Kao središnji regulator fotonaponskog sustava, pretvarač ima ključnu ulogu u radu i izlazu cijelog sustava. Kada sustav ima problema kao što su stanje pripravnosti, isključivanje, alarm, greška, proizvodnja električne energije koja ne ispunjava očekivanja, prekid praćenja podataka itd., osoblje za rad i održavanje uvijek podsvjesno kreće od pretvarača kako bi pronašlo uzrok i rješenje. U svakodnevnoj komunikaciji uočeno je da iako se distribuirani fotonaponski sustavi brzo razvijaju dugi niz godina, još uvijek postoji nekoliko tipičnih nesporazuma o izmjenjivačima. Razgovarajmo o tome danas.
01 Izlazni napon pretvarača?
Parametar "izmjenični izlazni napon" može se lako pronaći u specifikacijskom listu svake marke pretvarača. To je ključni parametar za definiranje karakteristika stupnja pretvarača. Jednostavnim rječnikom rečeno, čini se da se izlazni napon izmjenične struje odnosi na vrijednost napona koju izlazi izmjenična strana pretvarača. Zapravo, radi se o nesporazumu.
"AC izlazni napon" nije izlazni napon samog pretvarača. Pretvarač je energetski elektronički uređaj sa svojstvima izvora struje. Budući da mora biti spojen na električnu mrežu (Utility) za siguran prijenos ili pohranjivanje proizvedene električne energije, uvijek će otkriti napon (V) i frekvenciju (F) mreže na koju je spojen tijekom rada. Jesu li ova dva parametra sinkronizirana/isti s mrežom određuje može li mreža prihvatiti izlaz električne energije iz pretvarača. Kako bi dao izlaznu vrijednost svoje nazivne snage (P=UI), pretvarač izračunava može li nastaviti izlaziti i koliko izlaziti na temelju mrežnog napona (mrežne priključne točke) otkrivenog u svakom trenutku. Ono što je zapravo izlaz u mrežu ovdje je struja (I), a veličina struje se podešava prema promjeni napona.
Uzimajući potrebu za pretvorbom 10 KW kao primjer, ako je mrežni napon 400 V, trenutna vrijednost koju pretvarač mora isporučiti u ovom trenutku je: 10000÷400÷1,732≈14,5A; kada napon mreže fluktuira na 430V u sljedećem trenutku, potrebna izlazna struja se podešava na 13,4A; naprotiv, kada se napon mreže smanji, pretvarač će u skladu s time povećati vrijednost izlazne struje. Postoje dvije točke koje treba imati na umu: ① Napon mreže ne može ostati na konstantnoj vrijednosti, on uvijek fluktuira; ② Stoga mrežni napon koji detektira pretvarač mora imati raspon. Ako stvarni napon mreže fluktuira izvan ovog raspona, pretvarač to mora otkriti u stvarnom vremenu i prijaviti grešku te zaustaviti izlaz dok se napon mreže ne uspostavi. Svrha ovoga je zaštititi sigurnost električnih uređaja i osoblja na istom vodu u trafostanici.
U ovom slučaju, zašto ne promijeniti naziv ovog parametra? Glavni razlog je što industrija već dugi niz godina slijedi istu praksu - svi to tako nazivaju; u isto vrijeme, kako bi bio u skladu s izlaznom strujom, nazvan je na ovaj način.
02 Mora li pretvarač biti opremljen zaštitom od otočića?
Odgovor je naravno da, bez sumnje. Može se čak reći da je razlog zašto se inverter može nazvati inverterom taj što ima anti-islandsku zaštitu. Zamislite: ako pretvarač dopušta istosmjernoj strani ulaz, a izmjeničnoj strani ne može izlaz, kamo će otići velika količina naboja? Pretvarač sam po sebi nije uređaj za pohranu podataka i ne može držati veliku količinu napunjenosti, tako da i dalje mora izlaziti. Do otočanja dolazi kada se iz nekog razloga prekine normalan prijenos i distribucija električne energije u električnoj mreži. Jednom kada velika količina naboja uđe u vod električne mreže duž izvorne staze, ako u to vrijeme na tome radi osoblje za održavanje električne energije, posljedice će biti katastrofalne. Stoga, ako fotonaponski sustav želi uvijek biti sinkroniziran s električnom mrežom, mora biti opremljen zaštitnom funkcijom protiv otočića (Anti-Islanding).
Kako to postići? Ključna točka za sprječavanje efekta otoka i dalje je otkrivanje nestanaka struje u elektroenergetskoj mreži. Obično se koriste dvije metode detekcije "islanding effect", pasivne ili aktivne. Bez obzira na metodu otkrivanja, nakon što se potvrdi da je električna mreža izvan napajanja, pretvarač spojen na mrežu bit će isključen iz mreže i pretvarač će se zaustaviti unutar propisanog vremena odziva. Vrijednost odziva trenutno propisana propisima je unutar 2s.
03 Je li što je viši istosmjerni napon žice, to bolja proizvodnja energije?
Ne baš. Unutar MPPT radnog napona pretvarača postoji vrijednost nazivnog radnog napona. Kada je vrijednost napona istosmjernog niza jednaka ili blizu vrijednosti nazivnog napona pretvarača, to jest, u MPPT naponskom rasponu punog opterećenja, pretvarač može isporučiti svoju vrijednost nazivne snage. Ako je napon niza previsok ili prenizak, napon niza je daleko od vrijednosti/raspona nazivnog napona koji je postavio pretvarač, a njegova izlazna učinkovitost je znatno smanjena. Prvo, isključena je mogućnost izlazne nazivne snage - to nije poželjno; drugo, ako je napon niza prenizak, potrebno je često mobilizirati krug pojačanja pretvarača kako bi kontinuirano radio, a kontinuirano zagrijavanje uzrokuje kontinuirani rad unutarnjeg ventilatora, što na kraju dovodi do gubitka učinkovitosti; ako je napon niza previsok, ne samo da nije siguran, već također ograničava IV izlaznu krivulju komponente, čineći struju manjom, a fluktuaciju snage većom. Uzimajući pretvarač od 1100 V kao primjer, njegova točka nazivnog radnog napona je općenito 600 V, a MPPT naponski raspon punog opterećenja je između 550 V i 850 V. Ako ulazni napon prelazi ovaj raspon, izvedba pretvarača nije idealna.