I takt med at verden bevæger sig fremad i sin jagt på bæredygtige og rene energiløsninger, er solenergi blevet en frontløber i kapløbet mod en grønnere fremtid. Ved at udnytte solens rigelige og vedvarende energi har solcelleanlæg (PV) vundet udbredt popularitet og banet vejen for en bemærkelsesværdig transformation i den måde, vi genererer elektricitet på. 
I hjertet af ethvert solcelleanlæg ligger en afgørende komponent, der muliggør omdannelse af sollys til brugbar energi:solcelle-inverterSom bro mellem solpaneler og elnettet spiller solcelle-invertere en afgørende rolle i den effektive udnyttelse af solenergi. At forstå deres funktionsprincip og udforske deres forskellige typer er nøglen til at forstå den fascinerende mekanik bag solenergikonvertering. HHvordan gør ASolarIinverterWarbejde? En solcelle-inverter er en elektronisk enhed, der omdanner jævnstrøm (DC) produceret af solpaneler til vekselstrøm (AC), der kan bruges til at drive husholdningsapparater og føres ind i elnettet. Funktionsprincippet for en solcelle-inverter kan opdeles i tre hovedfaser: konvertering, styring og output. Omdannelse: Solcelle-inverteren modtager først den jævnstrøm, der genereres af solpanelerne. Denne jævnstrøm er typisk i form af en fluktuerende spænding, der varierer med sollysets intensitet. Inverterens primære opgave er at konvertere denne variable jævnspænding til en stabil vekselspænding, der er egnet til forbrug. Konverteringsprocessen involverer to nøglekomponenter: et sæt effektelektroniske afbrydere (normalt isolerede-gate bipolære transistorer eller IGBT'er) og en højfrekvenstransformer. Afbryderne er ansvarlige for hurtigt at tænde og slukke for jævnspændingen, hvilket skaber et højfrekvent pulssignal. Transformeren øger derefter spændingen til det ønskede vekselspændingsniveau. Kontrollere: Styringstrinnet i en solcelle-inverter sikrer, at konverteringsprocessen fungerer effektivt og sikkert. Det involverer brugen af sofistikerede styringsalgoritmer og sensorer til at overvåge og regulere forskellige parametre. Nogle vigtige styringsfunktioner omfatter: a. Sporing af maksimal effektpunkt (MPPT): Solpaneler har et optimalt driftspunkt kaldet det maksimale effektpunkt (MPP), hvor de producerer den maksimale effekt for en given sollysintensitet. MPPT-algoritmen justerer løbende solpanelernes driftspunkt for at maksimere effektoutputtet ved at spore MPP. b. Spændings- og frekvensregulering: Inverterens styresystem opretholder en stabil AC-udgangsspænding og -frekvens, typisk i overensstemmelse med forsyningsnettets standarder. Dette sikrer kompatibilitet med andre elektriske enheder og muliggør problemfri integration med nettet. c. Netsynkronisering: Nettilsluttede solcelle-invertere synkroniserer fase og frekvens af vekselstrømsudgangen med forsyningsnettet. Denne synkronisering gør det muligt for inverteren at føre overskydende strøm tilbage til nettet eller trække strøm fra nettet, når solproduktionen er utilstrækkelig. Produktion: I den sidste fase leverer solcelle-inverteren den konverterede vekselstrøm til de elektriske belastninger eller nettet. Outputtet kan udnyttes på to måder: a. Nettilsluttede systemer: I nettilsluttede systemer fører solcelleomformeren vekselstrømmen direkte ind i forsyningsnettet. Dette reducerer afhængigheden af kraftværker, der bruger fossile brændstoffer, og muliggør nettomåling, hvor overskydende elektricitet, der genereres i løbet af dagen, kan krediteres og bruges i perioder med lav solproduktion. b. Off-grid-systemer: I off-grid-systemer oplader solcelle-inverteren en batteribank ud over at forsyne de elektriske belastninger med strøm. Batterierne lagrer overskydende solenergi, som kan udnyttes i perioder med lav solproduktion eller om natten, når solpanelerne ikke genererer elektricitet. Karakteristika for solcelle-invertere: Effektivitet: Solcelle-invertere er designet til at fungere med høj effektivitet for at maksimere energiudbyttet fra solcelleanlægget. Højere effektivitet resulterer i mindre energitab under konverteringsprocessen, hvilket sikrer, at en større andel af solenergien udnyttes effektivt. Effekt: Solcelle-invertere fås i forskellige effektklasser, lige fra små boligsystemer til store kommercielle installationer. En inverters effekt bør matches korrekt med solpanelernes kapacitet for at opnå optimal ydeevne. Holdbarhed og pålidelighed: Solcelle-invertere er udsat for varierende miljøforhold, herunder temperaturudsving, fugtighed og potentielle elektriske overspændinger. Derfor bør invertere bygges af robuste materialer og designes til at modstå disse forhold, hvilket sikrer langvarig pålidelighed. Overvågning og kommunikation: Mange moderne solcelle-invertere er udstyret med overvågningssystemer, der giver brugerne mulighed for at spore ydeevnen af deres solcelleanlæg. Nogle invertere kan også kommunikere med eksterne enheder og softwareplatforme, hvilket giver realtidsdata og muliggør fjernovervågning og -styring. Sikkerhedsfunktioner: Solcelle-invertere har forskellige sikkerhedsfunktioner, der beskytter både systemet og de personer, der arbejder med det. Disse funktioner omfatter overspændingsbeskyttelse, overstrømsbeskyttelse, jordfejlsdetektering og beskyttelse mod ø-drift, som forhindrer inverteren i at forsyne nettet med strøm under strømafbrydelser. Klassificering af solinvertere efter effektklassificering PV-invertere, også kendt som solcelle-invertere, kan klassificeres i forskellige typer baseret på deres design, funktionalitet og anvendelse. Forståelse af disse klassifikationer kan hjælpe med at vælge den mest passende inverter til et specifikt solcelle-system. Følgende er de vigtigste typer af PV-invertere klassificeret efter effektniveau: Inverter efter effektniveau: primært opdelt i distribueret inverter (strenginverter og mikroinverter), centraliseret inverter Strenginverteringere: Stringinvertere er den mest almindeligt anvendte type PV-invertere i private og kommercielle solcelleinstallationer. De er designet til at håndtere flere solpaneler forbundet i serie og danne en "streng". PV-strengen (1-5 kW) er blevet den mest populære inverter på det internationale marked i dag takket være en inverter med maksimal effektspidssporing på DC-siden og parallel nettilslutning på AC-siden. Den jævnstrøm, der genereres af solpanelerne, føres ind i strenginverteren, som omdanner den til vekselstrøm til øjeblikkelig brug eller til eksport til nettet. Stringinvertere er kendt for deres enkelhed, omkostningseffektivitet og nemme installation. Hele strengens ydeevne afhænger dog af det panel, der yder mest lavt, hvilket kan påvirke systemets samlede effektivitet. Mikroinvertere: Mikroinvertere er små invertere, der installeres på hvert enkelt solpanel i et PV-system. I modsætning til strenginvertere konverterer mikroinvertere jævnstrøm til vekselstrøm direkte på panelniveau. Dette design gør det muligt for hvert panel at fungere uafhængigt, hvilket optimerer systemets samlede energiproduktion. Mikroinvertere tilbyder flere fordele, herunder sporing af maksimal effektpunkt (MPPT) på panelniveau, forbedret systemydelse i skyggefulde eller uensartede paneler, øget sikkerhed på grund af lavere jævnspændinger og detaljeret overvågning af de enkelte panelers ydeevne. De højere startomkostninger og den potentielle kompleksitet ved installationen er dog faktorer, der skal overvejes. Centraliserede invertere: Centraliserede invertere, også kendt som store invertere eller invertere til forsyningsbrug (>10 kW), bruges almindeligvis i store solcelleanlæg, såsom solcelleparker eller kommercielle solcelleprojekter. Disse invertere er designet til at håndtere høje DC-strøminput fra flere strenge eller arrays af solpaneler og konvertere dem til vekselstrøm til nettilslutning. Den største egenskab er systemets høje effekt og lave omkostninger, men da udgangsspændingen og strømmen for forskellige PV-strenge ofte ikke stemmer præcist overens (især når PV-strengene er delvist skyggede på grund af uklarhed, skygge, pletter osv.), vil brugen af en centraliseret inverter føre til lavere effektivitet i inverteringsprocessen og lavere forbrug af elektrisk energi i husholdningen. Centraliserede invertere har typisk en højere effektkapacitet sammenlignet med andre typer, lige fra adskillige kilowatt til adskillige megawatt. De installeres på en central placering eller inverterstation, og flere strenge eller arrays af solpaneler er parallelt forbundet til dem. Hvad gør en solcelle-inverter? Fotovoltaiske invertere tjener flere funktioner, herunder AC-konvertering, optimering af solcellers ydeevne og systembeskyttelse. Disse funktioner omfatter automatisk drift og nedlukning, styring af maksimal effekt, anti-ødrift (for nettilsluttede systemer), automatisk spændingsjustering (for nettilsluttede systemer), DC-detektion (for nettilsluttede systemer) og DC-jorddetektion (for nettilsluttede systemer). Lad os kort undersøge den automatiske drifts- og nedlukningsfunktion samt funktionen til styring af maksimal effekt. 1) Automatisk drift og nedlukningsfunktion Efter solopgang om morgenen øges intensiteten af solstrålingen gradvist, og solcellernes output øges tilsvarende. Når den udgangseffekt, som inverteren kræver, er nået, begynder inverteren at køre automatisk. Efter driftstart vil inverteren overvåge solcellekomponenternes output hele tiden. Så længe solcellekomponenternes outputeffekt er større end den udgangseffekt, som inverteren kræver, vil inverteren fortsætte med at køre. Inverteren fungerer også, selvom det regner, indtil solnedgang. Når solcellemodulets output bliver mindre, og inverterens output er tæt på 0, vil inverteren gå i standbytilstand. 2) Funktion til kontrol af maksimal effektmåling Solcellemodulets output varierer med solstrålingens intensitet og selve solcellemodulets temperatur (chiptemperatur). Da solcellemodulet desuden har den egenskab, at spændingen falder med stigende strøm, er der et optimalt driftspunkt, der kan opnå den maksimale effekt. Solstrålingens intensitet ændrer sig, og det bedste arbejdspunkt ændrer sig naturligvis også. I forhold til disse ændringer er solcellemodulets driftspunkt altid ved det maksimale effektpunkt, og systemet opnår altid den maksimale effekt fra solcellemodulet. Denne type styring er den maksimale effektsporingskontrol. Den største funktion ved inverteren, der anvendes i solcelleanlæg, er funktionen til maksimal effektsporing (MPPT). De vigtigste tekniske indikatorer for fotovoltaisk inverter 1. Stabilitet af udgangsspænding I det solcelleanlæg lagres den elektriske energi, der genereres af solcellen, først i batteriet og omdannes derefter til 220V eller 380V vekselstrøm gennem inverteren. Batteriet påvirkes dog af sin egen opladning og afladning, og dets udgangsspænding varierer inden for et stort område. For eksempel har et nominelt 12V-batteri en spændingsværdi, der kan variere mellem 10,8 og 14,4V (ud over dette område kan det forårsage skade på batteriet). For en kvalificeret inverter, når indgangsterminalspændingen ændres inden for dette område, bør variationen i dens stationære udgangsspænding ikke overstige Plusmn; 5% af den nominelle værdi. Samtidig, når belastningen ændres pludseligt, bør dens udgangsspændingsafvigelse ikke overstige ±10% over den nominelle værdi. 2. Bølgeformforvrængning af udgangsspænding For sinusbølgeinvertere bør den maksimalt tilladte bølgeformforvrængning (eller harmonisk indhold) specificeres. Den udtrykkes normalt som den samlede bølgeformforvrængning af udgangsspændingen, og dens værdi bør ikke overstige 5% (10% er tilladt for enfaset udgang). Da den harmoniske strøm af høj orden, der udsendes af inverteren, vil generere yderligere tab, såsom hvirvelstrømme, på den induktive belastning, vil en for stor bølgeformforvrængning af inverteren forårsage alvorlig opvarmning af belastningskomponenterne, hvilket ikke er befordrende for sikkerheden af elektrisk udstyr og påvirker systemets driftseffektivitet alvorligt. 3. Nominel udgangsfrekvens For belastninger, herunder motorer, såsom vaskemaskiner, køleskabe osv., da motorernes optimale frekvensdriftspunkt er 50 Hz, vil for høje eller for lave frekvenser få udstyret til at varme op, hvilket reducerer systemets driftseffektivitet og levetid. Derfor bør inverterens udgangsfrekvens have en relativt stabil værdi, normalt netfrekvens 50 Hz, og dens afvigelse bør ligge inden for Plusmn;l% under normale driftsforhold. 4. Belastningseffektfaktor Karakteriser inverterens ydeevne med induktiv belastning eller kapacitiv belastning. Sinusbølgeinverterens effektfaktor er 0,7~0,9, og den nominelle værdi er 0,9. I tilfælde af en bestemt belastningseffekt, hvis inverterens effektfaktor er lav, vil den nødvendige inverter kapacitet stige. På den ene side vil omkostningerne stige, og samtidig vil den tilsyneladende effekt af AC-kredsløbet i det fotovoltaiske system stige. Når strømmen stiger, vil tabet uundgåeligt stige, og systemets effektivitet vil også falde. 5. Invertereffektivitet Inverterens effektivitet refererer til forholdet mellem dens udgangseffekt og indgangseffekt under specificerede driftsforhold, udtrykt som en procentdel. Generelt refererer den nominelle effektivitet af en fotovoltaisk inverter til en ren modstandsbelastning. Under en belastningseffektivitet på 80%. Da de samlede omkostninger ved det fotovoltaiske system er høje, bør den fotovoltaiske inverters effektivitet maksimeres for at reducere systemomkostningerne og forbedre det fotovoltaiske systems omkostningseffektivitet. I øjeblikket er den nominelle effektivitet for mainstream-invertere mellem 80% og 95%, og effektiviteten af laveffektinvertere skal være mindst 85%. I selve designprocessen af et fotovoltaisk system bør der ikke kun vælges en højeffektiv inverter, men også anvendes en rimelig konfiguration af systemet for at få det fotovoltaiske systems belastning til at arbejde så tæt som muligt på det bedste effektivitetspunkt. 6. Nominel udgangsstrøm (eller nominel udgangskapacitet) Angiver inverterens nominelle udgangsstrøm inden for det angivne effektfaktorområde. Nogle inverterprodukter angiver den nominelle udgangskapacitet, og enheden udtrykkes i VA eller kVA. Inverterens nominelle kapacitet er produktet af den nominelle udgangsspænding og den nominelle udgangsstrøm, når udgangseffektfaktoren er 1 (dvs. rent ohmsk belastning). 7. Beskyttelsesforanstaltninger En inverter med fremragende ydeevne bør også have komplette beskyttelsesfunktioner eller -foranstaltninger til at håndtere forskellige unormale situationer, der opstår under faktisk brug, for at beskytte selve inverteren og andre komponenter i systemet mod skader. 1) Indtast kontoen for underspændingsforsikring: Når indgangsspændingen er lavere end 85 % af den nominelle spænding, skal inverteren have beskyttelse og display. 2) Overspændingsbeskytter til indgang: Når indgangsspændingen er højere end 130 % af den nominelle spænding, skal inverteren have beskyttelse og display. 3) Overstrømsbeskyttelse: Overstrømsbeskyttelsen på omformeren skal kunne sikre rettidig handling, når belastningen kortsluttes, eller strømmen overstiger den tilladte værdi, for at forhindre, at den beskadiges af overspændingsstrømmen. Når arbejdsstrømmen overstiger 150 % af den nominelle værdi, skal omformeren kunne beskytte automatisk. 4) kortslutningsbeskyttelse mod udgang Inverterens kortslutningsbeskyttelseshandlingstid bør ikke overstige 0,5 sekunder. 5) Beskyttelse mod omvendt polaritet på indgangen: Når de positive og negative poler på indgangsterminalen er byttet om, skal inverteren have en beskyttelsesfunktion og display. 6) Lynbeskyttelse: Inverteren skal have lynbeskyttelse. 7) Overtemperaturbeskyttelse osv. Derudover skal inverteren for invertere uden spændingsstabiliserende foranstaltninger også have udgangsoverspændingsbeskyttelse for at beskytte belastningen mod overspændingsskader. 8. Startkarakteristika At karakterisere omformerens evne til at starte med belastning og dens ydeevne under dynamisk drift. Omformeren skal sikre pålidelig start under nominel belastning. 9. Støj Komponenter som transformere, filterinduktorer, elektromagnetiske afbrydere og ventilatorer i effektelektronisk udstyr vil generere støj. Når inverteren kører normalt, bør dens støj ikke overstige 80 dB, og støjen fra en lille inverter bør ikke overstige 65 dB. Udvælgelsesfærdigheder for solcelle-invertere
Udsendelsestidspunkt: 8. maj 2024