Tans is China se fotovoltaïese kragopwekkingstelsel hoofsaaklik 'n GS-stelsel, wat die elektriese energie wat deur die sonbattery opgewek word, laai, en die battery verskaf direk krag aan die las. Byvoorbeeld, die sonkrag-huishoudelike beligtingstelsel in Noordwes-China en die mikrogolfstasie-kragtoevoerstelsel ver van die netwerk is almal GS-stelsels. Hierdie tipe stelsel het 'n eenvoudige struktuur en lae koste. As gevolg van die verskillende GS-spannings van die las (soos 12V, 24V, 48V, ens.), is dit egter moeilik om standaardisering en versoenbaarheid van die stelsel te bereik, veral vir burgerlike krag, aangesien die meeste WS-laste met GS-krag gebruik word. Dit is moeilik vir die fotovoltaïese kragtoevoer om elektrisiteit te verskaf om die mark as 'n kommoditeit te betree. Daarbenewens sal fotovoltaïese kragopwekking uiteindelik netwerkgekoppelde werking bereik, wat 'n volwasse markmodel moet aanneem. In die toekoms sal WS-fotovoltaïese kragopwekkingstelsels die hoofstroom van fotovoltaïese kragopwekking word.
Die vereistes van 'n fotovoltaïese kragopwekkingstelsel vir omsetterkragtoevoer
Die fotovoltaïese kragopwekkingstelsel wat WS-kraguitset gebruik, bestaan uit vier dele: fotovoltaïese skikking, laai- en ontlaaibeheerder, battery en omsetter (die netwerkgekoppelde kragopwekkingstelsel kan oor die algemeen die battery bespaar), en die omsetter is die sleutelkomponent. Fotovoltaïese krag het hoër vereistes vir omsetters:
1. Hoë doeltreffendheid word vereis. As gevolg van die hoë prys van sonselle tans, is dit nodig om die doeltreffendheid van die omsetter te probeer verbeter om die gebruik van sonselle te maksimeer en die stelseldoeltreffendheid te verbeter.
2. Hoë betroubaarheid word vereis. Tans word fotovoltaïese kragopwekkingstelsels hoofsaaklik in afgeleë gebiede gebruik, en baie kragstasies word onbewaak en in stand gehou. Dit vereis dat die omsetter 'n redelike stroombaanstruktuur, streng komponentkeuse moet hê, en dat die omsetter verskeie beskermingsfunksies moet hê, soos beskerming teen inset-GS-polariteitsverbinding, WS-uitset-kortsluitbeskerming, oorverhitting, oorbelastingbeskerming, ens.
3. Die GS-insetspanning moet 'n wye aanpassingsreeks hê. Aangesien die terminaalspanning van die battery verander met die las en die intensiteit van sonlig, alhoewel die battery 'n belangrike effek op die batteryspanning het, fluktueer die batteryspanning met die verandering van die battery se oorblywende kapasiteit en interne weerstand. Veral wanneer die battery verouder, wissel die terminaalspanning daarvan baie. Byvoorbeeld, die terminaalspanning van 'n 12 V-battery kan wissel van 10 V tot 16 V. Dit vereis dat die omsetter teen 'n groter GS-spanning werk. Verseker normale werking binne die insetspanningsbereik en verseker die stabiliteit van die WS-uitsetspanning.
4. In medium- en grootkapasiteit fotovoltaïese kragopwekkingstelsels moet die uitset van die omsetter se kragtoevoer 'n sinusgolf met minder vervorming wees. Dit is omdat in medium- en grootkapasiteitstelsels, as vierkantige golfkrag gebruik word, die uitset meer harmoniese komponente sal bevat, en hoër harmonieke sal addisionele verliese genereer. Baie fotovoltaïese kragopwekkingstelsels is gelaai met kommunikasie- of instrumentasietoerusting. Die toerusting het hoër vereistes vir die kwaliteit van die kragnetwerk. Wanneer die medium- en grootkapasiteit fotovoltaïese kragopwekkingstelsels aan die netwerk gekoppel is, moet die omsetter ook 'n sinusgolfstroom lewer om kragbesoedeling met die openbare netwerk te vermy.
Die omsetter skakel gelykstroom om in wisselstroom. As die gelykstroomspanning laag is, word dit deur 'n wisselstroomtransformator versterk om 'n standaard wisselstroomspanning en -frekwensie te verkry. Vir grootkapasiteit-omsetters, as gevolg van die hoë GS-busspanning, benodig die WS-uitset gewoonlik nie 'n transformator om die spanning tot 220V te verhoog nie. In die medium- en kleinkapasiteit-omsetters is die GS-spanning relatief laag, soos 12V. Vir 24V moet 'n versterkingskring ontwerp word. Medium- en kleinkapasiteit-omsetters sluit gewoonlik trek-stoot-omsetterkringe, volbrug-omsetterkringe en hoëfrekwensie-versterkingskringe in. Trek-stoot-kringe verbind die neutrale prop van die versterkingstransformator aan die positiewe kragtoevoer, en twee kragpype werk afwisselend, lewer WS-krag uit, omdat die kragtransistors aan die gemeenskaplike grond gekoppel is, die aandrywings- en beheerkringe eenvoudig is, en omdat die transformator 'n sekere lekinduktansie het, kan dit die kortsluitstroom beperk, wat die betroubaarheid van die kring verbeter. Die nadeel is dat die transformatorbenutting laag is en die vermoë om induktiewe laste aan te dryf swak is.
Die volbrug-omsetterkring oorkom die tekortkominge van die trek-stootkring. Die kragtransistor pas die uitsetpulswydte aan, en die effektiewe waarde van die uitset-WS-spanning verander dienooreenkomstig. Omdat die kring 'n vrylooplus het, sal die uitsetspanningsgolfvorm nie vervorm word nie, selfs vir induktiewe laste. Die nadeel van hierdie kring is dat die kragtransistors van die boonste en onderste arms nie die grond deel nie, dus moet 'n toegewyde aandrywingskring of 'n geïsoleerde kragtoevoer gebruik word. Boonop, om die gemeenskaplike geleiding van die boonste en onderste brugarms te voorkom, moet 'n kring ontwerp word om afgeskakel en dan aangeskakel te word, dit wil sê, 'n dooie tyd moet ingestel word, en die kringstruktuur is meer ingewikkeld.
Die uitset van die trek-stootkring en die volbrugkring moet 'n opwaartse transformator bygevoeg word. Omdat die opwaartse transformator groot, lae doeltreffendheid en duurder is, word hoëfrekwensie-opwaartse omskakelingstegnologie met die ontwikkeling van kragelektronika en mikro-elektronikategnologie gebruik om omgekeerde transformasie te bereik. Dit kan 'n hoë-kragdigtheidsomsetter realiseer. Die voorste stadium-hupstootkring van hierdie omsetterkring gebruik 'n trek-stootstruktuur, maar die werkfrekwensie is bo 20 kHz. Die hupstoottransformator gebruik hoëfrekwensie magnetiese kernmateriaal, dus is dit klein in grootte en lig in gewig. Na hoëfrekwensie-inversie word dit deur 'n hoëfrekwensietransformator omgeskakel in hoëfrekwensie-wisselstroom, en dan word hoëspanning-gelykstroom (gewoonlik bo 300 V) verkry deur 'n hoëfrekwensie-gelykrigterfilterkring, en dan omgekeer deur 'n kragfrekwensie-omsetterkring.
Met hierdie stroombaanstruktuur word die krag van die omsetter aansienlik verbeter, die nullasverlies van die omsetter word ooreenstemmend verminder, en die doeltreffendheid word verbeter. Die nadeel van die stroombaan is dat die stroombaan ingewikkeld is en die betroubaarheid laer is as die bogenoemde twee stroombane.
Beheerkring van omsetterkring
Die hoofstroombane van die bogenoemde omsetters moet almal deur 'n beheerstroombaan gerealiseer word. Oor die algemeen is daar twee beheermetodes: vierkantige golf en positiewe en swak golf. Die omsetter-kragtoevoerstroombaan met vierkantige golfuitset is eenvoudig, lae koste, maar lae doeltreffendheid en groot harmoniese komponente. Sinusgolfuitset is die ontwikkelingstendens van omsetters. Met die ontwikkeling van mikro-elektronikategnologie het mikroverwerkers met PWM-funksies ook na vore gekom. Daarom het die omsettertegnologie vir sinusgolfuitset volwasse geword.
1. Omsetters met vierkantige golfuitset gebruik tans meestal pulswydte-modulasie geïntegreerde stroombane, soos SG 3 525, TL 494 en so aan. Praktyk het bewys dat die gebruik van SG3525 geïntegreerde stroombane en die gebruik van krag-FET's as skakelkragkomponente relatief hoë werkverrigting en prys omsetters kan behaal. Omdat SG3525 die vermoë het om krag-FET's direk aan te dryf en 'n interne verwysingsbron en operasionele versterker en onderspanningsbeskermingsfunksie het, is die perifere stroombaan baie eenvoudig.
2. Die omsetterbeheer-geïntegreerde stroombaan met sinusgolfuitset, die beheerstroombaan van die omsetter met sinusgolfuitset kan beheer word deur 'n mikroverwerker, soos 80 C 196 MC vervaardig deur INTEL Corporation, en vervaardig deur Motorola Company. MP 16 en PI C 16 C 73 vervaardig deur MI-CRO CHIP Company, ens. Hierdie enkel-skyfie rekenaars het verskeie PWM-kragopwekkers, en kan die boonste en boonste brugarms stel. Gedurende die dooie tyd, gebruik die INTEL maatskappy se 80 C 196 MC om die sinusgolfuitsetstroombaan te realiseer, 80 C 196 MC om die sinusgolfseingenerering te voltooi, en die WS-uitsetspanning op te spoor om spanningsstabilisering te bereik.
Seleksie van kragtoestelle in die hoofstroombaan van die omsetter
Die keuse van die hoofkragkomponente van dieomsetteris baie belangrik. Tans sluit die mees gebruikte kragkomponente Darlington-kragtransistors (BJT), kragveldeffektransistors (MOS-F ET), geïsoleerde hektransistors (IGB). T) en afskakeltiristor (GTO), ens. in. Die mees gebruikte toestelle in kleinkapasiteit-laespanningstelsels is MOS FET, omdat MOS FET 'n laer aan-toestand spanningsval en hoër het. Die skakelfrekwensie van IG BT word oor die algemeen in hoëspanning- en grootkapasiteitstelsels gebruik. Dit is omdat die aan-toestand weerstand van MOS FET toeneem met die toename in spanning, en IG BT het 'n groter voordeel in mediumkapasiteitstelsels, terwyl GTO's oor die algemeen as kragkomponente in supergrootkapasiteit (bo 100 kVA) stelsels gebruik word.
Plasingstyd: 21 Okt-2021
