كيفية العاكسون لأنظمة خارج الشبكة

كيفية اختيار العاكسون لأنظمة خارج الشبكة

بالنسبة لأنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة، فإن كفاءة العاكس سوف تؤثر بشكل مباشر على كفاءة النظام بأكمله. ولذلك، فإن تكنولوجيا التحكم في العاكس في أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية لها أهمية بحثية مهمة. في تصميم العاكسون، عادة ما تستخدم أساليب التحكم التناظرية. ومع ذلك، هناك العديد من العيوب في أنظمة التحكم التناظرية، مثل تأثيرات الشيخوخة وانحراف درجة الحرارة للمكونات، والحساسية للتداخل الكهرومغناطيسي، واستخدام عدد كبير من المكونات. يستخدم نظام التحكم العاكس بوم التناظري النموذجي طريقة أخذ العينات الطبيعية لمقارنة موجة التعديل الجيبية مع الموجة الحاملة المثلثية للتحكم في نبض الزناد. ومع ذلك، فإن دائرة توليد الموجة المثلثية معرضة للتداخل من درجة الحرارة وخصائص الجهاز وعوامل أخرى عند التردد العالي (20 كيلو هرتز)، مما يؤدي إلى إزاحة التيار المستمر في جهد الخرج، وزيادة المحتوى التوافقي، وتغيير الوقت الميت وغيرها من التأثيرات الضارة. إن تطوير معالجات الإشارات الرقمية عالية السرعة (DSP) جعل التحكم الرقمي في العاكسات في أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ممكنًا. نظرًا لأن معظم تعليماته يمكن إكمالها في دورة التعليمات، فيمكنه تحقيق خوارزميات تحكم متقدمة أكثر تعقيدًا، وتحسين الأداء الديناميكي والثابت لشكل موجة الإخراج، وتبسيط تصميم النظام بأكمله، بحيث يتمتع النظام بتناسق جيد .

العاكس عبارة عن دائرة إلكترونية للطاقة يمكنها تحويل التيار المباشر من مجموعة الخلايا الشمسية إلى تيار متردد لتزويد أحمال التيار المتردد. إنه مكون رئيسي لنظام توليد الطاقة الشمسية بأكمله. يحتوي عاكس الطاقة الشمسية خارج الشبكة على وظيفتين أساسيتين: من ناحية، يوفر الطاقة لإكمال تحويل التيار المستمر/التيار المتردد إلى حمل تيار متردد، ومن ناحية أخرى، فإنه يجد أفضل نقطة عمل لتحسين كفاءة النظام الكهروضوئي الشمسي. بالنسبة للإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة وأنواع الخلايا الشمسية المحددة، تتمتع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية بجهد وتيار مثالي فريد من نوعه، مما يسمح لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية بإصدار أقصى قدر من الطاقة. لذلك، تم اقتراح المتطلبات الأساسية التالية للعاكسات في أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية خارج الشبكة:

1) يجب أن يكون للعاكس هيكل دائرة معقول، واختيار صارم للمكونات، ووظائف حماية متنوعة، مثل حماية عكس قطبية الإدخال العاصمة، وحماية الدائرة القصيرة لمخرج التيار المتردد، والسخونة الزائدة، والحماية من الحمل الزائد، وما إلى ذلك.

2) لديها مجموعة واسعة من التكيف الجهد المدخلات العاصمة. بسبب اختلاف الجهد الطرفي لمجموعة الخلايا الشمسية مع الحمل وكثافة ضوء الشمس، على الرغم من أن البطارية لها تأثير تثبيت على جهد الخلية الشمسية، فإن جهد البطارية يتقلب مع التغيرات في السعة المتبقية والمقاومة الداخلية البطارية، خاصة عندما تتقدم البطارية، يكون نطاق اختلاف الجهد الطرفي كبيرًا، كما هو الحال في بطارية 12 فولت، يمكن أن يختلف الجهد الطرفي بين 10 فولت و16 فولت، مما يتطلب العاكس لضمان التشغيل العادي ضمن نطاق جهد دخل تيار مستمر واسع. وتأكد من أن جهد خرج التيار المتردد مستقر ضمن نطاق الجهد الذي يتطلبه الحمل.

3) يجب أن يقلل العاكس من المراحل المتوسطة لتحويل الطاقة الكهربائية لتوفير التكاليف وتحسين الكفاءة.

4) يجب أن تتمتع العاكسات بكفاءة عالية. نظرًا للسعر المرتفع الحالي للخلايا الشمسية، من أجل تحقيق أقصى استفادة من الخلايا الشمسية وتحسين كفاءة النظام، من الضروري تحسين كفاءة العاكسون.

5) يجب أن تتمتع العاكسات بموثوقية عالية. حاليًا، تُستخدم أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية خارج الشبكة بشكل أساسي في المناطق النائية، والعديد من أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية خارج الشبكة غير مأهولة وتتم صيانتها. وهذا يتطلب أن يتمتع العاكس بموثوقية عالية.

6) إن جهد الخرج للعاكس هو من نفس التردد والسعة مثل جهد التيار الكهربائي المنزلي، وهو مناسب للأحمال الكهربائية العامة.

7) في أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ذات السعة المتوسطة إلى الكبيرة خارج الشبكة، يجب أن يكون خرج العاكس عبارة عن موجة جيبية ذات تشويه منخفض. نظرًا لاستخدام مصدر طاقة الموجة المربعة في الأنظمة ذات السعة المتوسطة إلى الكبيرة، سيحتوي الإخراج على المزيد من المكونات التوافقية، وستؤدي التوافقيات الأعلى إلى توليد خسائر إضافية. يتم تحميل العديد من أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية خارج الشبكة بمعدات اتصالات أو أجهزة، والتي لها متطلبات عالية لجودة الطاقة. بالنسبة للعاكسات في أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية خارج الشبكة، هناك متطلبان للحصول على شكل موجي عالي الجودة للإخراج: أولاً، دقة الحالة المستقرة العالية، بما في ذلك قيم ثد الصغيرة، وعدم وجود اختلافات ثابتة في الطور والسعة بين المكون الأساسي والمرجع الموجي. والثاني هو الأداء الديناميكي الجيد، وهو ما يعني التكيف السريع في ظل الاضطرابات الخارجية والتغيرات الصغيرة في شكل موجة الإخراج.