's eszközök képesek"alakítani”bemeneti elektromos paraméterek, például feszültség és frekvencia, hogy a terhelés követelményeivel kompatibilis kimenetet állítsanak elő.

Általánosságban elmondható, hogy az inverterek olyan eszközök, amelyek képesek egyenáramot váltakozó árammá alakítani, és meglehetősen gyakoriak az ipari automatizálási alkalmazásokban és az elektromos hajtásokban.

1.Önálló és hálózatra csatlakoztatott inverterek

A fotovoltaikus alkalmazásokban használt invertereket történelmileg két fő kategóriába sorolják:

:Önálló inverterek

:

Az önálló inverterek olyan alkalmazásokhoz valók, ahol a fotovoltaikus erőmű nincs csatlakoztatva a fő energiaelosztó hálózathoz.Ez előre meghatározott határokon belül tartja őket, és képesek ellenállni az átmeneti túlterhelési helyzeteknek.Ebben a helyzetben az invertert egy akkumulátortároló rendszerrel kapcsolják össze a folyamatos energiaellátás biztosítása érdekében.

"kiszabott”a fő rács által.

1. ábra - Példa önálló rendszerre és hálózatra kapcsolt rendszerre.

2.Mi a szerepe a buszkondenzátornak?

Az inverter célja, hogy egy egyenáramú hullámformájú feszültséget váltakozó áramú jellé alakítson át, hogy adott frekvencián és kis fázisszöggel áramot injektáljon egy terhelésbe (pl. az elektromos hálózatba).φ ≈0).2 (ugyanez az általános séma háromfázisú rendszerre is kiterjeszthető).Ezen a vázlaton egy PV rendszert, amely egyenáramú feszültségforrásként működik bizonyos forrásinduktivitás mellett, AC jellé formálják négy IGBT kapcsolón keresztül szabadonfutó diódákkal párhuzamosan.

Idézz

2. ábra: Impulzus szélességmoduláció (PWM) egyfázisúinverter beállítása.Az IGBT kapcsolók az LC kimeneti szűrővel együtt a DC bemeneti jelet használható AC jellé alakítják.Ez indukálja akáros feszültség hullámzás a PV kivezetéseken.A buszA kondenzátor úgy van méretezve, hogy csökkentse ezt a hullámzást.

Az IGBT-k működése hullámfeszültséget vezet a PV tömb termináljára.Ez a hullámosság káros a PV rendszer működésére, mivel a kapcsokra adott névleges feszültséget az IV görbe maximális teljesítménypontján (MPP) kell tartani, hogy a legtöbb teljesítményt lehessen kinyerni.

alacsonyabb átlagos teljesítmény (3. ábra).

3. ábra: A PWM inverter séma által a napelemes kapcsokra bevezetett feszültség hullámzása eltolja az alkalmazott feszültséget a PV tömb maximális teljesítménypontjáról (MPP).Ez hullámzást okoz a tömb kimeneti teljesítményében, így az átlagos kimeneti teljesítmény alacsonyabb, mint a névleges MPP

A feszültség hullámzás amplitúdóját (csúcstól csúcsig) a kapcsolási frekvencia, a PV feszültség, a busz kapacitása és a szűrő induktivitása határozza meg az alábbiak szerint:

ahol:

A VPV a napelem DC feszültsége,

Az (1) egyenlet egy ideális kondenzátorra vonatkozik, amely megakadályozza a töltés átáramlását a kondenzátoron töltés közben, majd ellenállás nélkül kisüti az elektromos térben található energiát.A valóságban egyetlen kondenzátor sem ideális (4. ábra), hanem több elemből áll.Az ideális kapacitáson kívül a dielektrikum nem tökéletesen ellenálló, és egy kis szivárgóáram folyik az anódról a katódra egy véges söntellenállás (Rsh) mentén, megkerülve a dielektromos kapacitást (C).Amikor áram folyik a kondenzátoron, a csapok, fóliák és a dielektrikum nem vezetnek tökéletesen, és a kapacitással egyenértékű soros ellenállás (ESR) van sorba kapcsolva.Végül a kondenzátor némi energiát tárol a mágneses térben, így egy ekvivalens soros induktivitás (ESL) van sorba kapcsolva a kapacitással és az ESR-rel.

4. ábra: Általános kondenzátor egyenértékű áramköre.

Ezen elemek mindegyike befolyásolhatja az inverter viselkedését, mind az AC, mind a DC oldalon.Annak meghatározására, hogy a nem ideális kondenzátorkomponensek leromlása milyen hatással van a PV kivezetésekre bevezetett feszültséghullámokra, egy PWM unipoláris H-híd invertert (2. ábra) szimuláltak a SPICE segítségével.A szűrőkondenzátorokat és az induktorokat 250 µF, illetve 20 mH értéken tartják.Az IGBT-k SPICE-modelljei Petrie és munkatársai munkáiból származnak. Az IGBT-kapcsolókat vezérlő PWM-jelet egy komparátor, illetve egy invertáló komparátor áramkör határozza meg a magas, illetve az alacsony oldali IGBT-kapcsolókhoz.A PWM vezérlők bemenete egy 9,5 V-os, 60 Hz-es szinuszos vivőhullám és egy 10 V-os, 10 kHz-es háromszöghullám.

CRE megoldás

A CRE a filmkondenzátor sorozat kiforrott megoldását kínálja a PV inverterekhez, amelyek tartalmazzák az egyenáramú összeköttetést, az AC-szűrőt és a snubber-t.