دور العزف في أنظمة الكهروضوئية

في موجة تحول الطاقة العالمية ، أصبح توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية قوة مهمة مع خصائصه النظيفة والمتجددة . في الأنظمة الكهروضوئية ، على الرغم من أن العاكس يبدو غير واضح ، إلا أنه يلعب دورًا حيويًا ويمكن أن يطلق عليه "القلب" ، وهو ما يطلق عليه ". يؤثر على كفاءة توليد الطاقة واستقرار واقتصاد أنظمة PV .

تقوم الألواح الشمسية بتحويل طاقة الضوء إلى تيار مباشر (DC) من خلال التأثير الكهروضوئي ، ولكن سواء كانت متصلة بشبكة الطاقة أو الأجهزة اليومية ، فإنها تحتاج إلى استخدام التيار المتناوب (AC) .

تتمثل الوظيفة الأساسية والأساسية للعاكس في تحويل DC التي تم إنشاؤها بواسطة اللوحة الشمسية إلى التيار المتردد الذي يلبي المتطلبات .

خذ نظام PV Home كمثال . على السطح على السطح يخرج بشكل مستمر DC خلال اليوم . عاكس سلسلة مع قوة مصنفة من 5KW تستخدم الطاقة الداخلية من الأجهزة الإلكترونية الداخلية (مثل البوابة ثنائية القطب IGBT) إلى طاقة DC إلى SINUSOID AC 380V) من خلال التبديل عالي التردد . يمكن استخدام طاقة التيار المتردد هذه مباشرة من قبل الثلاجات ومكيفات الهواء وأجهزة التلفزيون والأجهزة الأخرى في المنزل ، ويمكن توصيل القوة الزائدة بشبكة الطاقة لتحقيق "حيرة ذاتية للاستخدام الذاتي وفائض الطاقة للشبكة" .}

في محطات الطاقة الكهروضوئية على نطاق واسع على نطاق واسع ، يكون حجم تحويل الطاقة للمحولات المركزية أكثر مدهشة . على سبيل المثال ، في قاعدة كهروضوئية على مستوى Megawatt في غرب الصين ، وهو عاكس مركزي واحد مع قدرة 1MW على أن يكونوا محطتين من القوى المستقرة إلى قوة التيار المتردد كل ساعة ، وهو ما يعادل تلبية هذه الأجهزة الكهربائية من الأضلاع}. استخدم الهياكل الطوبولوجية المعقدة وخوارزميات التحكم لضمان أن يتمتع طاقة AC الناتج بمعدل تشويه متناسق منخفض للغاية (عادة أقل من 5 ٪) ، وتلبية متطلبات جودة الطاقة الصارمة لشبكة الطاقة وتجنب التلوث إلى الشبكة .

سوف تتغير شدة الضوء ودرجة الحرارة وتغطية الغبار والعوامل الأخرى من تغيير طاقة الإخراج للألواح الشمسية طوال الوقت ، ويمكن أن تتمثل وظيفة تتبع نقاط الطاقة (MPPT) في العاكس في ضبط نقطة عمل اللوحة الشمسية في الوقت الفعلي بحيث تقوم دائمًا بإخراج الحد الأقصى للطاقة { - 0}}

افترض أن الحد الأقصى للطاقة للوحة الشمسية في ظل ظروف الاختبار القياسية (STC ، Irradiance 1000W/M² ، درجة الحرارة 25 درجة) هو 500 واط ، ولكن في التشغيل الفعلي ، فإن الضوء الضعيف في الصباح الباكر ، ودرجة حرارة عالية عند الظهر ، والغطاء السحابي في فترة ما بعد الظهر سيؤدي إلى تملق طاقة الإخراج للوحة الشمسية {.

في هذا الوقت ، سيغير العاكس المجهز بخوارزميات MPPT المتقدمة (مثل طريقة مراقبة الاضطراب وطريقة زيادة التوصيل) باستمرار جهد العمل وتيار اللوحة الشمسية ، ويغلق بدقة الحد الأقصى لنقطة الطاقة من خلال "تعديل الاختبار" السريع "{2}}

وفقًا للإحصائيات ، يمكن أن يزيد العزف مع وظيفة MPPT الفعالة من كفاءة توليد الطاقة الإجمالية للأنظمة الكهروضوئية بنسبة 5 ٪ - 15 ٪ .

في سيناريوهات PV الموزعة ، تكون مزايا وظيفة MPPT أكثر وضوحًا . على سبيل المثال ، في نظام PV على السطح للمبنى السكني ، فإن خصائص الإخراج للألواح في سلاسل مختلفة تختلف بشكل كبير ، حيث يتم حظر بعض اللوحات من خلال الأجزاء والمغطاة ببناء . التي يمكن أن تحسن كفاءة توليد الطاقة لكل جزء بشكل منفصل ، وتجنب "تأثير اللوحة القصيرة" ، وزيادة توليد الطاقة للنظام بأكمله .

يتعرض نظام PV للهواء الطلق لفترة طويلة ويواجه مخاطر مختلفة مثل شذوذ الشبكة وفشل المعدات والبيئة الطبيعية .

عندما تكون شبكة الطاقة خارج الطاقة بسبب خطأ ، إذا استمر نظام PV في توفير الطاقة لشبكة الطاقة المحلية ، فسيتم تشكيل "جزيرة" ، والتي لن تتسبب فقط تأثير الجزيرة .

على سبيل المثال ، عندما تسبب إعصار في شبكة الطاقة في منطقة معينة ، فإن عاكس نظام PV المحلي المتصل بشبكة الطاقة ينشط على الفور حماية الجزيرة ، مما يضمن سلامة موظفي الإصلاح بشكل فعال وسلامة المعدات .

عندما يكون جهد الخرج للوحة الشمسية مرتفعًا جدًا (مثل زيادة الجهد بسبب انخفاض مفاجئ في درجة الحرارة) ، يحدث خطأ في الدائرة القصيرة في الدائرة ، أو أن تيار الحمل كبير جدًا ، فإن العاكس سيؤدي تلقائيًا إلى تشغيل آلية الحماية أيضًا ، حيث يكون هناك ما يزيد عن الدائرة في الدائرة. الدالة . عندما تكون درجة حرارة جهاز الطاقة الداخلية مرتفعة للغاية ، فإنها تبرد عن طريق بدء مروحة التبريد ، وتقليل طاقة الإخراج ، وما إلى ذلك. ، للتأكد من أن الجهاز يعمل ضمن نطاق درجة حرارة آمنة .

مع الزيادة المستمرة في السعة المثبتة الكهروضوئية ، أصبح دور المخالفات في تفاعل الشبكة مهمًا بشكل متزايد . لا يحتاج إلى دمج الطاقة الكهربائية بسلاسة في الشبكة ، ولكن يحتاج أيضًا إلى تلبية متطلبات الشبكة لجودة الطاقة والاستقرار والتنظيم {.

يتحكم العاكس في الشكل الموجي ومرحلة تيار الإخراج بحيث تكون طاقة AC الإخراج في نفس التردد ومرحلة جهد الشبكة ، ويتحكم في المحتوى التوافقي إلى مستوى منخفض للغاية . على سبيل المثال ، يمكن للمحولات الذكية الحديثة التحكم في معدل التشويش الحالي (THD) في غضون 3 ٪ ، قريبة من الموجة المثالية ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للعاكس أيضًا ضبط عامل الطاقة وفقًا للطلب على الشبكة لجعله قريبًا من 1 ، وبالتالي تحسين كفاءة الإرسال للشبكة .

مدفوعة بعولمة الكهرباء الخضراء ، تحولت أنظمة الكهروضوئية تدريجياً من وحدات توليد الطاقة البسيطة إلى العقد الذكية مع إمكانات دعم الشبكة . تدعم العزف الجديد وظائف مثل تنظيم الطاقة النشط وتأثيرات الطاقة التفاعلية . عندما يكون حمل الشبكة ذروة ، يمكن للمغامر أن يقلل بشكل فعال من قوة الإخراج لتجنب الحبل الوطني ؛ عندما يكون جهد الشبكة منخفضًا ، يمكن للعاكس إخراج الطاقة التفاعلية لزيادة مستوى جهد الشبكة . في ألمانيا ، فقد أدرك العاكس لبعض محطات الطاقة الكهروضوئية وظيفة "محطة الطاقة الافتراضية" من خلال التواصل في الوقت الفعلي مع مركز الإرسال في الوقت الفعلي ، شاركت بشكل فعال في تنظيم حمولة الذروة لتنظيم القدرة على الطاقة ، وتحديد طاقة regerport.

يدمج المحولات الحديثة عمومًا وظائف جمع البيانات والاتصالات والتحليل الذكي ، وتصبح "مدبرة منزلية ذكية" لنظام PV . من خلال أجهزة استشعار مدمجة ، يراقب العاكس جهد إدخال التيار المستمر ، والتيار ، والتردد ، ودرجة حرارة المعدات وغيرها من المعلمات في الوقت الحقيقي ، وتحميل البيانات إلى منصة المراقبة ( wifi) الاتصال .

يمكن لموظفي التشغيل والصيانة عرض حالة التشغيل عن بُعد ، وبيانات توليد الطاقة ومعلومات إنذار الصدع لنظام PV من خلال تطبيق الهاتف المحمول أو الكمبيوتر . على سبيل المثال ، عندما يتناقص توليد الطاقة من لوحة معينة بسبب تراكم الغبار ، فإن العاكس سيصدر بعض الإنذار في الوقت المناسب ، ويحدد موقع لوحة المشكلة من خلال تحليل البيانات ، والمساعدة في عملية الصيانة على الإصلاح والبلاغ. تحتوي العاكشات أيضًا على وظائف صيانة تنبؤية . من خلال تحليل التعلم الآلي للبيانات التاريخية ، يمكن التنبؤ بخطر فشل المعدات مسبقًا ، مما يحول الصيانة السلبية إلى صيانة نشطة .

باختصار ، يدمج العاكس وظائف متعددة مثل تحويل الطاقة ، وتحسين الطاقة ، وحماية السلامة ، وتفاعل الشبكة ، والإدارة الذكية في نظام PV . يحدد أدائه مباشرة كفاءة توليد الطاقة ، والاستقرار والفوائد الاقتصادية لنظام PV . مع التكنولوجيا المستمرة للتكنولوجيا ، مثل carbide carbide ، و musting algory ، سيزيد من تحسين أداء العزف ، وتعزيز صناعة الكهروضوئية للتطور في اتجاه أكثر كفاءة وذكية ، والمساهمة أكثر في تحول الطاقة العالمي .