Buinidh inverters do bhuidheann mòr de thionndaidhean statach, a’ toirt a-steach mòran den latha an-diugh's innealan comasach“iompachadh”paramadairean dealain ann an cuir a-steach, leithid bholtachd agus tricead, gus toradh a thoirt gu buil a tha co-chosmhail ri riatanasan an luchd.

San fharsaingeachd, is e inverters na h-innealan a tha comasach air sruth dhìreach a thionndadh gu sruth eile agus tha iad gu math cumanta ann an tagraidhean fèin-ghluasaid gnìomhachais agus draibhearan dealain.Bidh ailtireachd agus dealbhadh diofar sheòrsaichean inverter ag atharrachadh a rèir gach tagradh sònraichte, eadhon ged a tha cridhe am prìomh adhbhar mar an ceudna (tionndadh DC gu AC).

1.Standalone agus Inverters Ceangailte le Grid

Gu h-eachdraidheil, tha inverters a thathas a’ cleachdadh ann an tagraidhean photovoltaic air an roinn ann an dà phrìomh roinn:

:Inverters air leth

:Inverters ceangailte le cliath

Tha inverters standalone airson nan tagraidhean far nach eil an ionad PV ceangailte ris a’ phrìomh lìonra cuairteachaidh lùtha.Tha an inverter comasach air lùth dealain a thoirt do na luchdan ceangailte, a’ dèanamh cinnteach à seasmhachd nam prìomh pharamadairean dealain (bholtaids agus tricead).Bidh seo gan cumail taobh a-staigh crìochan ro-mhìnichte, comasach air seasamh an aghaidh suidheachaidhean cus cuideim.Anns an t-suidheachadh seo, tha an inverter ceangailte ri siostam stòraidh bataraidh gus dèanamh cinnteach à solar lùth cunbhalach.

Air an làimh eile, tha luchd-tionndaidh ceangailte le cliath comasach air sioncronadh leis a’ ghriod dealain ris a bheil iad ceangailte oir, sa chùis seo, tha bholtachd agus tricead“sparradh”leis a’ phrìomh chliath.Feumaidh na inverters sin a bhith comasach air dì-cheangal ma dh’ fhailicheas a’ phrìomh ghriod gus solar cùil sam bith den phrìomh ghriod a sheachnadh, a dh’ fhaodadh a bhith na fhìor chunnart.

Figear 1 - Eisimpleir de shiostam Standalone agus siostam ceangailte ris a' ghriod.Dealbh le cead bho Biblus.

2.What Dleastanas an Bus Capacitor

Is e adhbhar inneal-tionndaidh bholtadh cruth tonn DC atharrachadh gu comharra AC gus cumhachd a chuir a-steach do luchd (me an cliath cumhachd) aig tricead sònraichte agus le ceàrn ìre bheag (φ ≈0).Tha cuairteachadh nas sìmplidhe airson modaladh aon-ìre aon-thaobhach Pulse-Width (PWM) air a shealltainn san Fhigear2 (faodar an aon sgeama coitcheann a leudachadh gu siostam trì ìrean).Anns an sgeama seo, tha siostam PV, ag obair mar stòr bholtaids DC le beagan inductance stòr, air a chumadh gu comharra AC tro cheithir suidsichean IGBT ann an co-shìnte ri diodes freewheeling.Tha smachd air na suidsichean sin aig a’ gheata tro chomharradh PWM, a tha mar as trice mar thoradh air IC a nì coimeas eadar tonn giùlain (mar as trice tonn sine den tricead toraidh a tha thu ag iarraidh) agus tonn iomraidh aig tricead gu math nas àirde (mar as trice tonn triantan aig 5-20kHz).Tha toradh nan IGBTn air a chumadh gu comharra AC a tha freagarrach airson a chleachdadh no in-stealladh clèithe tro bhith a’ cleachdadh diofar topologies de shìoltachain LC.

Faigh Quote

Figear 2: Modaladh Leud Pulsed (PWM) aon-ìresuidheachadh inverter.Bidh na suidsichean IGBT, còmhla ri sìoltachan toraidh LC, a’ cumadh an comharra cuir a-steach DC gu comharra AC a ghabhas cleachdadh.Tha seo ag adhbhrachadh abholtaids millteach a’ dol thairis air na puingean PV.Am busTha meud capacitor gus an ripple seo a lughdachadh.

Tha obrachadh nan IGBTn a’ toirt a-steach bholtadh ripple air ceann-uidhe an t-sreath PV.Tha an ripple seo cronail do ghnìomhachd an t-siostam PV, leis gum bu chòir an bholtadh ainmichte a chuirear air na cinn-uidhe a chumail aig a’ phuing cumhachd as àirde (MPP) den lùb IV gus an cumhachd as motha a thoirt a-mach.Bidh ripple bholtachd air na cinn-uidhe PV a ’oscillachadh a’ chumhachd a chaidh a thoirt a-mach às an t-siostam, a thig gu buil

toradh cumhachd cuibheasach nas ìsle (Figear 3).Bithear a’ cur capacitor air a’ bhus gus an ripple bholtaids a dhèanamh rèidh.

Figear 3: Bidh ripple bholtachd a chaidh a thoirt a-steach do na cinn-uidhe PV leis an sgeama inverter PWM a’ gluasad a’ bholtaids gnìomhaichte far a’ phuing cumhachd as àirde (MPP) den raon PV.Bheir seo a-steach ripple ann an toradh cumhachd an t-sreath gus am bi an cumhachd toraidh cuibheasach nas ìsle na am MPP ainmichte

Tha amplitude (as àirde gu stùc) an ripple bholtachd air a dhearbhadh leis an tricead tionndaidh, bholtadh PV, comas bus, agus inductance sìoltachain a rèir:

càite:

Is e VPV bholtadh DC a’ phannal grèine,

Is e Cbus capacitor a’ bhus,

Is e L an inductance de na inductors sìoltachain,

Is e fPWM am tricead tionndaidh.

Tha co-aontar (1) a’ buntainn ri capacitor air leth freagarrach a chuireas casg air cosgais bho bhith a’ sruthadh tron choilleadair aig àm cosgais agus an uairsin a’ sgaoileadh an lùth a tha suidhichte san raon dealain gun strì sam bith.Gu fìrinneach, chan eil capacitor air leth freagarrach (Figear 4) ach tha e air a dhèanamh suas de ghrunn eileamaidean.A bharrachd air an comas air leth freagarrach, chan eil an dielectric gu tur an-aghaidh agus tha sruth aoidionachd beag a’ sruthadh bhon anod gu catod air feadh strì shunt crìochnaichte (Rsh), a’ dol seachad air an comas dielectric (C).Nuair a tha sruth tron capacitor a ’sruthadh, chan eil na prìneachan, na foils, agus an dielectric a’ giùlan gu foirfe agus tha strì an aghaidh sreath co-ionann (ESR) ann an sreath leis an capacitance.Mu dheireadh, bidh an capacitor a ’stòradh beagan lùth anns an raon magnetach, agus mar sin tha inductance sreath co-ionann (ESL) ann an sreath leis an capacitance agus ESR.

Figear 4: Cuairt co-ionann de capacitor coitcheann.Tha capacitorair a dhèanamh suas de dh’ iomadh eileamaid neo-iomchaidh, a’ gabhail a-steach capacitance dielectric (C), strì an aghaidh shunt neo-chrìochnach tron dielectric a tha a’ dol seachad air an capacitor, strì sreath (ESR), agus inductance sreath (ESL).

Fiù ‘s ann am pàirt cho sìmplidh ri capacitor, tha grunn eileamaidean ann a dh’ fhaodadh fàiligeadh no crìonadh.Faodaidh gach aon de na h-eileamaidean sin buaidh a thoirt air giùlan an inverter, an dà chuid air taobhan AC agus DC.Gus faighinn a-mach dè a’ bhuaidh a th’ aig ìsleachadh co-phàirtean capacitor neo-iomchaidh air an ripple bholtachd a chaidh a thoirt a-steach thairis air na cinn-uidhe PV, chaidh inneal-tionndaidh drochaid H unipolar PWM (Figear 2) a shamhlachadh a’ cleachdadh SPICE.Tha na capacitors sìoltachain agus inductors air an cumail aig 250µF agus 20mH, fa leth.Tha na modalan SPICE airson na IGBTn a 'tighinn bho obair Petrie et al.Is e an cuir a-steach airson na smachdan PWM tonn giùlan sine 9.5V, 60Hz agus tonn triantanach 10V, 10kHz.