EN
Хойд Европын нэг наран дулааны суурьшмүүр 100 кВт-ийн таван дээрх фоторонцлагч систем бүрдүүлж, түүний дараа инвертер нь өдрийн хамгийн тунхил цагт гаралтыг 82 кВт-түүр хязгаарлаж буйг илрүүлж. Инвертерийн бага чадал ажлын талбайн боломжит үйлдвэрлэлийн бараг 20 хувийг хаяж буй — инвертерийн чадлыг ажлын талбайн онцлогт тохируулж, DC-AC хувиргалтын процессыг ойлгох замаар үүнийг саархуулж болох буй. Инвертер нь ямар нэг фоторонцлагч суурьшмүүрт ухаалаг төв буй, мөн түүний хувиргалтын технологи нь панелуудаар бүрдүүлсэн наран дулааны энергийн хэдэн хувь нь барилгын цахилгаан системд юм уу үйлдвэрлэлийн сүлжээнд хүрэхийг тодорхойлж.
DC-AC хувиргалтын процесс
Хамгийн их чадал цэгт дагалдах
Фотоцеллюлар панелууд нарны гэрлийн хүчирхэл, целлюларын температурт хамаарч тасралтгүй өөрчлөгдөх гүйдэл ба хүчдэл үүсгэнэ. Тодорхой нөхцөлд бүтээгдэх гүйдэл ба хүчдэлийн үржвэр хамгийн их утгаа авах ганц ажиллах цэг — хамгийн их чадалын цэг — оршдог. Инвертерын удирдлагын системд багтаасан хамгийн их чадалын цэгийг тодорхойлох алгоритм фотоцеллюларын массивын оролтын импедансыг тасралтгүй зохицуулж, түүнийг оптимал цэгт ажиллуулдог. Хазайлт-ба-ажиглалт нь хамгийн түгээмүүр MPPT алгоритм: удирдлагын төхөөрөмж оролтын хүчдэлд жижиг зохицуулалт хийж, гаралтын чадал нэмэгдсэн үү, буурчихосон үү гэдгийг хэмжин, сайжруулалт үзүүлсэн чигт шилжинэ. Орчин үеийн мөр инвертерууд нь олон тооны хоорондоо үл хамаарах MPPT каналуудыг агуулдог, тус бүр фотоцеллюларын модулийн тусдаа мөрт холбогдог — энэ архитектура нь нэг мөр дээрх сүүд нь ижил MPPT каналд холбогдсон бүх мөрүүдийн үр дүнг бүүр бүүр бууруулахыг саатуулдог. MPPT үр дүн — алгоритмын бүтээж чадах массивын боломжит чадлын хувь — тогтвортой нарны гэрлийн хүчирхэлд сайн загварчлагдсан системүүдэд ердөө 99 хувьтай илүү байдог.
Хүчдлийн дамжуулалт шилжүүлэх ба долгион хэлбэр үүсгэх
MPPT үе шатын бүтээж авч буй тогтмол гүйдлийн хүч нь инвертерийн хүчний хувиргалтын үе шат руу урсдаг, түүнд полупроводник түлхүүрүүд — ихэвчлэн 600–1200 вольт хүртэлх хүчдэлд тохируулж үйлдэж буй изоляцилан хамгаалагдсан хаалт-биполяр транзисторууд — тогтмол гүйдлийн оролтыг синусоидал хэлбэрт ойролцоо импульсийн гаралт болгож хувиргадаг. Импульсийн өргөн хяналт (PWM) түлхүүрүүдийн дарааллыг удирдадаг: түлхүүрүүдийн хүчдэлийн импульсийн өргөнийг тааруулж буй синусоидал хүлээж авч буй долгион дагуу өөрчлөх замаар циклийн аль ч цэгт дундаж гаралт хүчдэл хүсэж буй синусоидал утгатай тааруулж буй. Түлхүүрүүдийн давтамж, мөнхөн инвертерүүдийн хувьд ихэвчлэн 16–20 килогерц, ийнхүү өндөр бөлгөөн, түүн дагуу гаралт шүүлтүүр — индуктив болон конденсаторын хослол — импульсийн долгионд хүртэл чист синусоидал долгионд хувиргаж, нийт гармоник хазайлт 3 хувь илүүр бүтээж нехүүр. Энэ шүүлтүүр үе шат нь онцгой чухал, учир нь инвертерийн гаралтанд хэт их гармоник агуулалт холбогдсон хөдөлгүүрүүдийн дулааны хүртэл халтруулж, мөнхөн электрон төхөөрөмжүүдтэй харилцан үйлдэл үүсгэж, инвертер нь хүчдэл сүлжээнд хүчдэл дамжуулж буй тохиолдолд сүлжээний хамгаалалтын релеүүдийн хүлээж авч буй хүчдэлд тааруулж нехүүр.
Сүлжээний нийнхүүлэлт ба хувиргагчийн сонголтууд
Сүлжээнд холбогдож буй инвертерүүд нь холбогдохын өмнө өөрсдийн гаралт хүчдэлийн, давтамжийн, фазын өнцгийн хувьд сүлжээний хүчдэлтэй синхронизацлах ёстой. Инвертерийн удирдлагын систем сүлжээний хүчдэлийг хэмжих төхөөрөмжүүд аркын даргаар хянах ба шүүртүүдийн ажиллах дарааллыг нарийн толеранцтой тохируулж — ихэвчлэн давтамжийн хувьд ±0,1 Гц, фазын өнцгийн хувьд хэдэн градусын рамкад. Трансформаторт инвертерүүд тогтмол гүйдлийн (DC) ба хувьсах гүйдлийн (AC) талуудын хооронд гальваник салхитуулалт үзүүлэхийн тулд бага давтамжийн трансформатор ашиглаж, сүлжээнд DC гүйдлийн орж ирэх аюулд үндэснээс хамгаалах болон газардуулалтын системийн төхөөрөмжлөлүүдийг хялбаршуулах үүрэг гүйцэтгэнэ. Трансформаторгүй инвертерүүд төмөр зүрхт трансформаторыг хасаж, жинг, физик хэмжээг, үнэгүй бүүрхүүлж, хувиргалтын үр дүнг 1–2 процентоор сайжруулж. Харин трансформаторгүй загваруудын дутагдал нь сүлжээнд холбогдох стандартуудыг хангахын тулд илүү нарийн DC хүрээний гүйдлийн урсгалыг илрүүлэх ба даргах төхөөрөмжүүд шаардагдах ба ихэвчлэн капацитив урсгалын замыг панелийн хайрцагуудаас газар руу үүсгэх аюулд саака тавихын тулд газардуулалтгүй фотовольтаик массивын бүрдүүлэлтүүдт л хязгаарлагдаж.
Үр дүнгийн үзүүлэлсүүд ба орчинд нөлөөлөх хүчин зүйлс
Орчин үед төрөлхийн хувиртагчийн хамгийн үр дүнтэй ажиллах хүчин зүйлс нь сүүлд нь 97–99 хувь бөлгөөн бүрдүүлдэг, гэтэдүүр Европын үр дүнгийн үнэлгээ — нь бодит ажиллах нөхцөлд тулгуурлан бүрдүүлдэг жинхэнэ дундаж утга — илүү бодитой үр дүнгийн үзүүлэлсүүдийг үзүүрлэндэг. Европын үр дүнгийн томъёо нь янз бүрийн ачааллын түвшинд хувиртагчийн хувиртагчийн үр дүнгийн жингүүд: 5 хувь ачааллд 3 хувь, 10 хувь ачааллд 6 хувь, 20 хувь ачааллд 13 хувь, харин бүтнэд ачааллд жингүүд постепенно нэмэгддэг, нь түүнд таарах нарны энергийн системийн түдүүлтдэг ажиллах нөхцөлд тулгуурлан бүрдүүлдэг. Бага ачааллд үр дүн буурдэг, учир нь хувиртагчийн дотоод хүч хэрэглээ — уламжлалын электроник, хөхрүүлэх сүүдэр, шилжүүлэх алдагдал — нь гаралт хүчтэй харьцуулан чухал болждэг. Хувиртагчийн хүч хэмжээг сонгохдоо нарны панелд таарах ажиллах хүчин зүйлс нь хувиртагчийн хамгийн үр дүнтэй ажиллах хүчин зүйлсд орж, нь ихэвчлэн хувиртагчийн хүч хэмжээний 30–70 хувьд оршдэг, нь жилийн дундаж энергийн гаралтыг хамгийн их бөлгөөн бүрдүүлдэг.
Ихэнх асуултууд
Сэргэлтийн инвертор, микроинверторын ялгаа юу вэ?
Стрэнд инвертор нь хэд хэдэн PV модулийг нэг инвертор руу цувралтай холбодог бөгөөд ихэвчлэн 1-100 кВт-ийн нэр хүндтэй. Микроинвертор нь нэг модуль тус бүр нэг жижиг инвертортой, панелийн түвшинд DC-г AC-д хувиргадаг. Микроинвертор нь нэг цэгт алдаа гарах эрсдлийг арилгаж, сүүдэрлэх хохирол учруулах боловч нэг ватт нь илүү үнэтэй байдаг.
МППТ хурдацтай өөрчлөгдөж буй үүлний нөхцөл байдлыг хэрхэн зохицуулдаг вэ?
Өндөр дэвшилтэт MPPT алгоритмүүд нь сонин харамсалж, ажиглахаас илүү сүүлийн үеийн эрчим хүчний чиг хандлагын үндсэн дээр цацрагийн өөрчлөлтийг урьдчилан таамаглах таамаглалын хайлтыг нэгтгэдэг. Цагны дулаан секундэд 50 хувиар өөрчлөгдөж болох хэсэгчлэн үүлтэй нөхцөлд эдгээр алгоритмүүд 98 хувиас дээш тодруулалтыг хадгалдаг.
Яагаад цахилгаан сүлжээний код нь инвертор нь арлын эсрэг хамгаалалттай байх ёстой вэ?
Сүлжээний газрын галт утасны харилцан үйлдлийн хамгаалалт нь сүлжээний цахилгааны түр зуур хүчдлийн алдагдал үүсгэх үед инвертер нь хоёр секундын дотор сүлжээнээс таслаж, фотовольтаик системийн сүлжээний тухайн хэсгийг хүчдлээр тоноглохыг саатуулж, цахилгааны ажилтнуудын түүнийг хүчдлээр тоноглогүй гэж үзэх үед аюулгүй байдлыг хангаж өгдөг. Энэ нь IEEE 1547 ба IEC 62116 стандартуудад орж буй бүх сүлжээний холболтын стандартуудад заавал шаардлагатай аюулгүй байдлын шаардлага.
Инвертерийн хүчдлийн хязгаарлалт яаж үүсдэг ба түүнийг какх бүүр хүчдлээр тоноглохыг саатуулж, цахилгааны ажилтнуудын түүнийг хүчдлээр тоноглогүй гэж үзэх үед аюулгүй байдлыг хангаж өгдөг. Энэ нь IEEE 1547 ба IEC 62116 стандартуудад орж буй бүх сүлжээний холболтын стандартуудад заавал шаардлагатай аюулгүй байдлын шаардлага.
Хүчдлийн хязгаарлалт нь фотовольтаик массиваас ирж буй тогтмол гүйдлийн (DC) оролтын хүчдлээр тоноглохыг саатуулж, цахилгааны ажилтнуудын түүнийг хүчдлээр тоноглогүй гэж үзэх үед аюулгүй байдлыг хангаж өгдөг. Энэ нь IEEE 1547 ба IEC 62116 стандартуудад орж буй бүх сүлжээний холболтын стандартуудад заавал шаардлагатай аюулгүй байдлын шаардлага.
Далайц температур инвертерийн ажиллах чадварыг яаж нөлөөлдөг?
Дотоодын бүрдүүлэгчдийн температур өсөхтүн инвертерийн үр дүнтэй бүтээмж буурдаг, мөн инвертерүүд нь агаарын температур 40–45°C-аас дээш үед түүнд харгалзахаар гаралтын чадалыг бууруулдаг. Цагаан газрын дээр шууд нарны гэрлэнд үл орших, сүүдэрт, сайн агааржуулалттай газарт суурилуулах нь ажиллах температурыг 10–15°C-аар бууруулж, жилийн нийт энергийн гаралтыг 2–4 хувьд нэмж өгдөг.
Инвертерүүд цахилгаан шүүлтүүдэд реактив чадал дэмжлэг үзүүлж чадах уу?
Орчин үеийн цахилгаан шүүлтүүдтэй холбогдсон инвертерүүд нь нэгтэй тэнцүү биш чадал коэффициентэд ажиллах чадвартай, мөн цахилгаан шүүлтүүдийн удирдагч эсвэл объектын удирдагчийн захианы дагуу реактив чадалыг цахилгаан шүүлтүүд рүү хийж эсвэл түүнийг шингээж чаддаг. Монгол, Европ зонд хүчин төгөлдүр болгосон шинэ цахилгаан шүүлтүүдийн дүрэмд тусгайлан заасан түүнхүү чадвар нь фотовольтаик системүүдийн цахилгаан шүүлтүүдийн хүчдлийн зохицуулалтанд оролцож, зөвхөн идэвхит чадал дамжуулахын оронд хувь нэмж өгдөг.