中國儲能網(wǎng)訊:光伏逆變器設(shè)計人員必須遵守的規(guī)格很可能變得更加嚴(yán)苛。例如,和限制直流電輸入電網(wǎng)一樣,可能就逆變器輸出電流的諧波總量的容許水平達(dá)成某種共識;目前存在根據(jù)布局情況設(shè)有多種本地限制。這要求在遠(yuǎn)高于50或60赫茲的電網(wǎng)頻率下精確地測量電流。
沒有接入電網(wǎng)的逆變器,例如備用系統(tǒng)的充電電池,不受國家電網(wǎng),但是必須符合許多相同的安全和效率要求。
各國政府和電力公司預(yù)計,光伏(PV)發(fā)電將在它們供應(yīng)的能源總量中占到很大比例。把太陽能電池的直流電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同步的交流電,在設(shè)計上有苛刻的要求,將來更是如此。光伏逆變器必須在寬功率范圍和運行條件下實現(xiàn)最高效率,并且必須同時符合嚴(yán)格的安全要求。逆變器的性能最終取決于精確地測量基礎(chǔ)電量。光伏逆變器制造商需要與傳感器制造商密切合作,確保支持光伏技術(shù)的最新趨勢。
我們的世界要求用“綠色”的可再生能源替代化石燃料以造福于環(huán)境。預(yù)測不久的將來的供電系統(tǒng)的現(xiàn)實情景包括多種能源,其中太陽能有多種配置規(guī)模,既有占地數(shù)公頃的大型電站,也有單戶家庭使用的裝置。這將推動光伏(PV)太陽能逆變器市場強(qiáng)勁增長。即使在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)低迷的情況下,預(yù)計光伏市場將在2013年達(dá)到340億美元。關(guān)于光伏市場的考慮因素中,較新的是預(yù)計各種規(guī)模的裝置都將接入電網(wǎng);即使家用的單戶系統(tǒng),如果發(fā)電量超出局部負(fù)載的需要,也能向電力公司輸送和出售電力。
光伏系統(tǒng)要實現(xiàn)其潛能,就必須提高發(fā)電效率以降低每千瓦成本。眾所周知,太陽能電池制造商一直努力提升把太陽輻射轉(zhuǎn)換為電力的基礎(chǔ)效率;光伏制造商也在設(shè)計下一代逆變器,通過增加診斷和其他功能提高功率和效率,增加智能化和功能。最新的動向是多串技術(shù):把系列相連的太陽能電池組成的多個串連接到單個逆變器上,其中每塊電池都有自己的最大功率點跟蹤(MPPT)裝置,從而最大限度地產(chǎn)生能量。太陽能電池是不易使用的電源。電池是開路,輸出的額定電壓約0.6伏:通常每個太陽能電池板最多有72塊電池,形成44伏的開路。短路電池可以輸出一定水平的電流。在這些極限之間的一個點上,電池將在一定電壓和電流下輸出最大功率。這個最大功率點隨運行條件(如投射的太陽輻射水平)變化,因此逆變器必須跟蹤這個點以保持最高效率。設(shè)計人員依靠瞬時采集數(shù)據(jù)的電壓和電流傳感器,通過軟件運算法則做到這一點。
逆變器的輸出電流一般在15到50Arm,通過傳感器測量到脈寬調(diào)制(PWM)正弦波控制器的反饋輸出,測量進(jìn)入電網(wǎng)的電量。控制器主要基于微處理器或數(shù)字信號處理器,這些處理器備有+5伏電源,與電子控制系統(tǒng)的其他有功組件共用工作電壓基準(zhǔn)。LEM的HMS電流傳感器使用+5伏電源運行。通過單獨的管腳提供內(nèi)部基準(zhǔn)電壓(2.5伏),使它們易于和DSP或微處理器一同使用。但是,它們也能承受這些DSP的外部基準(zhǔn)(1.5到2.8伏之間),從中生成自己的基準(zhǔn)。這使整個應(yīng)用更加高效,有利于在計算誤差時消除基準(zhǔn)漂移。