando a saída do módulo de célula solar se torna menor e a saída do inversor está próxima de 0, o inversor formará um estado de espera.
(2)Função MPPT de rastreamento de potência máxima
Quando a intensidade da luz solar e a temperatura ambiente mudam, a potência de entrada do módulo fotovoltaico mostra mudanças não lineares. O módulo fotovoltaico não é uma fonte de tensão constante nem uma fonte de corrente constante. Sua potência muda com a tensão de saída e não tem nada a ver com a carga. Sua corrente de saída é uma linha horizontal no início, conforme a tensão aumenta. Quando atinge uma certa potência, diminui conforme a tensão aumenta. Quando atinge a tensão de circuito aberto do componente, a corrente cai para zero.
(3) Função de detecção e controle do efeito ilha
Durante a geração normal de energia, o sistema de geração de energia conectado à rede fotovoltaica é conectado à rede elétrica e transmite energia efetiva para a rede elétrica. No entanto, quando a rede elétrica perde energia, o sistema de geração de energia conectado à rede fotovoltaica pode continuar a funcionar e está em um estado de operação independente com a carga local. Esse fenômeno é chamado de efeito ilha. Quando o inversor tem um efeito ilha, ele causará grandes riscos de segurança para a segurança pessoal, operação da rede elétrica e o próprio inversor. Portanto, o padrão de acesso do inversor estipula que o inversor conectado à rede fotovoltaica deve ter a função de detecção e controle do efeito ilha.
(4) Função de detecção de rede e conexão de rede
Antes da geração de energia conectada à rede, o inversor conectado à rede precisa obter energia da rede, detectar a tensão, frequência, sequência de fase e outros parâmetros da transmissão de energia da rede e, em seguida, ajustar seus próprios parâmetros de geração de energia para sincronizar com os parâmetros da rede. Somente após a conclusão ele será conectado à rede para geração de energia.
(5) Função de passagem de baixa tensão
Quando um acidente ou perturbação no sistema de energia causa uma queda temporária de tensão no ponto de conexão à rede da usina fotovoltaica, a usina fotovoltaica pode garantir operação contínua sem desconexão dentro de uma determinada faixa de queda de tensão e intervalo de tempo.
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