Принцип работы сетевого инвертора: Солнечные батареи — Сетевой инвертор

Содержание

Солнечные батареи — Сетевой инвертор

 

 

Сетевыми (или  grid-tie) инверторами являются устройства, преобразующие постоянное (DC) напряжение от возобновляемых источников энергии (солнечных батарей, ветроустановок или микроГЭС) в переменное (AC) напряжение, и передающие его напрямую в сеть 220 (или 380)В, тем самым снижая потребление электроэнергии от энергосетей.

Сетевые инверторы также называют синхронными преобразователями, так как они обладают отличительной особенностью — наличием синхронизации выходного напряжения и тока со стационарной сетью.

Таким образом, сетевой инвертор осуществляет преобразование постоянного тока от солнечных батарей и других возобновляемых источников энергии в переменный, с надлежащими значениями частоты и фазы для сопряжения со стационарной сетью. Как правило, преобразование осуществляется с помощью MPPT технологии: «Точка поиска максимальной мощности».

Принцип работы сетевого инвертора состоит в перетекании тока от сетевого инвертора в нагрузку, синхронизированного по частоте и фазе с входящим напряжением, при этом напряжение инвертора должно быть чуть выше напряжения в сети. Это становится возможным с помощью замера входной сети и повышения напряжения на выходе сетевого инвертора, чтобы вся энергия от солнечных батарей, преобразованная на сетевом инверторе использовалась в первую очередь и на 100%..

В целях безопасности сетевые инверторы оборудуются так называемой anti — islanding защитой: в случае выхода сети из строя, отключения внешней сети, либо выхода уровней напряжения или частот за допустимые пределы, автоматический выключатель в сетевом инверторе, отключает его выход от сети.

Срабатывание данного вида защиты зависит от настроек инвертора и условий сети. В худшем случае — если напряжение в сети опускается ниже от установленного в программе инвертора параметра или частота отклоняется на 0,5 -0,7 Гц от запраграммированного значения, сетевой инвертор должен остановить процесс генерации электроэнергии в сеть не менее чем за 100 миллисекунд.

Для того, чтобы снизить потери на преобразование постоянного напряжения в переменное, сетевые инверторы функционируют при высоких входных напряжениях – как правило не ниже, чем значение напряжения в сети. Кроме того, обычно они оборудованы встроенной системой отслеживания точки максимальной мощности солнечных батарей. Данная система слежения (Maximum Power Point Tracking (MPPT))  позволяет определять наиболее оптимальное соотношение напряжения и тока, снимаемых с солнечных модулей, тем самым позволяя получать максимум энергии при любых внешних изменениях метеоусловий, в результате этого генерация от солнечных панелей в сеть осуществляется даже в пасмурную погоду.

В настоящее время сетевые инверторы находят широкое применение для экономии электроэнергии на производствах, в офисах, в торговых центрах и т.п. Сетевые фотоэлектрические системы устанавливаются на таких объектах мощностью от 500 ватт и до сотен кВт.

Сетевые инверторы промышленного назначения используют для передачи энергии от возобновляемых источников энергии в 3-х фазную сеть. В настоящее время для промышленного использования производят сетевые инверторы мощностью до нескольких сотен кВт. Подобные  инверторы (преобразовательные станции) построены по модульному принципу, с целью минимизации потерь и извлечения максимальной эффективности использования солнечной энергии.

Основные характеристики сетевых инверторов

  • номинальная выходная мощность – мощность, получаемая от данного инвертора при номинальном массиве соолнечных панелей.
  • выходное напряжение – показатель, определяющий к какой сети по напряжению может быть подключен инвертор. Для небольших инверторов (бытового назначения) выходное напряжение обычно равно 220 — 240В. Инверторы для промышленного назначения рассчитаны на к 3-х фазную сеть 380В.
  • максимальная эффективность — наивысшая эффективность преобразования энергии, которую может обеспечить инвертор. Максимальный КПД большинства сетевых инверторов составляет более 94%, у некоторых — до 99%.
  • взвешенная эффективность- средняя эффективность инвертора, этот показатель лучше характеризует эффективность работы инвертора. Этот показатель важен, так как инверторы, способные преобразовывать энергию при различных выходных напряжениях переменного тока, имеют разную эффективность при каждом значении напряжения.
  • максимальный входной ток — максимальное количество постоянного тока, которое может преобразовывать инвертор. В случае, если какой-либо возобновляемый источник (например, солнечная панель) будет производить ток, превышающий это значение, сетевой инвертор его не использует.
  • максимальный выходной ток — максимальный непрерывный переменный ток, производимый инвертором. Этот показатель используют для определения минимального (номинального) значения перегрузки по току устройств защиты (к примеру, выключателей или предохранителей).
  • диапазон отслеживания напряжения максимальной мощности — диапазон напряжения постоянного тока, в котором будет работать точка максимальной мощности сетевого инвертора.
  • минимальное входное напряжение — минимальное напряжение, необходимое для включения инвертора и его работы. Этот показатель особенно важен для солнечных систем, так как разработчик системы должен быть уверен, что для произведения этого напряжения  в каждой цепочке последовательно соединено достаточное количество солнечных модулей.
  • степень защиты IP (или код исполнения) – характеризует степень защиты корпуса от проникновения внешних твердых предметов (первая цифра), а также воды (вторая цифра).

Пример среднесуточной генерации сетевой солнечной системы 12 кВт для Самарской области

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Купить сетевой инвертор в Интернет-магазине…

Принцип работы — Твоё Солнце

Первые монокристаллы солнечных батарей сделаны Bell Labs в 1950-х все ещё производят электричество! PV-эффект (процесс преобразования световой энергии в электрическую) был открыт в 1950 году, когда ученые обнаружили, что кремний (основа песка) создаёт электрическую энергию, когда его освещают солнечным светом.

От солнечного модуля (батареи) энергия солнца в полупроводнике -кремния преобразуется в электрическую энергию. Поток фотонов от Солнца (или мощного искусственного источник света), попадающие на полупроводниковую структуру Солнечного модуля, с PN-переходом, освобождают электроны, которые движутся по токопроводящим контактам, вырабатывается постоянный ток. Энергия может использоваться как напрямую различными нагрузками постоянного тока, так и преобразовываться с помощью инвертора в переменный ток. Работа фотоэлектрической системы бесшумная в отличии например от генератора или ветра-генератора и не создает загрязнения атмосферы удобная и простая установка.

Кремний – третий по распространённости элемент во вселенной и второй, после кислорода, на Земле. Запасы кремния практически неисчерпаемы. Обычный песок не что иное, как маленькие кусочки окиси кремния. После довольно сложных процессов из кремния выращивают монокристаллы.

Виды Солнечных панелей:

1. Солнечной панели на основе монокристаллического кремния

 Монокристаллические элементы имеют наивысшую эффективность преобразования энергии. Основной материал изготовления — крайне чистый кремний. Кремниевый монокристалл растет на семени, которое медленно вытягивается из кремниевого расплава. Стержни, полученные таким путем, режутся на части толщиной от 0,2 до 0,4 мм . Монокристаллические (от слова монолит -целый кристалл) батареи более эффективные, чем поликристаллические и тем более чем аморфные (плёночные). КПД монокристаллических модулей доходит до 25%, а поликристаллических модулей КПД не более 15%.

 

Эксплуатационный срок превышает 25 лет, и в течение срока службы потери энергии составляют менее 20%.

Если посмотреть на лицевую сторону монокристаллического модуля будут видны белые ромбики между кристаллами, у поликристалла ромбиков нет.

2. На основе поликристаллического кремния 

Производство поликристаллического солнечного кремния, более дешёвое и быстрое по сравнению с производством монокристаллического кремния. Поликристаллический кремний получают из технического кремния путём перевода его в летучие силаны с последующим разделением силанов, очисткой газа и восстановлением его до кристаллического кремния. При большой скорости осаждения зерна поликремния начинают разрастаться дендритно (кристалы разного цвета и разные углы направления кристалла). Качество и чистота такого поликристалла обычно ниже, также качество поликристалла сильно зависит от содержания примесей в нем. Поликристаллический кремний развивается, когда кремниевый расплав охлаждается медленно и находится под контролем. При производстве поликристаллических панелей операция вытягивания опускается, оно менее энергоемкое и значительно дешевле. Однако внутри кристалла поликристаллического кремния имеются области, отделенные зернистыми границами, вызывающие меньшую эффективность элементов. 

3. На основе

аморфного кремния

 Аморфный кремний получается при помощи «техники испарительной фазы», когда тонкая пленка кремния осаждается на несущий материал и защищается покрытием. Солнечные модули аморфные или тонкоплёночные, имеют более короткий срок службы в сравнении с монокристаллическими и поликристаллическими солнечными панелями и более низкий КПД. К преимуществу аморфных модулей можно отвести небольшой вес, гибкость модуля, возможность установки таких модулей в одежду, рюкзак, шторы и т.д.

4

.Органические солнечные батареи

Экситонные батареи на основе сенсибилизированных красителей — являются бурно развивающимся направлением техники, поскольку потенциально способны побороться с традиционными кремниевыми панелями в эффективности, при заметно меньшей стоимости.

5. Каскадные (многослойные)солнечные батареи

В Монокристаллических, поликристаллических, солнечных модулях имеют одним p-n — переходом. В многослойных солнечных может быть до 5 p-n – переходов. Это дает использовать не один спектр света как в обычных солнечных модулях, используют значительно большую часть солнечного спектра. Поскольку они работают со значительно большей частью солнечного спектра, эффективность фотоэлектрического преобразования у них выше, чем в монокристаллических и поликристаллических модулях. КПД таких кристаллов зависит от количества слоев и может доходить до 70-80% — это в разы больше, чем у обычных моно и поликристаллических модулей.

Принцип работы:

Установка состоит из набора солнечных модулей-панелей, размещаемых на опорной конструкции или крыше  дома, аккумуляторной батареи, контролёра  и инвертора, для преобразования постоянного тока в переменный. Самое надежное оборудование из оборудования для получения электричества от Солнца — это солнечные модули (кто-то называет их батареями, но правильно — модули). Поэтому их нужно покупать один раз и на всегда, поэтому покупайте качественные — известного производителя. Вы должны выбрать какой мощностью у вас будут модули. Для этого нужно знать, что чем мощней — тем больше размер солнечного модуля, что затрудняет установку и перевозку, и самое главное, какие параметры у этих модулей.

Для средней полосы России и особенно Московской области, где много пасмурных дней важно, чтобы у модуля было высокое напряжение и чтобы при падении напряжения, когда Солнце за тучами, напряжение на солнечных модулях было больше напряжения на аккумуляторах – в этом случае зарядка аккумуляторов будет продолжаться. Совет: самое высокое напряжение на солнечных модулях 200 Вт и 300Вт, значит нужно выбирать из них. Если солнечный модуль мощность 200Вт – это не значит, что он постоянно выдает 200Вт энергии.
Максимальная мощность солнечного модуля (которая указана на этикетки) будет только тогда, когда солнечные лучи падают на поверхность солнечного модуля под углом 90 градусов, т.е. перпендикулярно) в солнечную погоду. Так как Солнце постоянно движется угол солнечных лучей меняется и эффективность солнечного модуля снижается даже в солнечную погоду. На широте Москвы летний ясный солнечный день поступает примерно 3кВт/час солнечной энергии на 1 метр квадратный. Солнечный модуль 200Вт – 1,2 кв. метра. Но он не вырабатывает 3кВт/час энергии, т.к. уже говорилось выше солнечные лучи в течении всего светового дня не попадают на модуль под прямым углом. Из ходя из этого практика показала, если солнечные модули установлены правильно максимум 200 Вт модуль летом выдает 1 – 1,5 кВт, а зимой в среднем 200Вт за светлое время суток. Летом при нагревании солнечного модуля происходит снижение рабочего напряжения. Температурный коэффициент: -0,49 %/ºС. Это означает, что при повышении температуры от 25ºС до 55ºС, модули потеряют только 14,7%. Чем ниже значение температурного коэффициента модуля -тем больше энергии будет выдавать солнечный модуль при нагревании.

 Если в солнечном модуле, который состоит из нескольких солнечных элементов (ячеек), окажется всего один бракованный элемент, характеристики такого солнечного модуля будут как у наихудшего элемента. Поэтому важно при покупке солнечного модуля знать какой завод производитель. Если в интернете вы найдёте, что такой завод есть, то это уже говорит, что качество будет не плохое.
Ячейки солнечного модуля покрыты водонепроницаемой плёнкой, в случае если вы по неосторожности разбили стекло на солнечном модули, модуль все рано будет работать.

Контроллеры — это главный элемент контроля и управления всей системой электроснабжения. Основная функция контроллера — полностью зарядить аккумулятор, не допуская перегрузки или обратного тока в ночное время. Контроллер обеспечивает полную безопасность и оптимизирует работу всей системы электроснабжения на солнечных батареях. Контроллеры бывают двух видов: ШИМ и МРРТ контроллеры.

Инверторы — это преобразователи напряжения постоянного тока от аккумуляторных или солнечных батарей, топливных и других генераторов в напряжение 220В 50Гц.

Инвертора бывают с чистым синусом и с модифицированным синусом. Все двигатели рассчитаны на работу с чистой синусоидой, поэтому рекомендуем покупать инвертор с чистым синусом.

Инвертора делаться на группы:

  1. Чистый инвертор
  2. Инвертор с зарядным устройством
  3. Инвертор сетевой
  4. Инвертор сетевой с зарядным устройством
  5. Инвертор сетевой с контроллером с зарядным устройством.

В зависимости от ваших задач, вы выбираете нужный вам инвертор по мощности, смотрите на показания -самопотребление инвертора, чем меньше, тем лучше.
Номинальная мощность инвертора показывает какая максимальная мощность может быть выделена на потребителей на выходе, измеряется в Ватах. Если у Инвертора номинальная мощность указана ВА (вольт-амперах), это говорит о его полной мощности (активной + реактивной), активная часть которой может быть вычислена, как Мощность в ВА * Коэффициент мощности электроприборов (в среднем производителями инверторов его значение принимается =0,8). Пример: Имеется инвертор на котором указана выходная мощность 3000ВА, для перевода этого значения в Вт, необходимо 3000ВА*0,8 = 2400Вт так мы получили значение активной мощности.

Есть плюсы при установки отдельно инвертора и отдельно солнечного контроллера:

  1. Вы можете выключить инвертор, когда уезжаете из дома, но при этом будет идти заряд от солнечных модулей на аккумуляторы и к вашему приезду у вас будет максимальный заряд на аккумуляторах. Если инвертор оставлять включены он будет потреблять энергию.
  2. Вы можете на контроллер включить нагрузку, например, лампочки на 12 или 24В в зависимости какая у вас система и выставить на контроллере время включения. Что даст в отсутствия вас «эффект присутствия».
  3. Если выйдет один из агрегатов (инвертор или контроллер) из строя, меньше денег уйдет на замену, например, одного контроллера, чем инвертора с контроллером.

К недостаткам раздельной установки оборудования можно отнести только одно – это удорожание.

Аккумуляторные батареи- накопитель энергии.

В системах бесперебойного питания существует несколько типов аккумуляторов, читать подробнее…

Компания  «Твоё солнце» в монтаже использует лучшие гелиевые аккумуляторы. Их можно устанавливать в жилое помещение.  Они  в 1,5 — 2 раза более устойчивы к глубоким разрядам,  чем AGM, большим количеством циклов заряд – разряд, обладают увеличенным до 10 — 12 лет сроком службы.

Ориентировочное время работы аккумуляторов на различные нагрузки, при 80% разряде аккумуляторных батарей.

Нагрузка /

Емкость

100 Вт

300Вт

500Вт

1кВт

2Квт

4кВт

4х90А/ч 12В

40ч

13ч 10м

7ч 12м

3ч 40м

1ч 40м

45м

4х190А/ч 12В

86ч

26ч

17ч

8ч 20м

1ч 50м

В реальной жизни аккумуляторы не то что не любят 100% разряд, он для них – убийца.

Поэтому разряд аккумуляторов более чем на 30% не рекомендуется. Функция контроля за степенью заряда аккумуляторов возлагается на инвертор, который либо отключит потребители переменного тока, либо выдаст сигнал авария при понижении напряжения на аккумуляторах ниже заданного уровня.

≡ Сетевой инвертор Afore BNT004KTL. Цена | Описание | Характеристики. Купите сегодня — сэкономьте завтра!

Сетевой инвертор — устройство преобразующее электрический ток от солнечных батарей напрямую в электрическую сеть 220В. Сетевой инвертор постоянно «подмешивает» ток от солнечных батарей во внутреннюю электрическую сеть. Тем самым вы потребляете меньше электроэнергии с внешней электрической сети на величину мощности выработанной солнечными батареями. Сетевые инверторы имеют особенность — они не аккумулируют электроэнергию в отличие от ИБП.

Применение. Сетевой инвертор может быть использован как для системы под зеленый тариф так и для экономии электроэнергии (уменьшение потребления электроэнергии с внешней электрической сети). Для системы под зеленый тариф нужно, чтобы генерация электроэнергии превышала потребление, при этом сетевой инвертор будет отдавать излишек во внешнюю сеть.

Принцип работы. Сетевой фотоэлектрический инвертор (сокр. сетевой инвертор) — автоматическое электронное устройство для преобразования постоянного тока, выработанного солнечными батареями, в переменный с изменением частоты и напряжения при этом подстраиваясь под параметры внешней электрической сети. Зачастую используется бестрансформаторный принцип построения сетевых инверторов (малый вес и большой КПД). 

Преимущества. Фотоэлектрические системы позволят вам стать более независимыми от роста затрат на электроэнергию и отойти от традиционных энергоносителей. Поэтому можете рассчитывать на устойчивое и децентрализованное энергоснабжения Вашего будущего, без ущерба для комфорта и удобства. Интеллектуальные системы с использованием сетевого инвертора способны сделать потребление энергии доступным, управляемым и надежным.

Afore New Energy Technology (Shanghai) Co., Ltd., расположенная в Шанхае, Китай, является компанией, специализирующейся на производстве PV-инверторов. Компания Afore специализируется на предоставлении преобразующих решений и управления мощностью солнечных установок, производя и реализуя PV инверторы. Afore имеет первоклассное оборудование и международную команду для исследований и разработок. Основное направление деятельности является обеспечение высокого качества и надежность сетевых преобразователей и решения энергетических систем для удовлетворения растущего спроса на электроэнергию.
Введенные инверторы PV характеризуются высокой эффективностью при полной нагрузке, высокой надежности и удобном пользовательском интерфейсе.
Максимальная эффективность наших инверторов составляет 98%. Удобная сборка и интерфейс, профессиональный дизайн — гарантирует надежность, дает семейству инверторов Afore преимущество перед конкурентами для клиентов со всего мира.

Инвертор Afore BNT003KTL идеально подходит для домашних и коммерческих сетевых солнечных систем, как под зеленый тариф так и для экономии электроэнергии.

Производитель предоставляет 10 лет гарантии!

(Аналогичные производители предоставляют гарантию 5 лет)

Типичная схема подключения для всей системы PV:

1. Массив PV: Поставляет ток DC к инвертору.

2. Инвертор: преобразует постоянный ток DC из панелей PV на переменный ток AC. Инвертор подключен к электросети, он контролирует текущую амплитуду в зависимости от энергии произведенной панелями PV. Инвертор всегда пытается получить максимальную мощность от PV массива.

3. Предохранитель DC: ток в панели / цепи DC не может превышать 25 А.

4. Предохранитель AC: для инвертора Afore BTN003KTL имеет номинальный ток 10 А.

5. LPS: защита от молнии, применяется к следующим параметрам:

  • Сторона AC, номинальный ток разряда 20 кА, второй класс защиты от молнии, защита напряжения 2,5 Кv;
  • Сторона DC, номинальный ток разряда 20 кА, молниезащита второго класса, защита напряжения 2,5 Кv.

6. Длина кабеля между инвертором и распределительной коробкой должна быть не менее 5 метров.

Сетевой инвертор Afore BNT003KTL преобразовывает постоянный ток в переменный с максимальной эффективностью 98,2%, КПД поиска точки максимальной мощности (MPPT) до 99,9%. Класс напряжения 380В. Имеет 2 MPPT общей мощностью 5100 Вт по DC.

Встроенный WI-Fi/485 модуль позволяет пользователю в удобный способ получить информацию о статусе работы инвертора.

On grid инвертор Afore BNT003KTL имеет следующие особенности:

  • бестрансформаторная схема построения и высокая «плотность» мощности, предлагают более легкую и удобную установку
  • 10 лет стандартной гарантии
  • поддержка Ethernet (WiFi), для возможности мониторинга и настройки
  • звуковое оповещение о состоянии инвертора
  • соответствует европейскими и азиатско-тихоокеанским нормам безопасности
  • подходит для наружного исполнения

Солнечный инвертор Afore BNT003KTL позволит использовать солнечные батареи по максимуму, даже в условиях низкой освещенности. Данная модель поможет вам снизить эксплуатационные затраты и добиться большей эффективности работы Вашей системы.

Сетевой инвертор Sofar 4.4KTL-X — 99 900 руб. СПЭЙРС.RU

Сетевой инвертор Sofar Solar 4.4KTL-X

Мощный трехфазный инвертор для вашего цеха, завода, фермы или фирмы, мастерской, садового товарищества, гаражного кооператива. Простой в установке, понятный в эксплуатации – работает полностью автономно, не требует отдельного помещения – можно установить непосредственно вблизи панелей. Алюминиевый IP65 корпус инвертора не пугают даже низкие температуры, не говоря уже о влажности и запыленности, а комплектный wi-fi модуль позволит не подходить к инвертору годами – вся информация по выработке доступна онлайн на ресурсе производителя, подсчет вашей выгоды не составит никакого труда. Тем не менее для удобства настройки и работы с инвертором на передней панели устройства имеется ЖК дисплей, на котором дублируются показатели работы инвертора. Наладить контакт с инвертором можно через Wi-Fi – цепляясь к вашей Wi-Fi точке доступа прибор передает данные о своей работе в сеть,соответственно узнать о состоянии и выработке вашей солнечной электростанции можно в любой момент из любой точки мира. Обратите внимание Wi-Fi — модуль включен в комплект поставки.

Благодаря двум встроенным MPPT контроллерам вы сможете получать максимально возможную для текущих погодных условий мощность. Помимо прочего такая компоновка позволяет сочетать массивы солнечных панелей с разноориентированных крыш. Так же актуальной для нашей страны интересной особенностью инвертора является наличие опции отключения и контроля отдачи вырабатываемой энергии в сеть.

Также прибор оснащен всеми необходимыми средствами защиты вашей безопасности, в нем есть: защита от короткого замыкания по выходу/защита от перегрузки по выходу/защита от перегрева. Для соединения с массивом солнечных батарей используются 2 стандартных МС4 разъема, а для соединений переменного тока в комплекте есть специальный герметичный разъем.

В случае роста потребляемой мощности у вас всегда есть возможность параллельного подключения нескольких инверторов, а также с помощью интерфейса RS-485 вы можете объединить до 50 инверторов в единую сеть для консолидации процессов управления и мониторинга.

Характеристики Sofar Solar 4.4KTL-X:

Параметры входного постоянного тока

  • Количество независимых MPPT каналов: 2;
  • Максимальная мощность на канал, Вт: 4800;
  • Количество входов на канал: 1;
  • Максимальная входная солнечная мощность, Вт: 4800;
  • Максимальное напряжение, В: 1000;
  • MPPT диапазон, В: 160-960;
  • Диапазон напряжений полной нагрузки, В: 190-850;
  • Рекомендуемое входное напряжение, В: 600;
  • Стартовое напряжение, В: 180;
  • Максимальный ток на канал, А: 11;
  • Ток короткого замыкания на каждый MPPT канал, А: 14.

Параметры выходного переменного тока

  • Максимальная/номинальная мощность, ВА/Вт: 4400/4000;
  • Максимальная величина выходного тока, А: 6.4;
  • Номинальные параметры выходного напряжения: 50/60 Гц; 230 В;
  • Номинальные параметры входного напряжения: 3/N/PE,220/380 3/N/PE,230/400 3/N/PE,240/415
  • Диапазон входного напряжения: 47-53 Гц/57-63Гц; 180-270 В;
  • Максимальный КПД 98%;

Прочие параметры

  • Тип крепления: настенное;
  • Класс защиты: IP 65;
  • Габаритные размеры, Д×Ш×В (мм): 483х452х200;
  • Рабочая температура окружающей среды (С): -25-60;
  • Относительная влажность воздуха, не более (%): 95;
  • Охлаждение: пассивное;
  • Принцип действия: бестрансформаторный;
  • Уровень шума, Дб: менее 29.
  • Гарантия: 5 лет.

Эталон качества, надежности и выгоды. Огромные тиражи и уверенность производителя в своем продукте (что подтверждается возможностью предоставления производителем расширенной гарантии до 25 лет – обговаривается дополнительно) – весомые аргументы в приобретении именно инвертора Sofar Solar.

Инверторы для автономных и резервных систем

Дополнительное оборудование  → Инверторы


Каталог инверторов для автономных систем и систем резервирования находится здесь

 

  Инвертор (лат. inverto — переворачивать) в широком смысле имеет значение преобразователя. Применительно к нашей тематике под этим прибором подразумевают прибор, который инвертирует постоянное напряжение АКБ в переменное напряжение. В составе солнечной электростанции(СЭС) он применяется, когда необходимо запитать от АКБ нагрузки переменного тока. Инверторы бывают двух основных типов. Первый тип это инверторы, которые как выходной сигнал генерируют так называемую чистую синусоиду, а второй тип инверторов выдает сигнал в виде модифицированной синусоиды. Модифицированная синусоида(квазисинусоида) может по форме быть прямоугольником(меандр), трапецией, ступенчатой синусоидой и т.д. Ниже на графиках можно увидеть сигнал в виде чистой синусоиды и модифицированной. Изображенный на втором графике сигнал характеризуется резкими передним и задним фронтами, а также имеет плоскую вершину. Это конечно наихудший вариант модифицированного синуса и такой можно встретить лишь у крайне некачественных инверторов. Инверторы с чистой синусоидой дают сигнал как в сети, а хорошие инверторы порой даже лучше, чем реально есть в сети. Квазисинусоида подходит не всем приборам. Но тем не менее подавляющему большинству, особенно, если в приборе имеется блок питания и входное переменное напряжение вновь преобразуется в постоянное. Квазисинус является также источником радиопомех. Модифицированная синусоида приводит к потери мощности асинхронных и синхронных двигателей, заставляет их греться.

   

  От модифицированной синусоиды не работает большинство котлов отопления. Но инверторы с модифицированной синусоидой значительно дороже своих чистосинусоидных собратьев. К подбору инвертора нужно подходить серьезно. Например многие нагрузки имеют пусковую мощность, и мощность эта может значительно превышать номинальную. Например, казалось бы безобидный холодильник может в момент пуска потреблять кратковременно мощность в 5-7 раз больше паспортной. То же самое относится ко всем нагрузкам имеющим двигатели. КПД современных качественных инверторов составляет порядка 90-95% и зависит от температуры эксплуатации инвертора. При повышении температуры КПД снижается. Помимо формы выходного напряжения инверторы подразделяются еще на две большие группы. Разница в способе преобразования напряжения АКБ в напряжение для питания нагрузок переменного тока. Одна группа это инверторы, использующая низкочастотный трансформатор в виде тора.Такие инверторы называют низкочастотными(50Гц). Другая группа использует транзисторные ключи и частоту ~20Мгц. Такие инверторы называют высокочастотными. Инверторы НЧ чрезвычайно надежны, нередко имеют широкий спектр настаиваемых параметров, в их состав(если это ББП) обычно входит очень мощное зарядное устройство. Они могут безостановочно работать в режиме non-stop. Но эти инверторы имеют большой вес и существенно дороже инверторов ВЧ. Эти ВЧ инверторы (иногда их называют автомобильными инверторами) чаще всего используются для непродолжительного включения, более компактны и имеют малый вес. Но очень редко они имеют какое либо программируемые параметры.

  Продвинутые инверторы позволяют трехфазную конфигурацию и масштабирование. В такой схеме инверторы синхронизируются по специальной шине. Это позволяет скомпоновать из однофазных инверторов трехфазный инвертор и осуществлять питание трехфазных нагрузок. Под маштабированием подразумевается возможность параллелить инверторы по одной фазе для увеличения суммарной мощности..

 

   

  При выборе мощности инвертора также следует помнить о различии между ВА(вольт-ампер) и Вт(Ватт). Вольт-ампер (ВА) — это полная мощность, и чтобы её определить нужно перемножить значение тока на значение напряжения. Ватт же это мощность, способная совершить работу в 1Дж за 1 сек. Различие этих значений есть реактивная мощность. Соотношение между активной и реактивной мощностями называется коэффициентом мощности сos φ. Если нагрузка полностью активная, то сos φ=1

  Если нагрузка это лампа накаливания или ТЭН, то cosφ=1 и ВА=Вт естественно. Если же нагрузка имеет индуктивность или емкость, то на шильдике принято указывать величину косинуса «φ». Как  на этом старом двигателе ниже:

  Например, мы имеет двигатель мощности P=7кВт а cosφ=0.7. Это означает, что полная мощность потребляемая инвертором составит 7/0,7=10кВА.

 
 Инверторы имеют 3 основных режима работы:
Режим постоянной работы — это режим работы с нагрузкой не более номинальной мощности;
Режим небольшой перегрузки — в этом режиме некоторые марки инверторов могут поддерживать в течении определенного времени(нередко до 60мин) нагрузку в 1.2-1.5 раза больше номинальной мощности;
Режим пусковой мощности-  этот режим характеризуется тем, что перегрузка может достигать 1.5-3 раза, но конечно недолго, обычно не более 5 сек.

  Некоторые модели продвинутых инверторов имеют дополнительно режим добавления мощности к мощности сети. Используется подобный режим при ограничении потребления мощности коммунальной сети вообще или по времени. В этом случае инвертор с подобной функцией может синхронизироваться с сетью и «подмешивать» энергию генерируемую им от блока АКБ к мощности транслируемой им из сети. Подобная функция весьма полезна в ряде случаев.

  Подбирая мощность инвертора необходимо учитывать пусковые токи нагрузок, а также номинальная мощность должна превышать мощность одновременно подключенных нагрузок на 25-30%. Подобный подход к расчету обеспечивает долгий срок службы инвертора. Исходное для преобразования в 220В напряжение на стороне инвертора соответствует стандартному ряду номинальных напряжений аккумуляторных батарей:12V, 24V, 48V и иногда 36V. Лишь ББП, с двойным преобразование энергии используют на входе постоянного тока напряжение до 240В. Чем мощнее инвертор, тем больше должно быть входное напряжение. Это позволяет снизить токи в соединительных кабелях, а также КПД преобразования выше. В составе инвертора может находиться зарядное устройство. Такое инвертор может заряжать АКБ от сети(или бензогенератора) и при этом транслировать энергию к потребителям. Инвертор с такой функцией можно использовать и как Блок Бесперебойного Питания(ББП). Иначе они называются Источники Бесперебойного Питания(ИБП или UPS). Существует 4 базовых типа ББП. Это «online» схема — инвертор с двойным преобразованием энергии , «Offline» схема — инвертор с переключением, «Line Interactive»- инвертор взаимодействующий с внешней сетью, «Ferroresonant UPS» инвертор феррорезонансного типа. Есть еще несколько редких схем ББП, но это лишь подвиды вышеописанных типов.

  Для того чтобы была возможность транслировать сеть к потребителям при её наличии в ББП встраивают электронный байпас. Как только внешняя сеть пропадает, то байпас за 10-20мс переключает нагрузку на питание от инвертора. В этом и состоит основной принцип бесперебойного питания. Кроме этого электронного байпаса, при монтаже системы устанавливают и механический байпас. Он нужен для переключения нагрузки непосредственно на сеть, чтобы можно было провести обслуживание ББП или АКБ. Большинство бюджетных ББП не имеют возможности настройки глубины разряда аккумуляторов и отключают генерацию по достижении напряжения на АКБ равного 1.6В/элемент. Для аккумулятора с номинальным напряжением 12В это напряжение равняется 10.5В, и это практически 100%-ный разряд АКБ, чего систематически допускать не рекомендуется. В противном случае ресурс АКБ резко снизится. Более подробно можно ознакомиться с этим в разделе «Аккумуляторы». Чтобы избежать подобных глубоких разрядов нужно отслеживать уровень заряда АКБ, чтобы в нужный момент отключить нагрузку и зарядить аккумулятор. Для небольшой мощности потребителей переменного тока с помощью реле постоянного тока и «контроллера заряда», имеющего для выхода нагрузки напряжение защитного отключения нагрузки, можно обеспечить отключение нагрузки при глубине разряда АКБ порядка 60-70%. Однако наилучшее решение- это покупка инвертора имеющего возможность настройки напряжения «отсечки», т.е. напряжения отключения генерации. Существует также ряд сторонних устройств, позволяющих защитить АКБ от чрезмерного разряда. Вот перечень основных возможностей, которыми отличаются продвинутые инверторы:

• -возможность настраивания зарядных напряжений каждой стадии, продолжительности стадий заряда, внесение температурной компенсации в эти напряжения;
• -возможность задания предельных параметров входного переменного напряжения(частоты, напряжения). Если внешнее напряжение не выходит за эти границы, то ББП транслирует внешнее напряжение сети к нагрузкам;
• -наличие вспомогательного выхода AUX. Этот выход программируется для срабатывания по определенным событиям и позволяет управлять многими внешними устройствами;
• -возможность использовать энергию альтернативных источников питания приоритетно;
• -возможность масштабирования, т.е. наращивания мощности системы за счет параллельного включения инверторов;
• -возможность конфигурирования инверторов в трехфазную систему;
• -наличие большого перечня защитных функций.

На фото можно видеть продукцию лучших мировых производителей инверторов:

 

 

  Иногда контроллер заряда встраивают в инвертор. К примеру серия AJ фирмы Studer или ББП MeanWell. Очень важным моментом для инвертора является наличие «спящего» режима. В момент отсутствия нагрузки инвертор с такой функцией снижает потребление энергии в несколько раз. Кроме того часть инверторов позволяет настроить выходное напряжение на уровне 200-210В (или даже ниже). Это тоже позволяет снизить расход энергии в условиях автономии. Ряд моделей инверторов имеют панели или пульты дистанционного управления. А наиболее продвинутые имеют мониторинг и управление через сеть интернет. Кроме описанных выше инверторов существует еще один тип инверторов. Эти инверторы созданы для прямого взаимодействия со внешней сетью. Они применяются в системах, носящих название grid-tie. Суть их работы состоит в следующем: на вход сетевого инвертора поступает напряжение от массива солнечных модулей. Модули при этом объединены в высоковольтные цепочки(до 1000В и более). Имея на входе MPPT контроллер, сетевые инверторы могут отслеживать напряжение максимальной мощности, которое затем инвертируется в переменное и подмешивается к электрической сети. Энергия, генерируемая солнечными батареями, потребляется при этом нагрузками в приоритетно, а недостаток потребляется из сети.

 

  Если мощность солнечных батарей покрывает потребности нагрузки, то из сети ничего не потребляется. Несомненным плюсом инверторов этого типа является отсутствие дорогостоящих АКБ, что снижает первоначальную стоимость системы на 35-40%, а также её обслуживания в будущем. Но в то же время отсутствие АКБ лишает нагрузки резервирования при отключении сети, работает «сетевик» лишь в светлое время суток, а кроме того сетевому инвертору как опорное требуется внешнее напряжение. Поэтому при отсутствии внешней сети сетевой инвертор не работает. Чтобы совместить полезные свойства батарейного и сетевого инвертора были разработаны специальные батарейно-сетевые модификации. Они получили название гибридных. Когда есть сеть они работают как сетевые, т.е. «подмешивают» энергию от солнечных батарей или ветрогенератора к коммунальной сети, а нагрузки объекта потребляют эту энергию в первую очередь. Если существует необходимость зарядить аккумуляторные батареи, то одновременно происходит заряд АКБ. «Солнечные батареи» при этом могут вести заряд через обычный(ШИМ или МРРТ) «контроллер» или через отдельный сетевой инвертор, подключенный к выходу гибридного инвертора. Здесь поясним, что ряд гибридных инверторов являются двунаправленными, т.е. способны вести заряд АКБ со входа и с выхода. Это значит, что ЗУ инвертора заряжает АКБ от внешней сети, а также от сетевого инвертора, включенного на выход(!) инвертора. Такими двунаправленными инверторами являются Xtender, SMA, Victron и некоторые другие. Если же происходит аварийное отключение внешней сети, то гибридный инвертор превращается в обычный батарейный и работает в автономном режиме. В режиме поддержки сети гибридный инвертор имеет дополнительно режим продажи “SELL”в котором он может не только приоритетно питать нагрузку от возобновляемого источника, но и поставлять излишки(если они имеются) в сеть. При этом нужно иметь двунаправленный счетчик электроэнергии, способный «отматывать назад». В противном случае счетчик будет стоять на месте, а еще хуже если будет считать и отданную в сеть энергию. На фото можно видеть лучшие сетевые инверторы от ведущих производителей.

 

 

Резюмируя, обобщим наиболее важные параметры для выбора инвертора:

• -Номинальная мощность инвертора – эта характеристика определяется долговременной мощностью нагрузки;
• -Пиковая мощность инвертора – этот параметр должен превышать максимальную нагрузку с учетом пусковых мощностей приборов;
• -По возможности стоит выбирать инвертор с чистым синусом;
• -Зарядное устройство(для ББП) должно иметь достаточную мощность для заряда аккумуляторного блока за приемлемое время, а также быть достаточно интеллектуальным, чтобы правильно заряжать данный тип АКБ;
• -Если это ББП, то должна быть настройка напряжения «отсечки», т.е. низкого уровня напряжения АКБ, при котором прекращается генерация, во избежание глубокого разряда АКБ;
• -Зарядное устройство должно иметь выносной датчик температуры для температурной компенсации зарядный напряжений заряда в зависимости от температуры АКБ;
• -Если система автономная, то желательно наличие у инвертора малого потребления на холостом ходу, а также спящего режима. Подобный режим позволит снизить потребление у увеличить эффективность системы.

  Максимальной надежностью и наиболее гибкими настройками обладают инверторы Xtender, SMA, Victron, Xantrex, OutBack, Magnum, TBS Electronic и некоторыe другие. Бюджетным и одновременно надежным выбором будет инвертор/зарядное устройство американской компании TrippLite. Опять же для ограниченного бюджета неплохо себя зарекомендовали продукты MeanWell(Тайвань). Невозможность плавной регулировки тока заряда в TrippLite иногда является его недостатком, а малый зарядный ток и отсутствие его регулировки величины зарядного тока недостаток MeanWell. Инверторы COTEK также имеют репутацию надежных приборов. Ознакомиться с нашим ассортиментом инверторов можете в «Каталог инверторов». При обсуждении проекта заказчику могут быть предложены инверторы и других производителей.

 

 

 

Как работает солнечная электростанция и ее схема работы

 
Солнечные электростанции завоевывают популярность в Украине, так как открывают перед владельцем возможность частично или полностью компенсировать собственные потребности в электричестве. Также, в зависимости от типа установки, точнее, комплектации станции определенным видом инвертора, можно продавать излишки энергии государству по специальной программе, получившей название «Зеленый тариф». Разберемся, какие установки подходят только для собственного использования, а какие также могут стать источником пассивного дохода. Принцип работы СЭС определяет ее тип: автономный, сетевой или гибридный. В чем отличие?
 

Автономное решение

 
Принцип работы солнечной электростанции данного типа построен по следующему алгоритму:
 

  • Солнечный свет попадает на солнечные панели.
  • Энергия света превращается в ток под действием электрических полей.
  • Аккумулятор накапливает электричество, а инвертор обеспечивает трансформацию постоянного тока в переменное напряжение.
  • По мере необходимости ток из аккумулятора подается к источникам забора – розеткам и включателям.
  • Коллектор заряда следит, чтобы аккумуляторная батарея заряжалась от фотоэлектронных модулей корректно.
  • Как только АКБ заполнена, аккумуляция электричества прекращается. Когда она заряжена не полностью, опять возможно «накопление» тока.

 
Плюс таких установок в том, что «питать» дом электроэнергией установка может также в ночное время. Ведь солнечный свет «накоплен» в аккумуляторе. Минус оборудования в том, что при заполненной батарее энергия солнца перестает использоваться. Если расход тока на объекте невысокий, то станция будет работать не на полную мощность.
 

 

Сетевые солнечные станции

 
Работа солнечной электростанции этого типа не предполагает использование аккумулятора. В остальном принцип ее работы не отличается от автономного варианта. Фотоэлектрические элементы, на которые падает свет, превращают солнечную энергию в электрический ток. Поток направленных электронов проходит черед инвертер, но направляется не в аккумулятор. Установка подключается непосредственно к сети. Важно понимать что наличие внешней сети обязательно для этого типа СЭС т.к. инвертор выравнивает синусоиды и гаси гармоники в частое (чтобы получить напряжение нужных параметров) о внешнюю сеть. При отключении внешней сети такая солнечная станция работать не будет. Вырабатываемое электричество перенаправляется инвертором в централизованные электросети. За счет установки двунаправленного счетчика удается определить для конкретного объекта объем полученной и объем отданной энергии. То электричество, которое отдается, выкупается государством по «зеленому тарифу» (при подписании с РЭС соответствующего договора). Это позволяет владельцу солнечной станции не только компенсировать собственные потребности в электричестве, но и превратить установку в источник пассивного дохода. За счет продажи электричества владельцу станции удается быстрее окупить инвестицию.
 

 

Сетевые солнечные станции

 
Как работает солнечная электростанция этого типа? При установке гибридного инвертора генерируемую энергию можно не только перенаправлять в сеть, но и накапливать в аккумуляторе. Этот вариант оборудования объединяет преимущества первых двух моделей. Из-за этого стоимость гибридных СЭС на треть выше, чем цена автономных или сетевых решений.
 
Различие в стоимости солнечных станций затрагивает инверторы, типы которых во всех трех случаях отличаются. Также несколько различается комплектация систем. К примеру, в сетевой установке отсутствует аккумулятора для автономной станции нет нужды покупать двунаправленный счетчик.
 

Зависит ли принцип работы солнечной электростанции от ее мощности?

 
Как установки в 3 киловатта, которые являются моделями минимальной мощности, так и станции в 10 киловатт (это максимальная мощность для бытовой станции) работают по одному принципу. Отличие их в числе солнечных панелей, мощности инвертера, длине кабельной продукции и конструкции рамы, которая удерживает батареи. Что касается принципа работы, то мощность станции и тип установки – понятия не связанные.
 


 

Как определить тип и нужную производительность солнечной электростанции?

 
Принцип работы разных электростанций понятен. Выбирать оптимальный вариант нужно с учетом потребления электроэнергии в течении светового дня и в темное время суток, ориентации фотомодулей относительно горизонта, мест где можно разместить фотомодули. Если вы приобретаете оборудование для личных нужд, например, подогрева воды или уличного освещения, то выбирать нужно автономную модель. Если вы не только хотите компенсировать собственные потребности в электричестве, но и хотите продавать избытки тока, то лучший вариант – сетевая станция. Ну а гибридная установка подходит для решения и тех, и других задач.
 
А чтобы станция работала с максимальной эффективностью, соответствуя поставленным ценам, проектирование и монтаж системы стоит доверять только специалистам. Ведь от правильного подбора оборудования, а также от грамотного размещения панелей зависит объем солнечного света, попадающего на фотоэлементы. Менеджеры GREEN SYSTEM бесплатно рассчитают оптимальные данные установки для конкретного объекта.
 

Как работает солнечная электростанция: что нужно знать, Солнечная энергетика

Системы солнечных панелей не требуют особого технического обслуживания. Это связано с тем, что большинство систем не имеют движущихся частей и пока они получают солнечный свет, они служат надежным источником электроэнергии в течение 25-30 лет.

Из-за их простоты использования, большинство людей не думает о фактической настройке системы солнечных панелей. В этой статье мы рассмотрим, что входит в систему солнечной электростанции для вашего дома, как все элементы соединяются между собой для производства электроэнергии. Чтобы получить ответы на эти и другие вопросы — читайте далее в нашей краткой статье.

Принцип работы солнечной электростанции. Основные составляющие которые входят в состав электростанции описаны ниже. На рисунке показана самая простая схема подключения под «Зеленый» тариф.

1 — Солнечная батарея

2 — Сетевой солнечный инвертор

3 — Потребители электроэнергии

4 — Счетчик учета электроэнергии

5 — Продажа электроэнергии в общую сеть

Основные составляющие солнечной электростанции

Краткий перечень основных составляющих солнечной электростанции. Важным этапом в установке всей системы является правильный выбор оборудования.

На сегодняшний день существует множество производителей, которые предлагают широкий ассортимент солнечных панелей и сетевых инверторов. Именно комплект солнечных панелей и сетевой инвертор являются основными компонентами, которые преобразуют энергию солнца в электричество. Поэтому на сегодняшний день, очень выгодным вложением является солнечная электростанция, купить которую вы можете у нас на сайте. 

Солнечная батарея

Как мы уже упомянули выше, одна из самых важных составляющих солнечной электростанции — это комплект солнечных панелей. Солнечные панели должны быть направлены на юг для оптимального производства энергии. Панели также могут стоять на востоке или западе и производить большое количество электричества, пока на них попадает солнечный свет.

Когда речь идет о солнечных батареях, у вас есть несколько вариантов относительно типа панели (монокристаллическая, поликристаллическая, тонкопленочная) и их производителя. Выбранная вами технология солнечных панелей должна зависеть от типа установки и ваших предпочтений.

Например, если вы устанавливаете наземную систему, то у вас, вероятно, есть достаточное количество земли. Это означает, что у вас есть место для установки более стандартных панелей и вы понесете меньше расходов.

Читайте также: Что такое солнечная энергия и как работают солнечные батареи?

Если вы устанавливаете систему на крыше с ограниченным пространством, доступным для солнечных батарей, то высокопроизводительные монокристаллические панели могут помочь увеличить количество электричества, чтобы максимизировать ваши сбережения. Многие покупатели будут выбирать панели с высокой эффективностью, даже если таковая не требуется, потому что они предпочитают устанавливать меньше панелей в целом.

Система креплений солнечных батарей

Ваша солнечная батарея будет установлена на крыше при помощи специальной системы креплений. Главной задачей системы креплений, держать солнечные батареи на крыше в неподвижном состоянии.

Все системы крепления на крыше имеют одинаковое функциональное назначение, но они могут отличаться от способа установки. Большинство таких систем имеют стандартный принцип работы, это означает, что в вашей крыше будут просверлены специальные отверстия для их крепления, а к ним уже будут монтироваться солнечные батареи.

Установщики будут использовать специальные герметики в месте соединения с крышей, чтобы предотвратить попадание влаги. Но этот тип крепления может оказаться не самым лучшим вариантом, все зависит от материала кровли.

Для наземной установки имеются также стационарные системы крепления. Некоторые люди могут предпочитать использование специальных трекеров, которые позволят солнечным батареям следить за солнцем на протяжении дня. Недостатки использования трекеров состоят в том, что они дорогостоящие и с течением времени требуют дополнительного обслуживания.

Преимуществом таких систем является то, что солнечные батареи, установленные по системе слежения, будут производить больше электроэнергии, чем установленные на крыше.

Солнечный инвертор

В системе вашей солнечной электростанции также будет установлен солнечный инвертор или даже несколько, в зависимости от требуемой мощности солнечной электростанции, который будет подключен через специальные солнечные кабели к панелям. Целью инвертора является преобразование электричества постоянного тока (DC), полученного от солнечных батарей, в переменный ток (AC) для использования в домашних условиях.

Существую три основных типа солнечного инвертора. Каждый имеет свои преимущества и недостатки.  В основном большей популярностью пользуется сетевой инвертор, так как он позволяет осуществить подключение вашей солнечной электростанции к Зеленому тарифу.

Автономные солнечные инверторы, off grid — инверторы, не подключены к внешней электрической сети и предназначены для автономных солнечных электростанций. Такие инверторы работают отдельно и не могут работать по «Зеленому тарифу», в основном применяются как независимый источник бесперебойного питания.

Гибридный солнечный инвертор, hybrid, еще называют «аккумуляторно-сетевой» преобразователь, совмещающий свойства автономных и сетевых инверторов. Гибридные инверторы имеют большое количество настроек для оптимизации работы солнечной электростанции от общей электрической сети  при наличии аккумуляторных батарей.

Сетевые солнечные инверторы, on grid, работают синхронно с внешней сетью электроснабжения. В случае сбоя питания сетевой солнечный инвертор выключается автоматически. Сетевые инверторы подходят для солнечных систем без аккумуляторных батарей. Вся выработанная энергия генерируется в общую сеть по «Зеленому тарифу», что делает его наиболее выгодным для установки в частном доме или даче.

Если Вы уже решили устанавливать самостоятельно солнечную электростанцию или решили купить готовый комплект солнечных батарей в целях источника бесперебойного питания для частного дома или дачи, Вам необходим автономный или гибридный инвертор. Если же Вы хотите продавать электроэнергию по «Зеленому тарифу» и при этом получать прибыль для более быстрой окупаемости солнечной электростанции, Вам необходимо выбрать сетевой солнечный инвертор.

Что нужно для начала установки солнечной электростанции?

Для начала Вам нужно определиться с необходимой мощностью. Очень важно при выборе оборудования понять, сколько электроэнергии вы расходуете за определенный период времени. После этих расчетов нужно определиться с мощностью всего комплекта оборудования для покрытия этих расходов.

В большинстве случаев, при установке солнечных электростанций, люди обращаются в специальные компании. Профессиональные монтажники выполнят весь комплекс работ по установке и настройке в соответствии с требованиями действующих правил устройства электроустановок, а также ветровых нагрузок и особенностей расположения объекта для строительства.

Вы можете получить консультацию по выбору необходимого оборудования в нашей компании. Специалисты компании Green Solar Energy — это команда опытных установщиков, которые являются высококвалифицированными специалистами с области солнечной энергетики.

За время нашей работы мы выполнили множество различных проектов по установке, а также по сопровождению и техническому обслуживанию солнечных электростанций.

Схема и принципы работы инвертора сети




ЧТО ЭТО?

Grid-interactive или Grid-инвертор (GTI) — это электронное устройство, которое преобразует напряжение постоянного тока (DC) в напряжение переменного тока (AC) и может работать параллельно с электросетью. Напряжение постоянного тока обычно поступает от фотоэлектрических панелей или аккумуляторов энергии. GTI позволяют объединять системы возобновляемой энергии с сетью. Цепи обработки мощности в GTI имеют тот же принцип работы, что и у обычных автономных DC-AC SMPS.Основные отличия заключаются в алгоритме управления и функциях безопасности. GTI в основном принимает переменное нерегулируемое напряжение от массива солнечных панелей и инвертирует его в переменный ток, синхронизированный с сетью. Он должен автоматически прекращать подачу электричества в линии электропередач при отключении сети. GTI может обеспечить электроэнергией ваш дом и даже подать избыток электроэнергии в сеть, чтобы снизить ваши счета за электроэнергию.

В зависимости от мощности и уровней входного напряжения схемы GTI обычно имеют от одной до трех ступеней.Концептуальная принципиальная схема силовой передачи, представленная ниже, иллюстрирует принципы работы трехступенчатого инвертора для подключения к сети. Такая топология может быть полезна для низковольтных входов (например, 12 В) в заземленных системах. Цепи управления и прочие детали здесь не показаны. Как я упоминал выше, существуют также двухкаскадные и одноступенчатые конфигурации (см. Примеры синусоидальных топологий и основные принципы преобразователя постоянного тока в переменный).

КАК ЭТО РАБОТАЕТ.

Входное напряжение сначала повышается повышающим преобразователем, состоящим из катушки индуктивности L1, полевого МОП-транзистора Q1, диода D1 и конденсатора C2.Если фотоэлектрическая батарея рассчитана на напряжение более 50 В, как правило, одна из входных шин постоянного тока должна быть заземлена в соответствии с Национальным электрическим кодексом®. Однако NEC® допускает некоторые исключения, которые мы обсудим ниже. Хотя теоретически любая из двух шин может быть соединена с землей, обычно это отрицательное соединение. Важно помнить, что если вход постоянного тока имеет проводящий проход к земле, выходные проводники переменного тока в конфигурациях с сетевым взаимодействием должны быть изолированы от постоянного тока. В нашем примере гальваническая развязка обеспечивается высокочастотным трансформатором на втором этапе преобразования.Этот каскад представляет собой преобразователь постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией. На схеме выше показан изолирующий преобразователь полного моста (также известного как Н-мост). Он состоит из Q2-Q5, T1, D2-D5, L2 и C3. Для уровней мощности менее 1000 Вт это также может быть полумост или прямой преобразователь (подробнее см. Обзор типов SMPS). Некоторые коммерческие модели используют низкочастотный (НЧ) трансформатор в выходном каскаде вместо высокочастотного в секции DC-DC. При таком методе входной сигнал преобразуется в переменный ток частотой 60 Гц, а затем низкочастотный трансформатор изменяет его до необходимого уровня и одновременно обеспечивает изоляцию.Оборудование с НЧ трансформатором имеет значительно больший вес и размер, но оно не будет вводить постоянную составляющую в нагрузку. Вот менее известная деталь: UL 1741 допускает использование бестрансформаторных инверторов и освобождает их от испытания на выдерживаемое диэлектрическое напряжение между входом и выходом. Следовательно, этап изоляции можно исключить. Важно отметить, что проводники фотоэлектрической батареи в неизолированных конструкциях не могут быть заземлены. NEC® 690.41 допускает незаземленные конфигурации, если они соответствуют статье 690.35. Бестрансформаторные инверторы, конечно, отличаются меньшим весом и стоимостью. Они особенно популярны в Европе, где в некоторых странах до сих пор используются 2-проводные системы без заземления. Однако из-за отсутствия гальванической развязки эти модели представляют потенциальную опасность поражения электрическим током. В такой установке, если человек касается клеммы фотоэлектрической панели или батареи, он / она окажется под потенциалом линии переменного тока. Вот почему бестрансформаторные системы требуют дополнительных устройств защиты в соответствии со статьей 690 NEC®.35 и специальные предупреждающие таблички, размещенные там, где цепи под напряжением могут быть открыты во время обслуживания.

T1 может быть так называемого повышающего типа для усиления входного напряжения. При повышающем T1 первая ступень (повышающий преобразователь) может быть опущена . Однако высокое отношение витков приводит к большой индуктивности рассеяния. Это, в свою очередь, вызывает скачки напряжения на полевых транзисторах и выпрямителях, а также другие нежелательные эффекты.
Регулируемый преобразователь обеспечивает связь постоянного тока с выходным преобразователем переменного тока. Его значение должно быть выше пикового значения переменного напряжения сети.Например, для службы 120 В переменного тока напряжение постоянного тока должно быть> 120 * √2 = 168 В. Типичные значения — 180-200 В. Для 240 В переменного тока вам потребуется 350-400 В постоянного тока.
Третья ступень преобразования преобразует постоянный ток в переменный с помощью другого мостового преобразователя. Он состоит из IGBT Q6-Q9 и LC-фильтра L3, C4.

БТИЗ Q6-Q9 работают как электронные переключатели, работающие в режиме ШИМ. Эта топология требует, чтобы антипараллельные диоды свободного хода обеспечивали альтернативный путь для тока, когда переключатели выключены. Эти диоды либо входят в состав IGBT, либо добавляются извне.Управляя различными переключателями в H-мосте, можно подавать положительный, отрицательный или нулевой потенциал на катушку индуктивности L3. Затем выходной LC-фильтр уменьшает высокочастотные гармоники, создавая синусоидальную волну.

Любой источник питания для связи с сетью должен синхронизировать свою частоту, фазу и амплитуду с электросетью и подавать синусоидальный ток в нагрузку. Обратите внимание, что если выход инвертора (Vout) выше напряжения сети, GTI будет перегружен. Если он ниже, GTI может потреблять ток, а не обеспечивать его.Чтобы обеспечить ограниченный ток в ваши нагрузки, а также обратно в линию, и поскольку сеть действует как источник с очень низким импедансом, типичный GTE предназначен для работы в качестве источника с регулируемым током, а не в качестве источника напряжения источник. Обычно между ГТД и сетью имеется дополнительный дроссель связи (L grid ), который действует как прокладка, «поглощающая» дополнительное напряжение переменного тока. Это также уменьшает гармоники тока, генерируемые ШИМ. Недостатком сетки L является то, что она вводит дополнительные полюса в контур управления, что потенциально может привести к нестабильности системы.

В солнечных приложениях, чтобы максимизировать эффективность системы, GTI также должен отвечать определенным требованиям, определяемым фотоэлектрическими панелями. Солнечные панели обеспечивают разную мощность в разных точках их вольт-амперной (V-I) характеристики. Точка на кривой V-I, где выходная мощность максимальна, называется точкой максимальной мощности (MPP). Солнечный инвертор должен гарантировать, что фотоэлектрические модули работают рядом с их MPP. Это достигается с помощью специальной схемы управления на первом этапе преобразования, которая называется MPP tracker (MPPT).GTI также должен обеспечивать так называемую защиту от островков . При отказе сети или когда ее уровень напряжения или частота выходит за допустимые пределы, автоматический выключатель должен быстро отключить выход системы от линии. Время отключения зависит от условий сети и указано в стандарте UL 1741. В худших случаях, когда напряжение в сети падает ниже 0,5 от номинального или его частота отклоняется на +0,5 или -0,7 Гц от номинального значения, GTI должен прекратить экспорт. возвращение в сеть менее чем за 100 миллисекунд.Защита от изолирования может быть достигнута, например, с помощью функций обнаружения пониженного напряжения переменного тока или максимального тока на выходе. В нашем примере показана система с возможностью резервного питания: при размыкании SW контактора GTI будет обеспечивать питание критических нагрузок, подключенных к субпанели. Вопреки распространенному заблуждению, обычная фотоэлектрическая система снизит ваши затраты на электроэнергию, но не обеспечит резервного питания, если у вас нет специальной настройки с резервным аккумулятором.

Реализация алгоритма управления сетевыми инверторами довольно сложна и обычно выполняется с помощью микроконтроллеров.Любители часто ищут в Интернете полную схему инвертора для привязки сетки. К сожалению, это почти бесплодная задача — GTI вряд ли можно считать сделанным своими руками. Также обратите внимание, что подключение любого генератора, не одобренного UL, к проводке, подключенной к сети, может быть незаконным. В любом случае, производители GTI явно не будут раскрывать детали своей конструкции. Даже если бы вы смогли найти полную схему, она была бы бесполезна без исходного кода контроллера. Для инженеров есть бесплатная инструкция по применению AN3095 от ST Micro.Он предоставляет полную принципиальную схему солнечного инвертора и руководство по проектированию фотоэлектрического инвертора мощностью 3000 Вт, но не предоставляет исходный код.

Принцип работы инвертора

Solar Grid Tie Tie

В дополнение к функции преобразования постоянного тока в переменный, инвертор связи с солнечной сетью также должен обладать функцией MPPT массива солнечных элементов и различными функциями защиты. Группа солнечных элементов подает энергию в электросеть через синусоидальный инвертор PWM. Мощность, передаваемая от солнечного инвертора к электросети в электросеть, определяется мощностью солнечной батареи и местными условиями солнечного сияния в определенное время.Сейчас технология силового инвертора становится очень зрелой, и основная схема силового инвертора показана на следующем рисунке.

Схема работы солнечной фотоэлектрической системы с привязкой к сети показана на рисунке 2. V p означает выходное напряжение солнечного инвертора, привязанного к сетке. В и — напряжение сети. R означает сопротивление провода, а L означает последовательный реактор. I z означает ток, который возвращается в сеть. Чтобы коэффициент мощности тока обратной связи всегда был равен 1, фаза тока обратной связи и напряжение сети должны быть согласованы.Ссылаясь на сетевое напряжение V u , тогда фазы I z и V u должны быть согласованы. V R , напряжение на двух выводах внутреннего сопротивления R, должно соответствовать напряжению электросети. Кроме того, фаза V L , напряжение на двух выводах реактора, ниже, чем у напряжения V R . Фазу и амплитуду V P можно рассчитать по формуле:

V p = I z x (R + ωL) + V u

В формуле: ω обозначает угловую частоту электросети.

В реальной цепи инвертора связи солнечной сети фаза, период и амплитуда V и определяются датчиком напряжения. Поскольку в реальной системе получить значение R сложно, фаза тока обратной связи I z должна быть получена посредством отрицательной обратной связи по току. Фазовый угол тока обратной связи I z вычисляется с учетом фазы электросети. I z должен время от времени обнаруживаться трансформатором тока, чтобы гарантировать, что I z согласуется с напряжением сети.Таким образом, может быть реализована выработка мощности с обратной связью с коэффициентом мощности 1.

Микропроцессор в основном используется для проверки фазы напряжения в реальном времени, обратной связи и управления фазой тока, отслеживания максимальной мощности солнечной батареи и отслеживания синусоидального ШИМ-сигнала в реальном времени. Его рабочий процесс выглядит следующим образом: через датчик напряжения Холла напряжение и фаза электросети передаются на аналого-цифровой преобразователь микропроцессора. Затем микропроцессор сравнивает фазу тока обратной связи и фазу напряжения электросети.Сигнал ошибки будет отрегулирован ПИД-регулятором, а затем отправлен на широтно-импульсный модулятор (ШИМ). Таким образом, процесс обратной связи мощности с коэффициентом мощности 1 завершается. Другая основная функция микропроцессора — обеспечить максимальную выходную мощность солнечной батареи. Выходная мощность массива солнечных элементов может быть рассчитана путем определения выходного напряжения и тока массива солнечных элементов отдельно с помощью датчика напряжения и тока, а затем умножения этих двух обнаруженных значений.Затем должен быть рассчитан выходной цикл ШИМ. Фактически это делается для регулировки напряжения обратной связи для получения оптимизированной максимальной мощности.

На основании рисунка 2 можно обнаружить, что при изменении амплитуды V p фазовый угол φ между током обратной связи инвертора связи солнечной сети и напряжением сети также изменится. Поскольку реализовано управление фазой тока с обратной связью, будет реализовано управление разделением фазы и амплитуды, что упростит процесс работы микропроцессора.Кроме того, необходимо учитывать рабочий статус солнечной фотоэлектрической системы, связанной с сетью, при отключенном питании. В солнечной фотоэлектрической системе с общей сеткой, когда подача электроэнергии в коммунальную сеть прекращается, инвертор привязки к солнечной сети перестает работать.

Принцип работы: Когда подача электроэнергии в энергосистему прекращается, сторона сети остается в состоянии короткого замыкания. В это время солнечный инвертор, связанный с сетью, начнет самостоятельное производство из-за проблемы с перегрузкой.Когда микропроцессор обнаруживает ситуацию перегрузки, он блокирует сигнал SPWM и запускает автоматический выключатель, подключенный к электросети. Если массив солнечных элементов может выводить энергию, то солнечный инвертор, связанный с сетью, будет работать отдельно, что можно легко контролировать. Ему нужно только знать статус отрицательной обратной связи напряжения переменного тока. Микропроцессор определит выходное напряжение инвертора связи солнечной сети и сравнит его с опорным напряжением (обычно 220 В). Затем он будет управлять рабочим циклом выходного сигнала ШИМ для реализации режима инвертирования и стабилизации напряжения.

Предварительным условием для обеспечения стабильной работы напряжения является то, что массив солнечных элементов может обеспечить достаточную мощность в это время. Если нагрузка слишком высока или условия солнечного света плохие, инвертор солнечной энергии на сетке не может выдавать достаточную мощность, и тогда напряжение на клеммах солнечной батареи будет уменьшено. Затем выходное напряжение переменного тока будет уменьшено, что вызовет состояние защиты от низкого напряжения. Когда питание сети вернется в норму, она автоматически переключится в состояние обратной связи.

Принцип работы, типы, преимущества и недостатки

В любой солнечной системе инвертор играет важную роль, как мозг. Основная функция этого — преобразование мощности постоянного тока в мощность переменного тока, вырабатываемую солнечной батареей. Это позволяет контролировать систему, чтобы операторы этой системы могли наблюдать, как эта система работает. Если вы рассматриваете установку солнечных панелей для своего дома, одно из ключевых решений, которые вы принимаете, — это тип инвертора, который нужно установить. Инверторы преобразуют энергию постоянного тока (DC), которая вырабатывается солнечными панелями, в полезную энергию переменного тока (AC).После самих панелей инверторы являются самым важным оборудованием в солнечной энергетической системе. Инвертор предоставляет аналитическую информацию, чтобы помочь в определении операций и обслуживания для устранения проблем в системе. В этой статье обсуждается обзор солнечной системы.

Что такое солнечный инвертор?

Определение: Солнечный инвертор можно определить как электрический преобразователь, который преобразует неравномерный выход постоянного тока (постоянного тока) солнечной панели в переменный (переменный ток).Этот ток можно использовать в различных приложениях, например, в жизнеспособной электрической сети или в автономной электрической сети. В фотоэлектрической системе это опасный компонент BOS (баланс системы), который позволяет использовать обычные устройства с питанием от переменного тока. Эти инверторы имеют некоторые функции с фотоэлектрическими массивами, такие как отслеживание максимальной точки PowerPoint и защита от изолирования. Если мы используем солнечную систему для дома, выбор и установка инвертора важны. Итак, инвертор — незаменимое устройство в солнечной энергетической системе.


Солнечный инвертор

Солнечный инвертор и он работает

Принцип работы инвертора заключается в использовании энергии от источника постоянного тока, такого как солнечная панель, и преобразования ее в мощность переменного тока. Диапазон генерируемой мощности будет от 250 В до 600 В. Этот процесс преобразования может быть выполнен с помощью набора IGBT (биполярных транзисторов с изолированным затвором). Когда эти твердотельные устройства соединены в виде H-моста, он переходит от постоянного тока к переменному току.

Работает с солнечным инвертором

Используется повышающий трансформатор, чтобы можно было получить мощность переменного тока и подать ее в сеть.Некоторые конструкторы начали разрабатывать инверторы без трансформатора, которые имеют более высокий КПД по сравнению с инверторами с трансформатором.

В любой солнечной инверторной системе предварительно запрограммированный микроконтроллер используется для точного выполнения различных алгоритмов. Этот контроллер увеличивает выходную мощность солнечной панели с помощью алгоритма MPPT (Maximum Power Point Tracking).

Типы солнечных инверторов

Классификация солнечных инверторов может быть сделана на основе приложения, которое включает следующее.


Типы солнечных инверторов

Струнный инвертор

Этот вид солнечных панелей имеет форму струны, и многие струны соединены с одинарным инвертором. Каждая струна содержит мощность постоянного тока, которая преобразуется в мощность переменного тока, используемую как электричество. В зависимости от размера установки у вас может быть много струнных инверторов, где каждая струна получает питание постоянного тока от некоторых струн. Эти инверторы хороши для установок, в которых панели расположены в одной плоскости, чтобы не смотреть в разные стороны.

Струнные инверторы также могут использоваться с оптимизаторами мощности, поскольку они представляют собой силовую электронику на уровне модуля, которая монтируется на уровне модуля, следовательно, каждая солнечная панель имеет один. Производители солнечных панелей используют оптимизаторы мощности со своими устройствами и продают их как единое решение, называемое интеллектуальным модулем, чтобы упростить установку. Оптимизаторы мощности, такие как микроинверторы, дают много преимуществ, но они менее дороги. Таким образом, это может быть хорошим выбором среди использования инверторов, таких как строго струнные или микроинверторы.

Центральные инверторы

Они относятся к струнным инверторам, однако они больше и поддерживают дополнительные цепочки солнечных панелей. Вместо того, чтобы напрямую направлять цепочки к инвертору, цепочки объединяются в общий блок сумматора, так что мощность постоянного тока течет к среднему инвертору, где бы она ни преобразуется в мощность переменного тока. Эти инверторы не требуют подключения компонентов, однако для них нужна контактная площадка, а также блок сумматора, поскольку они подходят для крупных инсталляций за счет надежного производства по всему массиву.

Диапазон этих инверторов составляет от МВт до сотен кВт, и они выдерживают до 500 кВт для каждой области. Они не используются в домах, но обычно используются для крупных коммерческих установок и солнечных электростанций.

Микроинверторы

Эти инверторы — хороший выбор как для коммерческих, так и для жилых целей. Как и оптимизаторы мощности, это также электроника на уровне модулей, потому что по одному инвертору монтируется на каждой панели. Микроинверторы изменяют мощность с постоянного на переменный ток прямо на панели, поэтому им не нужен инвертор струнного типа.

Кроме того, из-за преобразования уровня панели, если характеристики панелей затемнены, то остаточные панели не будут видны. Эти инверторы контролируют работу каждой отдельной панели, в то время как инверторы цепочки иллюстрируют действие каждой цепочки, чтобы инверторы были хороши при установке. Использование этих инверторов дает много преимуществ, поскольку они оптимизируют каждую солнечную панель независимо. Он передает больше энергии, особенно если у вас неполная цветовая гамма.

Инвертор на батарейках

Рост количества инверторов на батарейках увеличивается день ото дня.Они однонаправленные и включают в себя как инвертор, так и зарядное устройство. Это можно сделать с помощью аккумулятора. Эти инверторы являются отдельными подключенными к сети, интерактивными и автономными в соответствии с конструкцией и рейтингом UL. Основное преимущество этого заключается в том, что они обеспечивают бесперебойную работу при критических нагрузках в зависимости от состояния сети. Во всех случаях эти инверторы управляют питанием между сетью и массивом во время зарядки аккумуляторов, а также контролируют состояние аккумулятора и контролируют, как они заряжаются.

Гибридный инвертор

Этот инвертор также известен как многорежимный инвертор и позволяет подключать батареи к солнечной энергетической системе. Он связывает аккумулятор с помощью метода, известного как связь по постоянному току. Электроника управляет зарядкой и разрядкой аккумулятора. Так что выбор этих инверторов весьма неполный.

Преимущества солнечного инвертора

Основные преимущества солнечного инвертора включают следующее.

  • Солнечная энергия снижает парниковый эффект, а также снижает аномальные погодные условия.
  • Используя солнечные батареи, мы можем сэкономить деньги за счет сокращения счетов за электроэнергию.
  • Солнечный инвертор используется для преобразования постоянного тока в переменный, и это надежный источник энергии.
  • Эти инверторы расширяют возможности малого бизнеса за счет снижения их энергетических потребностей и требований.
  • Это многофункциональные устройства, поскольку они предварительно запрограммированы на преобразование постоянного тока в переменный, что помогает крупным потребителям энергии.
  • Прост в установке и более разумный по сравнению с генераторами.
  • Обслуживание простое, поскольку они хорошо работают даже при обычном обслуживании.

Недостатки солнечного инвертора

  • К основным недостаткам солнечного инвертора можно отнести следующие.
  • Инверторы такого типа дорогие.
  • Солнечный свет необходим для выработки достаточного количества электроэнергии.
  • Требуется огромное пространство для установки.
  • Для работы в ночное время требуется аккумулятор, чтобы обеспечить надлежащее электричество для дома, коммерческого и т. Д.
Часто задаваемые вопросы

1). Как долго должен работать солнечный инвертор?

Срок службы солнечного инвертора составляет от 10 до 20 лет

2).Солнечные панели переменного или постоянного тока?

Панели солнечных батарей генерируют DC

3). Могу ли я использовать солнечную батарею без батареи?

Да, не всем

4). Как сбросить солнечный инвертор?

Путем включения и выключения инвертора на 30 минут

5). Чем лучше всего чистить солнечные панели?

Лучший способ очистить солнечные панели — использовать трубку и ведро с мыльной водой.

Итак, это все о работе солнечного инвертора. Это электрическое устройство, используемое для преобразования постоянного тока в переменный, где постоянный ток генерируется солнечной панелью. Он контролирует напряжение солнечной системы для достижения максимальной доступной мощности, известной как MPPT (отслеживание точки максимальной мощности). Таким образом, этот MPPT сообщает о работе и производительности системы с помощью встроенной функции, такой как Bluetooth, экран или Интернет. Вот вам вопрос, каковы области применения солнечного инвертора?

Как работает солнечная энергия — сетевые, автономные и гибридные системы — Clean Energy Reviews

В сетевой системе это происходит после того, как электричество достигает распределительного щита:

  • Счетчик . Избыточная солнечная энергия проходит через счетчик, который подсчитывает, сколько энергии вы экспортируете или импортируете (покупаете).

  • Дозирующие системы работают по-разному во многих штатах и ​​странах по всему миру. В этом описании я предполагаю, что счетчик измеряет только электроэнергию, экспортируемую в сеть, как это имеет место в большей части Австралии. В некоторых штатах счетчики измеряют всю солнечную электроэнергию, производимую вашей системой, и поэтому ваша электроэнергия будет проходить через счетчик до того, как достигнет распределительного щита, а не после него.В некоторых районах (в настоящее время в Калифорнии) счетчик измеряет как производство, так и экспорт, и с потребителя взимается плата (или в кредит) за чистую электроэнергию, использованную в течение месяца или года. Я объясню больше об измерении в одном из следующих блогов.

  • Электросеть . Электроэнергия, которая отправляется в сеть из вашей солнечной системы, может затем использоваться другими потребителями в сети (вашими соседями). Когда ваша солнечная система не работает или вы потребляете больше электроэнергии, чем производит ваша система, вы начнете импортировать или потреблять электроэнергию из сети.

Автономная система не подключена к электросети и поэтому требует аккумуляторов. Автономные солнечные системы должны быть спроектированы таким образом, чтобы они вырабатывали достаточно энергии в течение года и имели достаточную емкость батареи для удовлетворения потребностей дома даже в разгар зимы, когда обычно гораздо меньше солнечного света.

Высокая стоимость батарей и автономных инверторов означает, что автономные системы на намного дороже на , чем сетевые системы, и поэтому обычно требуются только в более удаленных районах, удаленных от электросети.Однако стоимость батарей быстро снижается, поэтому в настоящее время растет рынок автономных солнечных батарей даже в больших и малых городах.

Узнайте больше о выборе лучшей автономной солнечной системы здесь

Интеграция солнечной энергии: основы инверторов и сетевых услуг

Если у вас домашняя солнечная система, ваш инвертор, вероятно, выполняет несколько функций. Помимо преобразования солнечной энергии в переменный ток, он может контролировать систему и обеспечивать портал для связи с компьютерными сетями.Системы хранения на солнечных батареях и батареях полагаются на современные инверторы для работы без какой-либо поддержки со стороны сети в случае сбоев, если они предназначены для этого.

На пути к сети на основе инвертора

Исторически электроэнергия вырабатывалась преимущественно путем сжигания топлива и создания пара, который затем вращает турбогенератор, который вырабатывает электричество. Движение этих генераторов производит переменный ток по мере вращения устройства, которое также устанавливает частоту или количество повторений синусоидальной волны.Частота сети является важным показателем для контроля состояния электросети. Например, при слишком большой нагрузке — слишком большом количестве устройств, потребляющих энергию, — энергия удаляется из сети быстрее, чем может быть доставлена. В результате турбины замедлятся и частота переменного тока уменьшится. Поскольку турбины представляют собой массивные вращающиеся объекты, они сопротивляются изменениям частоты так же, как все объекты сопротивляются изменениям в их движении, свойство, известное как инерция.

По мере того как в сеть добавляется больше солнечных систем, к сети подключается больше инверторов, чем когда-либо прежде.Генерация на основе инвертора может производить энергию на любой частоте и не обладает такими же инерционными свойствами, как генерация на основе пара, потому что здесь нет турбины. В результате переход на электрическую сеть с большим количеством инверторов требует создания более умных инверторов, которые могут реагировать на изменения частоты и другие сбои, возникающие во время работы сети, и помогать стабилизировать сеть от этих сбоев.

Сетевые услуги и инверторы

Сетевые операторы управляют спросом и предложением электроэнергии в электрической системе, предоставляя ряд сетевых услуг.Сетевые услуги — это действия, которые операторы сетей выполняют для поддержания общесистемного баланса и лучшего управления передачей электроэнергии.

Когда сеть перестает вести себя должным образом, например, при отклонениях напряжения или частоты, интеллектуальные инверторы могут реагировать по-разному. В общем, стандарт для небольших инверторов, например, подключенных к бытовой солнечной системе, заключается в том, чтобы оставаться включенными во время небольших сбоев напряжения или частоты или «преодолевать» небольшие перебои в напряжении или частоте, а также если сбой длится долгое время или больше, чем обычно. , они отключатся от сети и отключатся.Частотная характеристика особенно важна, потому что падение частоты связано с неожиданным отключением генерации. В ответ на изменение частоты инверторы настроены на изменение выходной мощности для восстановления стандартной частоты. Ресурсы на основе инвертора также могут реагировать на сигналы оператора об изменении выходной мощности при колебаниях другого спроса и предложения в электрической системе; эта услуга сети известна как автоматическое управление генерацией. Для предоставления сетевых услуг инверторы должны иметь источники энергии, которыми они могут управлять.Это может быть либо генерация, например солнечная панель, которая в настоящее время вырабатывает электричество, либо накопление, например система батарей, которую можно использовать для выработки энергии, которая была ранее сохранена.

Другой сетевой сервис, который могут предоставить некоторые передовые инверторы, — это формирование сети. Инверторы, формирующие сетку, могут запускать сеть, если она выходит из строя — процесс, известный как «черный запуск». Традиционным инверторам, работающим по принципу «следования за сетью», требуется внешний сигнал от электрической сети, чтобы определить, когда произойдет переключение, чтобы произвести синусоидальную волну, которая может быть введена в электрическую сеть.В этих системах мощность от сети обеспечивает сигнал, который инвертор пытается согласовать. Более совершенные инверторы, формирующие сетку, могут сами генерировать сигнал. Например, сеть небольших солнечных панелей может назначить один из своих инверторов для работы в режиме формирования сети, в то время как остальные следуют ее примеру, как партнеры по танцам, формируя стабильную сеть без какой-либо генерации на базе турбин.

Реактивная мощность — одна из важнейших составляющих сетевых услуг, которые инверторы могут предоставить. В сети напряжение — сила, толкающая электрический заряд — всегда переключается взад и вперед, как и ток — движение электрического заряда.Электрическая мощность максимальна, когда напряжение и ток синхронизированы. Однако могут быть случаи, когда напряжение и ток имеют задержки между их двумя чередующимися моделями, например, когда двигатель работает. Если они не синхронизированы, часть мощности, протекающей по цепи, не может быть поглощена подключенными устройствами, что приведет к потере эффективности. Для создания такого же количества «реальной» мощности потребуется больше общей мощности — мощности, которую могут поглотить нагрузки. Чтобы противодействовать этому, коммунальные предприятия поставляют реактивную мощность, которая обеспечивает синхронизацию напряжения и тока и упрощает потребление электроэнергии.Эта реактивная мощность не используется сама по себе, а делает полезными другую мощность. Современные инверторы могут обеспечивать и поглощать реактивную мощность, помогая сетям сбалансировать этот важный ресурс. Кроме того, поскольку реактивную мощность сложно передавать на большие расстояния, распределенные энергоресурсы, такие как солнечная энергия на крыше, являются особенно полезными источниками реактивной мощности.

Работа в сети, вне сети, гибридная солнечная система

Эта система работает в двух направлениях — подача электроэнергии может течь из сети, к которой она подключена, в дом пользователя и из дома пользователя в сеть .Эта функция делает сетевую солнечную систему доступной и очень полезной. Солнечные панели, установленные в доме пользователя, «привязаны» к сети.

Эти панели вырабатывают электричество, когда ярко светит солнце, и это электричество затем «отправляется» на распределительную электрическую панель в доме для использования. Затем любая избыточная мощность отправляется обратно в сеть, и это мгновенно снижает показания счетчика в вашем доме. Плата за электроэнергию составляет ровно столько, сколько используется в домашних условиях, и, кроме того, сеть действует как «хранилище» избыточной энергии, которую генерирует внутрисетевая солнечная энергосистема.

Давайте посмотрим, как работает эта система, выполнив несколько простых шагов:

Step-1: Солнечные панели преобразуют солнечный свет в электрическую энергию, которая является постоянным током (DC). Затем этот ток отправляется на инвертор.

Step-2: Инвертор преобразует этот постоянный ток в переменный ток (AC), поскольку домашние хозяйства могут использовать только переменный ток. Инвертор, привязанный к сети, дополнительно регулирует количество и напряжение электричества, подаваемого в дом, поскольку вся вырабатываемая энергия в основном намного больше, чем требуется для дома или может быть обработана.

Step-3: Этот «преобразованный» источник питания затем используется в домах через главную распределительную панель. Теперь у вашего дома есть доступ к чистой и зеленой электроэнергии, что позволяет вам вносить свой вклад в создание более чистой и устойчивой окружающей среды.

Могут возникнуть опасения по поводу того, как дом будет получать электроэнергию, когда солнце не светит.
— это преимущество «привязки» системы к электросети.
— Ваш дом получает постоянное электричество независимо от погоды.

В зависимости от размера системы или интенсивности использования потребитель может по-прежнему использовать энергию из сети в течение дня.

Электроэнергия — это ограниченный ресурс, и по мере увеличения числа пользователей ее стоимость будет расти. Затраты, которые вы понесете на установку этой системы, обычно окупаются в течение короткого промежутка времени, около 3 лет, поскольку экономия на электроэнергии огромна. Мы в Solar Start хотим передать этот контроль и «власть» всем, предоставляя лучшие солнечные энергетические системы, которые поддерживаются превосходным качеством обслуживания клиентов и глубокими знаниями наших экспертов.

Позвоните нам по указанному номеру или заполните форму запроса, и вы получите быстрый ответ от представителя компании.

A Руководство по объединению сетей и изолированной эксплуатации мини-сетевых энергосистем мощностью до 200 кВт (Технический отчет)

Грецен, Крис, Энгель, Ричард, и Кетченбах, Томас. Руководство по объединению сетей и изолированной эксплуатации мини-сетевых энергосистем мощностью до 200 кВт .США: Н. П., 2013. Интернет. DOI: 10,2172 / 1171616.

Greacen, Chris, Engel, Richard, & Quetchenbach, Thomas. Руководство по объединению сетей и изолированной эксплуатации мини-сетевых энергосистем мощностью до 200 кВт . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/1171616

Грецен, Крис, Энгель, Ричард, и Кетченбах, Томас.Пн. «Руководство по объединению сетей и изолированной эксплуатации мини-сетевых систем мощностью до 200 кВт». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/1171616. https://www.osti.gov/servlets/purl/1171616.

@article {osti_1171616,
title = {Руководство по объединению сетей и изолированной эксплуатации мини-сетевых энергосистем мощностью до 200 кВт},
author = {Грецен, Крис и Энгель, Ричард и Кетченбах, Томас},
abstractNote = {Руководство по межсетевому соединению и изолированной эксплуатации мини-сетевых энергосистем мощностью до 200 кВт предназначено для удовлетворения широко распространенной потребности в руководствах, стандартах и ​​процедурах для соединения мини-сетей с центральной электрической сетью по мере продвижения электрификации сельских районов в развивающихся странах, объединяя эти когда-то отдельные энергосистемы.Руководство направлено на то, чтобы помочь владельцам и операторам мини-сетей возобновляемых источников энергии понять доступные технические варианты, вопросы безопасности и надежности, а также инженерные и административные затраты на различные варианты объединения сетей. Руководство намеренно краткое, но включает ряд приложений, которые указывают читателю на дополнительные ресурсы для получения более подробной информации. В рамки руководства не включены политические соображения по поводу того, «кто за что платит», как должны быть установлены тарифы, или другие финансовые вопросы, которые также имеют первостепенное значение, когда «малая сеть соединяется с большой сетью».”},
doi = {10.2172 / 1171616},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1171616}, журнал = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {2013},
месяц = ​​{4}
}

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *