Τι είναι ένας ηλιακός μετατροπέας;

Καθώς ο κόσμος προχωρά μπροστά στην αναζήτηση βιώσιμων και καθαρών ενεργειακών λύσεων, η ηλιακή ενέργεια έχει αναδειχθεί σε πρωτοπόρο στην κούρσα προς ένα πιο πράσινο μέλλον. Αξιοποιώντας την άφθονη και ανανεώσιμη ενέργεια του ήλιου, τα ηλιακά φωτοβολταϊκά (PV) συστήματα έχουν αποκτήσει ευρεία δημοτικότητα, ανοίγοντας το δρόμο για έναν αξιοσημείωτο μετασχηματισμό στον τρόπο με τον οποίο παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια. Στην καρδιά κάθε ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος βρίσκεται ένα κρίσιμο στοιχείο που επιτρέπει τη μετατροπή του ηλιακού φωτός σε αξιοποιήσιμη ενέργεια: τοηλιακός μετατροπέαςΛειτουργώντας ως γέφυρα μεταξύ των ηλιακών συλλεκτών και του ηλεκτρικού δικτύου, οι ηλιακοί μετατροπείς διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην αποτελεσματική αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας. Η κατανόηση της αρχής λειτουργίας τους και η διερεύνηση των διαφόρων τύπων τους είναι το κλειδί για την κατανόηση των συναρπαστικών μηχανισμών πίσω από τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας. HΠώς λειτουργεί έναSολάρIμετατροπέαςWόρκος? Ένας ηλιακός μετατροπέας είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που μετατρέπει το ηλεκτρικό ρεύμα συνεχούς ρεύματος (DC) που παράγεται από ηλιακούς συλλέκτες σε ηλεκτρικό ρεύμα εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία οικιακών συσκευών και να τροφοδοτηθεί στο ηλεκτρικό δίκτυο. Η αρχή λειτουργίας ενός ηλιακού μετατροπέα μπορεί να χωριστεί σε τρία κύρια στάδια: μετατροπή, έλεγχος και έξοδος. Μετατροπή: Ο ηλιακός μετατροπέας λαμβάνει πρώτα το συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται από τα ηλιακά πάνελ. Αυτό το συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα έχει συνήθως τη μορφή κυμαινόμενης τάσης που ποικίλλει ανάλογα με την ένταση του ηλιακού φωτός. Η κύρια λειτουργία του μετατροπέα είναι να μετατρέψει αυτήν την μεταβλητή τάση συνεχούς ρεύματος σε σταθερή τάση εναλλασσόμενου ρεύματος κατάλληλη για κατανάλωση. Η διαδικασία μετατροπής περιλαμβάνει δύο βασικά στοιχεία: ένα σύνολο ηλεκτρονικών διακοπτών ισχύος (συνήθως διπολικά τρανζίστορ με μονωμένη πύλη ή IGBT) και έναν μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας. Οι διακόπτες είναι υπεύθυνοι για την ταχεία ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της τάσης DC, δημιουργώντας ένα παλμικό σήμα υψηλής συχνότητας. Στη συνέχεια, ο μετασχηματιστής αυξάνει την τάση στο επιθυμητό επίπεδο τάσης AC. Ελεγχος: Το στάδιο ελέγχου ενός ηλιακού μετατροπέα διασφαλίζει ότι η διαδικασία μετατροπής λειτουργεί αποτελεσματικά και με ασφάλεια. Περιλαμβάνει τη χρήση εξελιγμένων αλγορίθμων ελέγχου και αισθητήρων για την παρακολούθηση και τη ρύθμιση διαφόρων παραμέτρων. Ορισμένες σημαντικές λειτουργίες ελέγχου περιλαμβάνουν: α. Παρακολούθηση Σημείου Μέγιστης Ισχύος (MPPT): Τα ηλιακά πάνελ έχουν ένα βέλτιστο σημείο λειτουργίας που ονομάζεται σημείο μέγιστης ισχύος (MPP), όπου παράγουν τη μέγιστη ισχύ για μια δεδομένη ένταση ηλιακού φωτός. Ο αλγόριθμος MPPT προσαρμόζει συνεχώς το σημείο λειτουργίας των ηλιακών πάνελ για να μεγιστοποιήσει την ισχύ εξόδου παρακολουθώντας το MPP. β. Ρύθμιση τάσης και συχνότητας: Το σύστημα ελέγχου του μετατροπέα διατηρεί σταθερή τάση και συχνότητα εξόδου AC, ακολουθώντας συνήθως τα πρότυπα του δικτύου κοινής ωφέλειας. Αυτό διασφαλίζει τη συμβατότητα με άλλες ηλεκτρικές συσκευές και επιτρέπει την απρόσκοπτη ενσωμάτωση με το δίκτυο. γ. Συγχρονισμός Δικτύου: Οι συνδεδεμένοι στο δίκτυο ηλιακοί μετατροπείς συγχρονίζουν τη φάση και τη συχνότητα της εξόδου AC με το δίκτυο κοινής ωφέλειας. Αυτός ο συγχρονισμός επιτρέπει στον μετατροπέα να τροφοδοτεί το δίκτυο με πλεονάζουσα ισχύ ή να αντλεί ενέργεια από το δίκτυο όταν η παραγωγή ηλιακής ενέργειας είναι ανεπαρκής. Παραγωγή: Στο τελικό στάδιο, ο ηλιακός μετατροπέας παρέχει την μετατρεπόμενη ηλεκτρική ενέργεια AC στα ηλεκτρικά φορτία ή στο δίκτυο. Η έξοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί με δύο τρόπους: α. Συστήματα εντός δικτύου ή συνδεδεμένα με το δίκτυο: Στα συστήματα που συνδέονται με το δίκτυο, ο ηλιακός μετατροπέας τροφοδοτεί την ηλεκτρική ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος απευθείας στο δίκτυο κοινής ωφέλειας. Αυτό μειώνει την εξάρτηση από τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας που βασίζονται σε ορυκτά καύσιμα και επιτρέπει την συμψηφιστική μέτρηση, όπου η πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται κατά τη διάρκεια της ημέρας μπορεί να πιστωθεί και να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια περιόδων χαμηλής ηλιακής παραγωγής. β. Συστήματα εκτός δικτύου: Στα συστήματα εκτός δικτύου, ο ηλιακός μετατροπέας φορτίζει μια συστοιχία μπαταριών εκτός από την παροχή ρεύματος στα ηλεκτρικά φορτία. Οι μπαταρίες αποθηκεύουν την πλεονάζουσα ηλιακή ενέργεια, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιόδους χαμηλής ηλιακής παραγωγής ή τη νύχτα, όταν τα ηλιακά πάνελ δεν παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Χαρακτηριστικά των Ηλιακών Μετατροπέων: Αποδοτικότητα: Οι ηλιακοί μετατροπείς έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με υψηλή απόδοση για να μεγιστοποιούν την ενεργειακή απόδοση του ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος. Η υψηλότερη απόδοση έχει ως αποτέλεσμα λιγότερες απώλειες ενέργειας κατά τη διαδικασία μετατροπής, διασφαλίζοντας ότι αξιοποιείται αποτελεσματικά ένα μεγαλύτερο ποσοστό της ηλιακής ενέργειας. Ισχύς εξόδου: Οι ηλιακοί μετατροπείς διατίθενται σε διάφορες ονομαστικές τιμές ισχύος, που κυμαίνονται από μικρά οικιακά συστήματα έως μεγάλης κλίμακας εμπορικές εγκαταστάσεις. Η ισχύς εξόδου ενός μετατροπέα θα πρέπει να ταιριάζει κατάλληλα με την χωρητικότητα των ηλιακών συλλεκτών για να επιτευχθεί βέλτιστη απόδοση. Ανθεκτικότητα και Αξιοπιστία: Οι ηλιακοί μετατροπείς εκτίθενται σε ποικίλες περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως διακυμάνσεις θερμοκρασίας, υγρασία και πιθανές ηλεκτρικές υπερτάσεις. Επομένως, οι μετατροπείς θα πρέπει να κατασκευάζονται με ανθεκτικά υλικά και να σχεδιάζονται ώστε να αντέχουν σε αυτές τις συνθήκες, εξασφαλίζοντας μακροπρόθεσμη αξιοπιστία. Παρακολούθηση και Επικοινωνία: Πολλοί σύγχρονοι ηλιακοί μετατροπείς είναι εξοπλισμένοι με συστήματα παρακολούθησης που επιτρέπουν στους χρήστες να παρακολουθούν την απόδοση του ηλιακού φωτοβολταϊκού τους συστήματος. Ορισμένοι μετατροπείς μπορούν επίσης να επικοινωνούν με εξωτερικές συσκευές και πλατφόρμες λογισμικού, παρέχοντας δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και επιτρέποντας την απομακρυσμένη παρακολούθηση και τον έλεγχο. Χαρακτηριστικά ασφαλείας: Οι ηλιακοί μετατροπείς ενσωματώνουν διάφορα χαρακτηριστικά ασφαλείας για την προστασία τόσο του συστήματος όσο και των ατόμων που εργάζονται με αυτό. Αυτά τα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν προστασία από υπέρταση, προστασία από υπερένταση, ανίχνευση σφάλματος γείωσης και προστασία κατά της νησιδοποίησης, η οποία εμποδίζει τον μετατροπέα να τροφοδοτεί το δίκτυο με ρεύμα κατά τη διάρκεια διακοπών ρεύματος. Ταξινόμηση Ηλιακού Μετατροπέα ανά Ονομαστική Ισχύ Οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς, γνωστοί και ως ηλιακοί μετατροπείς, μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικούς τύπους με βάση τον σχεδιασμό, τη λειτουργικότητα και την εφαρμογή τους. Η κατανόηση αυτών των ταξινομήσεων μπορεί να βοηθήσει στην επιλογή του καταλληλότερου μετατροπέα για ένα συγκεκριμένο ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα. Οι ακόλουθοι είναι οι κύριοι τύποι φωτοβολταϊκών μετατροπέων που ταξινομούνται ανάλογα με το επίπεδο ισχύος: Μετατροπέας ανάλογα με το επίπεδο ισχύος: χωρίζεται κυρίως σε κατανεμημένο μετατροπέα (μετατροπέας σειράς & μικρομετατροπέας), κεντρικό μετατροπέα Αντιστροφή συμβολοσειράςers: Οι μετατροπείς σειρών είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος φωτοβολταϊκών μετατροπέων σε οικιακές και εμπορικές ηλιακές εγκαταστάσεις και έχουν σχεδιαστεί για να χειρίζονται πολλαπλά ηλιακά πάνελ συνδεδεμένα σε σειρά, σχηματίζοντας μια «σειρά». Η φωτοβολταϊκή σειρά (1-5kw) έχει γίνει ο πιο δημοφιλής μετατροπέας στη διεθνή αγορά στις μέρες μας μέσω ενός μετατροπέα με παρακολούθηση μέγιστης ισχύος στην πλευρά DC και παράλληλη σύνδεση δικτύου στην πλευρά AC. Η ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος που παράγεται από τα ηλιακά πάνελ τροφοδοτείται στον μετατροπέα στοιχειοσειράς, ο οποίος τη μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος για άμεση χρήση ή για εξαγωγή στο δίκτυο. Οι μετατροπείς στοιχειοσειράς είναι γνωστοί για την απλότητα, την οικονομική αποδοτικότητα και την ευκολία εγκατάστασής τους. Ωστόσο, η απόδοση ολόκληρης της στοιχειοσειράς εξαρτάται από το πάνελ με τη χαμηλότερη απόδοση, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει τη συνολική απόδοση του συστήματος. Μικρομετατροπείς: Οι μικρομετατροπείς είναι μικροί μετατροπείς που εγκαθίστανται σε κάθε μεμονωμένο ηλιακό πάνελ σε ένα φωτοβολταϊκό σύστημα. Σε αντίθεση με τους μετατροπείς σειράς, οι μικρομετατροπείς μετατρέπουν το ηλεκτρικό ρεύμα DC σε AC απευθείας στο επίπεδο του πάνελ. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει σε κάθε πάνελ να λειτουργεί ανεξάρτητα, βελτιστοποιώντας τη συνολική ενεργειακή απόδοση του συστήματος. Οι μικρομετατροπείς προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως παρακολούθηση μέγιστου σημείου ισχύος (MPPT) σε επίπεδο πάνελ, βελτιωμένη απόδοση συστήματος σε σκιασμένα ή μη ταιριαστά πάνελ, αυξημένη ασφάλεια λόγω χαμηλότερων τάσεων DC και λεπτομερή παρακολούθηση της απόδοσης των μεμονωμένων πάνελ. Ωστόσο, το υψηλότερο αρχικό κόστος και η πιθανή πολυπλοκότητα της εγκατάστασης είναι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Κεντρικοί μετατροπείς: Οι κεντρικοί μετατροπείς, επίσης γνωστοί ως μετατροπείς μεγάλης κλίμακας ή κλίμακας κοινής ωφέλειας (>10kW), χρησιμοποιούνται συνήθως σε εγκαταστάσεις ηλιακών φωτοβολταϊκών μεγάλης κλίμακας, όπως ηλιακά πάρκα ή εμπορικά ηλιακά έργα. Αυτοί οι μετατροπείς έχουν σχεδιαστεί για να χειρίζονται υψηλές εισόδους συνεχούς ρεύματος από πολλαπλές σειρές ή συστοιχίες ηλιακών πάνελ και να τις μετατρέπουν σε εναλλασσόμενο ρεύμα για σύνδεση στο δίκτυο. Το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό είναι η υψηλή ισχύς και το χαμηλό κόστος του συστήματος, αλλά επειδή η τάση εξόδου και το ρεύμα διαφορετικών φωτοβολταϊκών στοιχειοσειρών συχνά δεν ταιριάζουν ακριβώς (ειδικά όταν οι φωτοβολταϊκές στοιχειοσειρές είναι μερικώς σκιασμένες λόγω θολότητας, σκιάς, λεκέδων κ.λπ.), η χρήση κεντρικού μετατροπέα θα οδηγήσει σε χαμηλότερη απόδοση της διαδικασίας αναστροφής και σε χαμηλότερη ηλεκτρική ενέργεια οικιακής χρήσης. Οι κεντρικοί μετατροπείς έχουν συνήθως μεγαλύτερη ισχύ σε σύγκριση με άλλους τύπους, που κυμαίνεται από αρκετά κιλοβάτ έως αρκετά μεγαβάτ. Εγκαθίστανται σε μια κεντρική τοποθεσία ή σταθμό μετατροπέων και πολλαπλές σειρές ή συστοιχίες ηλιακών συλλεκτών συνδέονται παράλληλα με αυτούς. Τι κάνει ένας ηλιακός μετατροπέας; Οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς εξυπηρετούν πολλαπλές λειτουργίες, όπως μετατροπή AC, βελτιστοποίηση της απόδοσης των ηλιακών κυψελών και προστασία του συστήματος. Αυτές οι λειτουργίες περιλαμβάνουν την αυτόματη λειτουργία και απενεργοποίηση, τον έλεγχο παρακολούθησης μέγιστης ισχύος, την αντι-νησιδοποίηση (για συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο), την αυτόματη ρύθμιση τάσης (για συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο), την ανίχνευση DC (για συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο) και την ανίχνευση γείωσης DC (για συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο). Ας εξερευνήσουμε εν συντομία τη λειτουργία αυτόματης λειτουργίας και απενεργοποίησης και τη λειτουργία ελέγχου παρακολούθησης μέγιστης ισχύος. 1) Αυτόματη λειτουργία και λειτουργία τερματισμού λειτουργίας Μετά την ανατολή του ηλίου το πρωί, η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας αυξάνεται σταδιακά και η έξοδος των ηλιακών κυψελών αυξάνεται ανάλογα. Όταν επιτευχθεί η ισχύς εξόδου που απαιτείται από τον μετατροπέα, ο μετατροπέας αρχίζει να λειτουργεί αυτόματα. Μετά την είσοδο στη λειτουργία, ο μετατροπέας θα παρακολουθεί συνεχώς την έξοδο των εξαρτημάτων του ηλιακού στοιχείου. Εφόσον η ισχύς εξόδου των εξαρτημάτων του ηλιακού στοιχείου είναι μεγαλύτερη από την ισχύ εξόδου που απαιτείται από τον μετατροπέα, ο μετατροπέας θα συνεχίσει να λειτουργεί μέχρι να σταματήσει η δύση του ηλίου, ακόμα κι αν βρέχει. Ο μετατροπέας λειτουργεί επίσης. Όταν η έξοδος της μονάδας ηλιακού στοιχείου μειωθεί και η έξοδος του μετατροπέα πλησιάσει το 0, ο μετατροπέας θα μεταβεί σε κατάσταση αναμονής. 2) Λειτουργία ελέγχου παρακολούθησης μέγιστης ισχύος Η ισχύς εξόδου της ηλιακής κυψέλης ποικίλλει ανάλογα με την ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας και τη θερμοκρασία της ίδιας της ηλιακής κυψέλης (θερμοκρασία τσιπ). Επιπλέον, επειδή η ηλιακή κυψέλη έχει το χαρακτηριστικό ότι η τάση μειώνεται με την αύξηση του ρεύματος, υπάρχει ένα βέλτιστο σημείο λειτουργίας που μπορεί να επιτύχει τη μέγιστη ισχύ. Η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας αλλάζει, προφανώς αλλάζει και το καλύτερο σημείο λειτουργίας. Σε σχέση με αυτές τις αλλαγές, το σημείο λειτουργίας της ηλιακής κυψέλης βρίσκεται πάντα στο σημείο μέγιστης ισχύος και το σύστημα λαμβάνει πάντα τη μέγιστη ισχύ εξόδου από τη ηλιακή κυψέλη. Αυτό το είδος ελέγχου είναι ο έλεγχος παρακολούθησης μέγιστης ισχύος. Το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό του μετατροπέα που χρησιμοποιείται στο σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας είναι η λειτουργία παρακολούθησης σημείου μέγιστης ισχύος (MPPT). Οι κύριοι τεχνικοί δείκτες του φωτοβολταϊκού μετατροπέα 1. Σταθερότητα τάσης εξόδου Στο φωτοβολταϊκό σύστημα, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το ηλιακό στοιχείο αποθηκεύεται πρώτα από την μπαταρία και στη συνέχεια μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα 220V ή 380V μέσω του μετατροπέα. Ωστόσο, η μπαταρία επηρεάζεται από τη δική της φόρτιση και εκφόρτιση και η τάση εξόδου της ποικίλλει σε μεγάλο εύρος. Για παράδειγμα, η ονομαστική τιμή τάσης της μπαταρίας 12V μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 10,8 και 14,4V (πέρα από αυτό το εύρος μπορεί να προκαλέσει ζημιά στην μπαταρία). Για έναν κατάλληλο μετατροπέα, όταν η τάση του ακροδέκτη εισόδου αλλάζει εντός αυτού του εύρους, η διακύμανση της τάσης εξόδου σταθερής κατάστασης δεν πρέπει να υπερβαίνει το Plusmn, το 5% της ονομαστικής τιμής. Ταυτόχρονα, όταν το φορτίο αλλάζει απότομα, η απόκλιση τάσης εξόδου δεν πρέπει να υπερβαίνει το ±10% της ονομαστικής τιμής. 2. Παραμόρφωση κυματομορφής τάσης εξόδου Για τους αντιστροφείς ημιτονοειδούς κύματος, θα πρέπει να καθορίζεται η μέγιστη επιτρεπόμενη παραμόρφωση κυματομορφής (ή περιεκτικότητα σε αρμονικές). Συνήθως εκφράζεται από τη συνολική παραμόρφωση κυματομορφής της τάσης εξόδου και η τιμή της δεν πρέπει να υπερβαίνει το 5% (10% επιτρέπεται για μονοφασική έξοδο). Δεδομένου ότι το ρεύμα αρμονικών υψηλής τάξης που εξέρχεται από τον αντιστροφέα θα δημιουργήσει πρόσθετες απώλειες, όπως δινορεύματα, στο επαγωγικό φορτίο, εάν η παραμόρφωση κυματομορφής του αντιστροφέα είναι πολύ μεγάλη, θα προκαλέσει σοβαρή θέρμανση των εξαρτημάτων του φορτίου, η οποία δεν ευνοεί την ασφάλεια του ηλεκτρικού εξοπλισμού και επηρεάζει σοβαρά την απόδοση λειτουργίας του συστήματος. 3. Ονομαστική συχνότητα εξόδου Για φορτία που περιλαμβάνουν κινητήρες, όπως πλυντήρια ρούχων, ψυγεία κ.λπ., δεδομένου ότι το βέλτιστο σημείο λειτουργίας συχνότητας των κινητήρων είναι 50Hz, πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές συχνότητες θα προκαλέσουν θέρμανση του εξοπλισμού, μειώνοντας την απόδοση λειτουργίας και τη διάρκεια ζωής του συστήματος, επομένως η συχνότητα εξόδου του μετατροπέα θα πρέπει να είναι σχετικά σταθερή, συνήθως συχνότητα ισχύος 50Hz, και η απόκλισή της θα πρέπει να είναι εντός Plusmn;l% υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας. 4. Συντελεστής ισχύος φορτίου Χαρακτηρίστε την ικανότητα του μετατροπέα με επαγωγικό φορτίο ή χωρητικό φορτίο. Ο συντελεστής ισχύος φορτίου του μετατροπέα ημιτονοειδούς κύματος είναι 0,7~0,9 και η ονομαστική τιμή είναι 0,9. Σε περίπτωση συγκεκριμένης ισχύος φορτίου, εάν ο συντελεστής ισχύος του μετατροπέα είναι χαμηλός, η χωρητικότητα του απαιτούμενου μετατροπέα θα αυξηθεί. Αφενός, το κόστος θα αυξηθεί και ταυτόχρονα, η φαινομενική ισχύς του κυκλώματος AC του φωτοβολταϊκού συστήματος θα αυξηθεί. Καθώς αυξάνεται το ρεύμα, οι απώλειες αναπόφευκτα θα αυξηθούν και η απόδοση του συστήματος θα μειωθεί επίσης. 5. Απόδοση μετατροπέα Η απόδοση του μετατροπέα αναφέρεται στην αναλογία της ισχύος εξόδου προς την ισχύ εισόδου υπό καθορισμένες συνθήκες λειτουργίας, εκφρασμένη ως ποσοστό. Γενικά, η ονομαστική απόδοση ενός φωτοβολταϊκού μετατροπέα αναφέρεται σε ένα καθαρό φορτίο αντίστασης. Υπό την προϋπόθεση της απόδοσης φορτίου 80%. Δεδομένου ότι το συνολικό κόστος του φωτοβολταϊκού συστήματος είναι υψηλό, η απόδοση του φωτοβολταϊκού μετατροπέα θα πρέπει να μεγιστοποιηθεί για να μειωθεί το κόστος του συστήματος και να βελτιωθεί η οικονομική απόδοση του φωτοβολταϊκού συστήματος. Προς το παρόν, η ονομαστική απόδοση των mainstream μετατροπέων κυμαίνεται μεταξύ 80% και 95% και η απόδοση των μετατροπέων χαμηλής ισχύος απαιτείται να είναι τουλάχιστον 85%. Στην πραγματική διαδικασία σχεδιασμού ενός φωτοβολταϊκού συστήματος, όχι μόνο θα πρέπει να επιλεγεί ένας μετατροπέας υψηλής απόδοσης, αλλά και θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια λογική διαμόρφωση του συστήματος ώστε το φορτίο του φωτοβολταϊκού συστήματος να λειτουργεί όσο το δυνατόν περισσότερο κοντά στο καλύτερο σημείο απόδοσης. 6. Ονομαστικό ρεύμα εξόδου (ή ονομαστική χωρητικότητα εξόδου) Υποδεικνύει το ονομαστικό ρεύμα εξόδου του μετατροπέα εντός του καθορισμένου εύρους συντελεστή ισχύος φορτίου. Ορισμένα προϊόντα μετατροπέα δίνουν την ονομαστική ισχύ εξόδου και η μονάδα της εκφράζεται σε VA ή kVA. Η ονομαστική ισχύς του μετατροπέα είναι το γινόμενο της ονομαστικής τάσης εξόδου επί το ονομαστικό ρεύμα εξόδου όταν ο συντελεστής ισχύος εξόδου είναι 1 (δηλαδή, καθαρά ωμικό φορτίο). 7. Μέτρα προστασίας Ένας μετατροπέας με εξαιρετική απόδοση θα πρέπει επίσης να διαθέτει πλήρεις λειτουργίες προστασίας ή μέτρα για την αντιμετώπιση διαφόρων μη φυσιολογικών καταστάσεων που προκύπτουν κατά την πραγματική χρήση, έτσι ώστε να προστατεύεται ο ίδιος ο μετατροπέας και άλλα εξαρτήματα του συστήματος από ζημιές. 1) Καταχωρίστε τον λογαριασμό ασφάλισης υποτάσης: Όταν η τάση του ακροδέκτη εισόδου είναι χαμηλότερη από το 85% της ονομαστικής τάσης, ο μετατροπέας θα πρέπει να διαθέτει προστασία και οθόνη. 2) Προστασία από υπέρταση εισόδου: Όταν η τάση του ακροδέκτη εισόδου είναι υψηλότερη από το 130% της ονομαστικής τάσης, ο μετατροπέας θα πρέπει να διαθέτει προστασία και οθόνη. 3) Προστασία από υπερένταση: Η προστασία υπερέντασης του μετατροπέα θα πρέπει να είναι σε θέση να διασφαλίζει την έγκαιρη δράση όταν το φορτίο βραχυκυκλωθεί ή το ρεύμα υπερβεί την επιτρεπόμενη τιμή, έτσι ώστε να αποτρέπεται η ζημιά του από το ρεύμα υπερτάσεων. Όταν το ρεύμα λειτουργίας υπερβαίνει το 150% της ονομαστικής τιμής, ο μετατροπέας θα πρέπει να είναι σε θέση να παρέχει αυτόματη προστασία. 4) προστασία βραχυκυκλώματος εξόδου Ο χρόνος δράσης προστασίας βραχυκυκλώματος του μετατροπέα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,5 δευτερόλεπτα. 5) Προστασία αντίστροφης πολικότητας εισόδου: Όταν οι θετικοί και αρνητικοί πόλοι του ακροδέκτη εισόδου είναι αντιστραφέντες, ο μετατροπέας θα πρέπει να διαθέτει λειτουργία προστασίας και οθόνη. 6) Προστασία από κεραυνούς: Ο μετατροπέας θα πρέπει να διαθέτει προστασία από κεραυνούς. 7) Προστασία από υπερθέρμανση, κ.λπ. Επιπλέον, για τους μετατροπείς χωρίς μέτρα σταθεροποίησης τάσης, ο μετατροπέας θα πρέπει επίσης να διαθέτει μέτρα προστασίας από υπερτάση εξόδου για την προστασία του φορτίου από ζημιές από υπερτάση. 8. Χαρακτηριστικά εκκίνησης Για τον χαρακτηρισμό της ικανότητας του μετατροπέα να ξεκινά με φορτίο και της απόδοσης κατά τη δυναμική λειτουργία. Ο μετατροπέας θα πρέπει να διασφαλίζει αξιόπιστη εκκίνηση υπό ονομαστικό φορτίο. 9. Θόρυβος Εξαρτήματα όπως μετασχηματιστές, επαγωγείς φίλτρων, ηλεκτρομαγνητικοί διακόπτες και ανεμιστήρες σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό ισχύος θα παράγουν θόρυβο. Όταν ο μετατροπέας λειτουργεί κανονικά, ο θόρυβος του δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 80dB και ο θόρυβος ενός μικρού μετατροπέα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 65dB. Δεξιότητες Επιλογής Ηλιακών Μετατροπέων