Als centrale controller van het fotovoltaïsche systeem speelt de omvormer een sleutelrol in de werking en output van het gehele systeem. Wanneer het systeem problemen heeft zoals standby, shutdown, alarm, storing, stroomopwekking die niet aan de verwachtingen voldoet, onderbreking van de gegevensbewaking, etc., beginnen het bedienings- en onderhoudspersoneel altijd onbewust bij de omvormer om de oorzaak en oplossing te vinden. In de dagelijkse communicatie blijkt dat hoewel gedistribueerde fotovoltaïsche systemen zich al jaren snel ontwikkelen, er nog steeds verschillende typische misverstanden over omvormers zijn. Laten we het er vandaag over hebben.
01 Omvormer uitgangsspanning?
De parameter "AC-uitgangsspanning" kan eenvoudig worden gevonden in het specificatieblad van elk merk omvormer. Het is een belangrijke parameter voor het definiëren van de klasse-eigenschappen van een omvormer. Simpel gezegd lijkt de AC-uitgangsspanning te verwijzen naar de spanningswaarde die wordt afgegeven door de AC-zijde van de omvormer. In feite is dit een misverstand.
"AC-uitgangsspanning" is niet de spanning die door de omvormer zelf wordt afgegeven. De omvormer is een elektronisch vermogensapparaat met stroombroneigenschappen. Omdat het op het elektriciteitsnet (nutsbedrijf) moet worden aangesloten om de gegenereerde elektrische energie veilig te verzenden of op te slaan, detecteert het altijd de spanning (V) en frequentie (F) van het net waarop het tijdens bedrijf is aangesloten. Of deze twee parameters gesynchroniseerd/hetzelfde zijn met het net, bepaalt of de elektrische energie die door de omvormer wordt afgegeven, door het net kan worden geaccepteerd. Om zijn nominale vermogenswaarde (P=UI) af te geven, berekent de omvormer of hij kan blijven afgeven en hoeveel hij moet afgeven op basis van de netspanning (netaansluitpunt) die op elk moment wordt gedetecteerd. Wat hier daadwerkelijk naar het net wordt afgegeven, is stroom (I), en de grootte van de stroom wordt aangepast op basis van de verandering in spanning.
Als we de noodzaak om 10 kW om te zetten als voorbeeld nemen, als de netspanning 400 V is, is de stroomwaarde die op dit moment door de omvormer moet worden afgegeven: 10000÷400÷1,732≈14,5 A; wanneer de netspanning het volgende moment fluctueert naar 430 V, wordt de vereiste uitgangsstroom aangepast naar 13,4 A; daarentegen, wanneer de netspanning daalt, zal de omvormer de uitgangsstroomwaarde dienovereenkomstig verhogen. Er zijn twee punten om op te merken: ① De netspanning kan niet op een constante waarde blijven, deze fluctueert altijd; ② Daarom moet de door de omvormer gedetecteerde netspanning een bereik hebben. Als de werkelijke spanning van het net buiten dit bereik fluctueert, moet de omvormer dit in realtime detecteren en de fout melden en de uitvoer stoppen totdat de netspanning is hersteld. Het doel hiervan is om de veiligheid van elektrische apparaten en personeel op dezelfde lijn in het onderstation te beschermen.
Waarom in dit geval de naam van deze parameter niet veranderen? De belangrijkste reden is dat de industrie al jaren dezelfde praktijk volgt - iedereen noemt het zo; tegelijkertijd, om het consistent te houden met de uitgangsstroom, is het zo genoemd.
02 Moet de omvormer voorzien zijn van een anti-eilandbeveiliging?
Het antwoord is natuurlijk ja, geen twijfel mogelijk. Je zou zelfs kunnen zeggen dat de reden waarom een omvormer een omvormer genoemd kan worden, is omdat deze een anti-islandingbeveiliging heeft. Stel je voor: als de omvormer de DC-zijde toestaat om in te voeren en de AC-zijde niet kan uitvoeren, waar gaat de grote hoeveelheid lading dan heen? De omvormer zelf is geen opslagapparaat en kan geen grote hoeveelheid lading vasthouden, dus moet deze nog steeds uitvoeren. Wanneer eilandvorming optreedt, is dit wanneer de normale stroomtransmissie en -distributie van het elektriciteitsnet om een of andere reden wordt onderbroken. Zodra een grote hoeveelheid lading de elektriciteitsnetlijn binnenkomt langs het oorspronkelijke pad, zullen de gevolgen rampzalig zijn als er op dat moment onderhoudspersoneel aan het werk is. Daarom moet het fotovoltaïsche systeem, als het altijd synchroon moet blijven met het elektriciteitsnet, worden uitgerust met een anti-islandingbeveiligingsfunctie (Anti-Islanding).
Hoe bereik je dit? Het belangrijkste punt om het eilandeffect te voorkomen is nog steeds het detecteren van stroomuitval in het elektriciteitsnet. Meestal worden er twee detectiemethoden voor het "eilandeffect" gebruikt, passief of actief. Ongeacht de detectiemethode, zodra is bevestigd dat het elektriciteitsnet geen stroom meer heeft, wordt de op het net aangesloten omvormer losgekoppeld van het net en wordt de omvormer binnen de voorgeschreven responstijd gestopt. De responswaarde die momenteel door de regelgeving wordt bepaald, ligt binnen 2 seconden.
03 Hoe hoger de DC-stringspanning, hoe beter de stroomopwekking?
Niet echt. Binnen het MPPT-bedrijfsspanningsbereik van de omvormer is er een nominale bedrijfsspanningswaarde. Wanneer de spanningswaarde van de DC-string gelijk is aan of in de buurt ligt van de nominale spanningswaarde van de omvormer, dat wil zeggen in het volledige MPPT-spanningsbereik, kan de omvormer zijn nominale vermogenswaarde afgeven. Als de stringspanning te hoog of te laag is, ligt de stringspanning ver af van de nominale spanningswaarde/het nominale spanningsbereik dat door de omvormer is ingesteld en wordt de output-efficiëntie aanzienlijk verminderd. Ten eerste is de mogelijkheid om nominaal vermogen af te geven uitgesloten - dit is niet wenselijk; ten tweede, als de stringspanning te laag is, moet het Boost-circuit van de omvormer regelmatig worden gemobiliseerd om continu te werken, en de continue verwarming zorgt ervoor dat de interne ventilator continu werkt, wat uiteindelijk leidt tot efficiëntieverlies; als de stringspanning te hoog is, is het niet alleen onveilig, maar beperkt het ook de IV-outputcurve van het component, waardoor de stroom kleiner wordt en de vermogensfluctuatie groter. Als we de 1100V-omvormer als voorbeeld nemen, is het nominale bedrijfsspanningspunt doorgaans 600V en ligt het volledige MPPT-spanningsbereik tussen 550V en 850V. Als de ingangsspanning dit bereik overschrijdt, zijn de prestaties van de omvormer niet ideaal.