PVシステムにおけるインバーターの役割

グローバルなエネルギー変換の波では、PVシステムで太陽のPV発電が清潔で再生可能な特性.を備えた重要な力となっていますが、インバーターは目立たないように見えますが、システム全体の「心」と「脳」と呼ばれ、{1}}}}}}}}}}}は、パワーを維持するだけでなく、パワーを維持します。 PVシステムの発電効率、安定性、経済に大きな影響を与えます.

ソーラーパネルは、光電気効果を介して光エネルギーを直接電流（DC）に変換しますが、電源グリッドに接続されている場合でも、毎日の電化製品を駆動する必要があります。

インバーターの最も基本的でコア機能は、ソーラーパネルによって生成されたDCを要件を満たすACに変換することです.

ホームPVシステムを例として{.屋根のソーラーパネルを日中. . . string Inverter 5kWの定格電力を使用して、内部電子デバイス（絶縁ゲートバイポーラトランジスタIGBTなど）を使用して、DC電力を変換して、sinoidal aC電力を抑えます。高周波スイッチング{.を介して、このAC電源は、家庭内の冷蔵庫、エアコン、テレビ、その他のアプライアンスで直接使用でき、過剰な電力を電源グリッドに接続して、「グリッドの自己使用と成績のパワー」.}を実現できます。

大規模な地上PV電源ステーションでは、集中インバーターの電力変換のスケールは、たとえば、中国西部のメガワットレベルのPVベースでさらに驚くほど驚くべきものです。インバーターは、複雑なトポロジー構造と制御アルゴリズムを使用して、出力AC電源が非常に低いハーモニック歪み速度（通常は5％未満）を確保し、電源グリッドの厳格な電力品質要件を満たし、グリッドへの汚染を回避します.

光強度、温度、ダストカバレッジ、その他の要因により、ソーラーパネルの出力電力が常に変化し、インバーターの最大パワーポイント追跡（MPPT）関数はソーラーパネルの作業ポイントをリアルタイムで調整して、常に最大電力を出力するように.}}を出力することができます。

標準テスト条件（STC、照度1000W/m²、温度25度）での太陽パネルの最大出力は500Wであると仮定しますが、実際の動作では、早朝の弱い光、午後の高温、午後の雲量は太陽電池パネルの出力電力を変動させます.

この時点で、高度なMPPTアルゴリズム（摂動観察方法やコンダクタンス増分法など）を装備したインバーターは、ソーラーパネルの作業電圧と電流を継続的に変更し、最大のパワーポイントを速い「テストフィードバック調整」サイクル. .を正確にロックします。

統計によると、効率的なMPPT関数を備えたインバーターは、PVシステムの全体的な発電効率を5％- 15％.に増やすことができます。

分散PVシナリオでは、MPPT関数の利点は、たとえば、住宅建物の屋上PVシステムでは、より明白です。各部品の発電効率を個別に最適化し、「短いボード効果」を回避し、システム全体の発電.

PVシステムは長い間屋外にさらされており、グリッドの異常、機器の障害、自然環境などのさまざまなリスクに直面しています{.インバーターの保護機能は、システムの安定した動作を確保するための「安全ガード」のようなものです。

電源グリッドが障害のために電源が切れている場合、PVシステムがローカルパワーグリッドに電力を供給し続けると、「島」が形成されます。これにより、メンテナンス担当者に電気ショックハザードを引き起こすだけでなく、インバーターに組み込まれた島保護装置は、頻度内の頻度で異常な変化を避けるために、島の保護装置を迅速に検出できます。効果.

たとえば、台風が特定の領域の電源グリッドを麻痺させた場合、電力網に接続されたローカルPVシステムインバーターが島の保護を迅速に活性化し、修理担当者の安全性と機器の完全性を効果的に保証しました{.}

太陽電池パネルの出力電圧が高すぎる場合（温度の低下による電圧サージなど）、回路で短絡障害が発生するか、負荷電流が大きすぎる場合、インバーターは自動的に保護メカニズムをトリガーして回路を遮断するか、電流を制限して機器の損傷と火災の被害と{1} {1} {1} {1} {1} {1} {1} {1} {1} {1} {1} {1}関数.内部電源デバイスの温度が高すぎると、冷却ファンを起動し、出力電力などを減らすことで冷却し、機器が安全な温度範囲内で動作するように.で動作することを確認します。

PVインストール容量の継続的な増加により、グリッド相互作用におけるインバーターの役割はますます重要になっています.電力エネルギーをグリッドにスムーズに統合するだけでなく、電力品質、安定性、およびレギュレーション能力のグリッドの要件を満たす必要があります.

インバーターは出力電流の波形と位相を制御して、出力AC電力がグリッド電圧と同じ周波数と位相になり、たとえば最新のスマートインバーターが3％以内の現在のハーモニック歪み速度（THD）を制御することができ、GRIDに近いGRIDに近い場合、GRIDに近い段階に近い、最新のスマートインバーターが3％以内の現在のハーモニック歪み速度（THD）を制御することができます。さらに、インバーターはグリッドの需要に応じて力率を調整して1に近づくことができ、それによりグリッドの伝送効率が改善されます.

グリーン電気のグローバル化によって駆動されるPVシステムは、シンプルな発電ユニットからグリッドサポート機能を備えたインテリジェントノードに徐々に変換されています{.新しいインバーターサポート機能. . . .がグリッドをピークに達すると、インバーターがグリッドに影響を及ぼすようになります。グリッド電圧が低い場合、インバーターは活性パワーを出力してドイツのグリッド電圧レベル.を増加させることができます。一部のPV電源ステーションのインバーターは、電力グリッドディスパッチングセンターとのリアルタイム通信を通じて「仮想発電所」の機能を実現しました。

最新のインバーターは一般に、データ収集、通信、インテリジェント分析関数を統合し、内蔵センサーを介してPVシステムの「インテリジェントハウスキーパー」になり、インバーターはDC入力電圧、電流、AC出力、周波数、機器の温度、その他のパラメーターを実際に監視し、監視プラットフォームを介して監視プラットフォームを介して監視します。 wifi）communication .

操作およびメンテナンス担当者は、携帯電話アプリまたはコンピューターを介してPVシステムの動作ステータス、発電データ、障害アラーム情報をリモートで表示できます。たとえば、特定のパネルの発電がほこりの蓄積により減少した場合、インバーターは時間内にアラームを発行し、問題パネルを検索し、データ分析を介して操作を促進します。また、履歴データの機械学習分析により、予測メンテナンス機能.もあり、機器の故障のリスクを事前に予測し、パッシブメンテナンスをアクティブなメンテナンスに変えることができます.

要約すると、インバーターは、電力変換、電力最適化、安全保護、グリッド相互作用、PVシステムのインテリジェントな管理などの複数の機能を統合します{.そのパフォーマンスは、パフォーマンスを直接決定します。融合は、インバーターのパフォーマンスをさらに向上させ、PV産業をより効率的でインテリジェントな方向に発展させ、グローバルなエネルギー変換に貢献します.