Envèstisè yo fè pati yon gwo gwoup konvètisè estatik, ki gen ladan anpil nan jodi a's aparèy kapab"konvèti”paramèt elektrik nan opinyon, tankou vòltaj ak frekans, konsa tankou pwodwi yon pwodiksyon ki se konpatib ak kondisyon ki nan chaj la.

Anjeneral pale, varyateur yo se aparèy ki kapab konvèti aktyèl dirèk nan kouran altènatif epi yo byen komen nan aplikasyon pou automatisation endistriyèl ak kondui elektrik.Achitekti a ak konsepsyon diferan kalite varyateur chanje selon chak aplikasyon espesifik, menm si nwayo a nan objektif prensipal yo se menm bagay la (DC a AC konvèsyon).

1.Standalone ak Grid-Konekte varyateur

Envèstisè yo itilize nan aplikasyon fotovoltaik yo istorikman divize an de kategori prensipal:

:Envèstisè otonòm

:Griy-konekte varyateur

Envèstisè otonòm yo se pou aplikasyon yo kote plant PV a pa konekte ak rezo distribisyon enèji prensipal la.Inverter a kapab bay enèji elektrik chaj yo konekte, asire estabilite nan paramèt prensipal elektrik yo (vòltaj ak frekans).Sa a kenbe yo nan limit predefini, kapab kenbe tèt ak sitiyasyon tanporè surcharge.Nan sitiyasyon sa a, varyateur la makonnen ak yon sistèm depo batri yo nan lòd asire yon rezèv enèji ki konsistan.

Envèstisè ki konekte nan gri, nan lòt men an, yo kapab senkronize ak griy elektrik kote yo konekte paske, nan ka sa a, vòltaj ak frekans yo."enpoze”pa kadriyaj prensipal la.Sa yo varyateur yo dwe kapab dekonekte si griy prensipal la echwe yo nan lòd pou fè pou evite nenpòt rezèv ranvèse posib nan griy prensipal la, ki ta ka reprezante yon danje grav.

Figi 1 - Egzanp sistèm otonòm ak sistèm ki konekte ak Grid.Koutwazi imaj Biblus.

2.Ki wòl kondansateur otobis la

Objektif yon varyateur se transfòme yon vòltaj DC fòm ond nan yon siyal AC yo nan lòd yo enjekte pouvwa nan yon chaj (egzanp griy pouvwa a) nan yon frekans bay ak ak yon ti ang faz (φ ≈0).Yon kous senplifye pou yon sèl faz inipolè batman batman-lajè Modulation (PWM) montre nan Figi2 (ka menm konplo jeneral la dwe pwolonje nan yon sistèm twa faz).Nan chema sa a, yon sistèm PV, ki aji kòm yon sous vòltaj DC ak kèk inductance sous, se fòm nan yon siyal AC atravè kat switch IGBT an paralèl ak dyod freewheeling.Bouton sa yo kontwole nan pòtay la atravè yon siyal PWM, ki se tipikman pwodiksyon an nan yon IC ki konpare yon vag konpayi asirans (anjeneral yon vag sinis nan frekans pwodiksyon an vle) ak yon vag referans nan yon frekans siyifikativman pi wo (tipikman yon vag triyang). nan 5-20kHz).Pwodiksyon IGBT yo fòme nan yon siyal AC apwopriye pou itilize oswa piki gri atravè aplikasyon an nan divès topoloji filtè LC.

Jwenn Quote

Figi 2: Modulation Width Puls (PWM) sèl-fazkonfigirasyon varyateur.Chanjman IGBT yo, ansanm ak filtè pwodiksyon LC, fòme siyal opinyon DC a nan yon siyal AC ki ka itilize.Sa pwovoke yonrid vòltaj danjere atravè tèminal PV yo.Otobis lakondansateur gwosè yo nan lòd yo diminye rid sa a.

Operasyon IGBT yo entwodui yon vòltaj rid sou tèminal etalaj PV la.Riple sa a danjere nan operasyon an nan sistèm PV a, depi vòltaj nominal la aplike nan tèminal yo ta dwe fèt nan pwen an max pouvwa (MPP) nan koub la IV yo nan lòd yo ekstrè pouvwa ki pi.Yon rid vòltaj sou tèminal PV yo pral osile pouvwa a ekstrè nan sistèm nan, sa ki lakòz

yon pi ba mwayèn pwodiksyon pouvwa (Figi 3).Yo ajoute yon kondansateur sou otobis la pou lis rid vòltaj la.

Figi 3: Yon rid vòltaj entwodwi sou tèminal PV yo pa konplo a varyateur PWM chanje vòltaj la aplike nan pwen an max pouvwa (MPP) nan etalaj la PV.Sa a entwodui yon rid nan pwodiksyon pouvwa a nan etalaj la pou ke pouvwa pwodiksyon an mwayèn pi ba pase MPP nominal la

Anplitid la (pik a pik) nan rid vòltaj la detèmine pa frekans nan chanje, vòltaj PV, kapasite otobis la, ak enduktans filtre dapre:

kote:

VPV la vle di vòltaj DC panèl solè,

Cbus se kapasite kondansateur otobis la,

L se enduktans nan induktè filtre yo,

fPWM se frekans chanjman an.

Ekwasyon (1) aplike nan yon kondansateur ideyal ki anpeche chaj koule nan kondansateur a pandan chaje ak Lè sa a, dechaje enèji ki sitiye nan jaden elektrik la ki pa gen okenn rezistans.An reyalite, pa gen okenn kondansateur ideyal (Figi 4) men li konpoze de eleman miltip.Anplis de kapasite ideyal la, dyelèktrik la pa parfe rezistan ak yon ti kouran koule soti nan anod la nan katod ansanm yon rezistans shunt fini (Rsh), contournement kapasite dyelèktrik la (C).Lè aktyèl nan kondansateur a ap koule tankou dlo, broch yo, FOIL, ak dyelèktrik yo pa parfe kondwi epi gen yon rezistans seri ekivalan (ESR) nan seri ak kapasite a.Finalman, kondansateur a sere kèk enèji nan chan mayetik la, kidonk gen yon seri ekivalan inductance (ESL) nan seri ak kapasite a ak ESR.

Figi 4: sikwi ekivalan yon kondansateur jenerik.Yon kondansateur seki konpoze de anpil eleman ki pa ideyal, ki gen ladan kapasite dyelèktrik (C), yon rezistans shunt ki pa enfini atravè dyelèktrik la ki kontoune kondansateur a, rezistans seri (ESR), ak inductance seri (ESL).

Menm nan yon eleman ki sanble senp tankou yon kondansateur, gen plizyè eleman ki ka echwe oswa degrade.Chak nan eleman sa yo ka afekte konpòtman varyateur la, tou de sou bò AC ak DC.Yo nan lòd yo detèmine efè degradasyon nan konpozan kondansateur ki pa ideyal gen sou rid vòltaj la prezante atravè tèminal yo PV, yon PWM unipolè H-pon varyateur (Figi 2) te simulation lè l sèvi avèk SPICE.Kondansateur filtre yo ak induktè yo kenbe nan 250µF ak 20mH, respektivman.Modèl SPICE pou IGBT yo sòti nan travay Petrie et al.Siyal PWM a, ki kontwole switch IGBT yo, detèmine pa yon sikwi konparatè ak inverse konparatè pou switch IGBT segondè ak ba-bò, respektivman.D 'pou kontwòl PWM yo se yon vag 9.5V, 60Hz sinis konpayi asirans ak yon vag 10V, 10kHz triyangilè.