Будучи центральним контролером фотоелектричної системи, інвертор відіграє ключову роль у роботі та продуктивності всієї системи. Коли в системі виникають такі проблеми, як режим очікування, відключення, тривога, збій, генерація електроенергії, що не відповідає очікуванням, переривання моніторингу даних тощо, персонал з експлуатації та технічного обслуговування завжди підсвідомо починає пошук причини та рішення з інвертора. У повсякденному спілкуванні виявляється, що, незважаючи на те, що розподілена фотоелектрична система швидко розвивається протягом багатьох років, все ще існує кілька типових непорозумінь щодо інверторів. Давайте поговоримо про це сьогодні.
01 Вихідна напруга інвертора?
Параметр «Вихідна напруга змінного струму» легко знайти в технічних характеристиках інвертора кожної марки. Це ключовий параметр для визначення характеристик інвертора. Простіше кажучи, вихідна напруга змінного струму, здається, відноситься до значення напруги, що виводиться стороною змінного струму інвертора. Насправді це непорозуміння.
«Вихідна напруга змінного струму» не є вихідною напругою самого інвертора. Інвертор - це силовий електронний пристрій із властивостями джерела струму. Оскільки його необхідно підключити до електромережі (Utility), щоб безпечно передавати або зберігати вироблену електроенергію, він завжди визначатиме напругу (V) і частоту (F) мережі, до якої він підключений під час роботи. Від того, чи синхронізовані ці два параметри/збігаються з мережею, залежить, чи може мережа приймати електричну енергію, яку видає інвертор. Щоб вивести значення номінальної потужності (P=UI), інвертор обчислює, чи може він продовжувати виводити та скільки видавати на основі напруги мережі (точка підключення до мережі), виявленої в кожен момент. Те, що насправді виводиться в мережу, це струм (I), і величина струму регулюється відповідно до зміни напруги.
Візьмемо, наприклад, потребу в перетворенні 10 кВт, якщо напруга мережі становить 400 В, значення струму, необхідне для виведення інвертором у цей час, становить: 10000÷400÷1,732≈14,5A; коли напруга мережі коливається до 430 В в наступний момент, необхідний вихідний струм регулюється до 13,4 А; навпаки, коли напруга мережі зменшується, інвертор відповідно збільшить значення вихідного струму. Необхідно звернути увагу на два моменти: ① Напруга мережі не може залишатися на постійному рівні, вона завжди коливається; ② Таким чином, напруга мережі, визначена інвертором, повинна мати діапазон. Якщо фактична напруга мережі коливається за межі цього діапазону, інвертор повинен виявити це в реальному часі, повідомити про несправність і зупинити вихід, доки напруга мережі не відновиться. Метою цього є захист електричних приладів і персоналу на одній лінії підстанції.
Чому б у цьому випадку не змінити назву цього параметра? Основна причина полягає в тому, що галузь дотримується тієї самої практики протягом багатьох років - усі називають це так; в той же час, щоб зберегти його узгодженість з вихідним струмом, він був названий таким чином.
02 Чи повинен інвертор бути обладнаний захистом від острівців?
Відповідь, звичайно, так, без сумніву. Можна навіть сказати, що інвертор можна назвати інвертором тому, що він має захист від островів. Уявіть собі: якщо інвертор дозволяє стороні постійного струму вводити, а стороні змінного струму не може виводити, куди піде велика кількість заряду? Інвертор сам по собі не є накопичувачем і не може утримувати велику кількість заряду, тому він все одно повинен виводити. Коли острів виникає, це коли звичайна передача електроенергії та розподіл електроенергії з якоїсь причини переривається. Як тільки велика кількість заряду потрапляє в лінію електромережі вздовж первинної траєкторії, якщо в цей час на цьому працює персонал з енергообслуговування, наслідки будуть катастрофічними. Таким чином, якщо фотоелектрична система повинна завжди підтримувати синхронізацію з електромережею, вона повинна бути оснащена функцією захисту від острівців (Anti-Islanding).
Як цього досягти? Ключовим моментом для запобігання ефекту островів залишається виявлення збоїв в електромережі. Зазвичай використовуються два методи виявлення «острівного ефекту» — пасивний або активний. Незалежно від методу виявлення, як тільки буде підтверджено, що електромережа знеструмлена, інвертор, підключений до мережі, буде відключено від мережі, а інвертор буде зупинено протягом заданого часу реакції. Значення відгуку, яке наразі передбачено нормативними документами, знаходиться в межах 2 с.
03 Чим вища напруга ланцюга постійного струму, тим краще вироблення електроенергії?
Не зовсім. У діапазоні робочої напруги MPPT інвертора існує номінальне значення робочої напруги. Коли значення напруги ланцюга постійного струму дорівнює або наближається до номінального значення напруги інвертора, тобто в діапазоні напруги MPPT при повному навантаженні, інвертор може видавати своє номінальне значення потужності. Якщо напруга ланцюга занадто висока або занадто низька, напруга ланцюга знаходиться далеко від номінального значення/діапазону напруги, встановленого інвертором, і його вихідна ефективність значно знижується. По-перше, виключається можливість видачі номінальної потужності - це не бажано; по-друге, якщо напруга ланцюга занадто низька, схему підсилення інвертора потрібно часто мобілізувати для безперервної роботи, а безперервне нагрівання змушує внутрішній вентилятор працювати безперервно, що зрештою призводить до втрати ефективності; якщо напруга струни занадто висока, це не тільки небезпечно, але й обмежує вихідну криву IV компонента, роблячи струм меншим і коливання потужності більшими. Візьмемо як приклад інвертор 1100 В, його номінальна робоча напруга зазвичай становить 600 В, а діапазон напруги MPPT при повному навантаженні становить від 550 В до 850 В. Якщо вхідна напруга перевищує цей діапазон, продуктивність інвертора не ідеальна.