Aurinkoenergian sähköntuotantojärjestelmän vihreä tehonsovittaminen

Verkkoon kytkettävän aurinkoenergian sähköntuotantosysteemin soveltaminen alkoi 1980-luvun alussa. Yhdysvallat, Japani, Saksa ja Italia pyrkivät kaikin tavoin tähän. Tuolloin rakennettiin suuria aurinkosähköverkkoon kytkettyjä voimalaitoksia, joiden koko vaihteli 100 kW: stä 1 MW: iin. Ja ne ovat kaikki hallituksen kokeellisia voimalaitoksia. Testitulokset eivät kuitenkaan olleet kovin tyydyttäviä. Koska aurinkokennot olivat kalliita tuolloin, voimayhtiö oli vaikea hyväksyä.

Kehittyneiden maiden lähivuosina kehittyneet markkinat ovat kattopohjaisen sähköntuotannon järjestelmä. Syynä on se, että sähköverkon jakautuminen kehittyneissä maissa on hyvin tiheä, verkkoon kytketty sähköntuotanto ei käytä paristoja ja huipputehon sähkökustannukset verkossa ovat korkeat. Valosähköenergian sähkön hinta hyvillä auringonvaloalueilla on lähellä hyödykkeen hintaa (arviolta 2000-2005). Laskentajakso), on ennustettu, että kattoristikkoon kytketty sähköntuotantojärjestelmä laajalti käytössä 10 vuoden kuluttua.

Verkkoon kytketty aurinkosähköjärjestelmä koostuu aurinkosähköjärjestelmästä, ohjaimesta ja verkkoon kytketystä invertteristä. Verkkoliitäntäinen taajuusmuuttaja syöttää suoraan sähköenergian julkiseen verkkoon kulkiessaan akun varastoinnin läpi. Koska sähköenergia syötetään suoraan sähköverkkoon, akku irrotetaan, akun tallentaminen ja vapauttaminen tallennetaan, energian väheneminen pienenee, järjestelmän käytössä oleva tila ja järjestelmän investoinnit ja ylläpito tallennetaan, ja kustannukset pienenevät; Toisaalta sähköntuotantokapasiteetti voidaan tehdä hyvin. Suuri ja voi taata sähkölaitteen virtalähteen luotettavuuden. Kuitenkin, koska invertterilähtö on kytketty rinnan sähköverkon kanssa, on välttämätöntä säilyttää kaksi virtalähteen jännitteen, vaiheen, taajuuden jne. Sähköisten ominaisuuksien johdonmukaisuutta, muuten nämä kaksi virtalähdevalikoimaa voivat ladataan ja puretaan keskenään, mikä aiheuttaa sisäisen kulutuksen ja epävakauden koko tehonsyöttöjärjestelmästä.

Aurinkosähköverkkoon liitetyn aurinkovoimajärjestelmän pääkomponentti on invertteri tai tehonsäätölaite (PCU). PCU muuntaa aurinkosähkön tuottaman sähköntuotantosysteemin generoiman suoravirran normaaliksi vaihtovirraksi, joka täyttää tehoalan vaatimukset. Kun tehoyksikkö lopettaa virransyötön tai julkisen käytön Kun verkko on viallinen, PCU katkaisee virran automaattisesti. Verkkoyhteys ruudukkoon liitetyn aurinkosähköjärjestelmän ja julkisen verkon välillä on asetettu. Kun verkkoon kytketty aurinkosähkön tuotantojärjestelmä ylittää järjestelmän kuormituksen edellyttämän todellisen määrän, ylimääräinen teho lähetetään julkiseen verkkoon. Kun aurinkosähköjärjestelmän energiantuotos on pienempi kuin järjestelmän kuormituksen edellyttämä todellinen tehontarve, järjestelmän kuormituksen vaatimaa tehoa voidaan täydentää julkisella verkolla. Samalla on myös varmistettava, että aurinkosähköjärjestelmä ei syöttä sähköenergiaa julkiselle sähköverkolle julkisen sähköverkon häiriön tai ylläpidon aikana, jotta järjestelmä voi toimia luotettavasti ja luotettavasti. Aurinkosähköverkkoon kytketty sähköntuotanto on aurinkosähköntuotannon kehityssuunta, joka edustaa 2000-luvun potentiaalista energiankäyttöteknologiaa.

1980-luvun lopulla japanilainen tutkija S. Nonaka ja muut olivat edelläkävijöitä nykyisen aurinkopaneeliryhmän verkkoon kytketyllä invertterilla. Tämä ristikytkentäinen invertteri sopii hyvin aurinkomoduuleihin. Parempi suorituskyky. Kuitenkin nykyisen lähdevirtalähtöpiirin käyttämisen vuoksi pääpiiri ja ohjaus ovat monimutkaisia, joten sitä ei ole kehitetty hyvin. 1990-luvulta lähtien tehoelektroniikan ja ohjaustekniikan kehittymisen myötä jännitetyyppinen PWM-invertterivirtaustekniikka on kehittynyt kypsemmäksi. Ylimääräisen kaksisuuntaisen tehonmuuntimen ja nykyisen ohjaustuloksensa ansiosta tämä tekniikka on suoraan sovellettu aurinkopaneelien verkkoon kytkettyyn virransyötöön ja verkko-osien sinimuotoiset virtapiirteet saavutetaan, jolloin saavutetaan "vihreä" tehonmuunnos. Yksivaiheisen jännitetyyppisen aurinkokennojärjestelmän verkkoyhteydellä varustettu ohjausjärjestelmä on esitetty kuviossa 2.

Kun ruudukko on käynnissä, ohjausjärjestelmä ohjaa aurinkopaneelin DC-puolijännitettä Vd ja ohjausjärjestelmä syöttää ruudukon aurinkopaneelin herätteen alle. Kuten kuviosta 1 nähdään, verkkoon kytketyn invertterijärjestelmän muodostavat ristikytkentäinen muuntaja T, AC-induktori L, tehoputki (T1-T4), DC-varastokondensaattori C, mikroprosessorin ohjausjärjestelmä ja aurinkopaneeli PV. Verkko-osan sinimuotoinen ohjausprosessi verkkoliitännän aikana on seuraava:


Ensiksi vertailujännitettä Vd * verrataan takaisinkytkentäjännitteeseen Vd. Virhejännitesignaalia ΔVd, ΔVd säätelee jännite ja virran säätösignaali on Im *. Vaihe saadaan yksikön siniaaltosignaalilla, joka on synkronoitu ristikkojännitteen kanssa, ja nämä kaksi kerrotaan sinimuotoisella virtaussignaalilla iN *. Kun virtalähde on säädetty, PWM-tilageneraattori antaa ohjaussignaalin, joka pakottaa lähtövirran syöttövirran seuraamiseksi. Kun iN käännetään VN: ltä, sähköenergia syötetään aurinkopaneelista verkkoon.