Günəş enerjisi inteqrasiyası: İnverterlər və şəbəkə xidmətlərinin əsasları

İNVERTERLER NƏDİR?

İnverter günəş enerjisi sistemində ən vacib avadanlıqlardan biridir. Bu, günəş panelinin yaratdığı sabit cərəyanı (DC) elektrik şəbəkəsinin istifadə etdiyi alternativ cərəyan (AC) elektrik enerjisinə çevirən bir cihazdır. DC-də elektrik bir istiqamətdə sabit gərginlikdə saxlanılır. AC-də gərginlik müsbətdən mənfiyə dəyişdiyi üçün dövrədə elektrik hər iki istiqamətdə axır. İnverterlər adlanan cihazlar sinfinin yalnız bir nümunəsidirgüc elektronikası that regulate the flow of electrical power.

Prinsipcə, bir çevirici DC girişinin istiqamətini çox sürətlə irəli və geri çevirməklə DC-dən AC çevrilməsini həyata keçirir. Nəticədə DC girişi AC çıxışına çevrilir. Bundan əlavə, filtrlər və digər elektronika elektrik şəbəkəsinə vurula bilən təmiz, təkrarlanan sinus dalğası kimi dəyişən bir gərginlik yaratmaq üçün istifadə edilə bilər. Sinus dalğası gərginliyin zamanla yaratdığı forma və ya modeldir və bu, şəbəkənin müəyyən tezliklərdə və gərginliklərdə işləmək üçün qurulmuş elektrik avadanlığına zərər vermədən istifadə edə biləcəyi güc modelidir.

İlk çeviricilər 19-cu əsrdə yaradılmış və mexaniki idi. Məsələn, fırlanan mühərrik DC mənbəyinin irəli və ya geriyə qoşulmasını davamlı olaraq dəyişmək üçün istifadə olunacaq. Bu gün biz tranzistorlardan, hərəkət edən hissələri olmayan bərk vəziyyətdə olan cihazlardan elektrik açarları düzəldirik. Transistorlar silikon və ya qalium arsenid kimi yarımkeçirici materiallardan hazırlanır. Onlar xarici elektrik siqnallarına cavab olaraq elektrik axınına nəzarət edirlər.

Əgər ev günəş sisteminiz varsa, inverteriniz çox güman ki, bir neçə funksiyanı yerinə yetirir. Günəş enerjinizi alternativ cərəyana çevirməklə yanaşı, sistemə nəzarət edə və kompüter şəbəkələri ilə əlaqə üçün portal təmin edə bilər. Solar-plusâbatareya saxlama sistemləri, kəsilmələr zamanı şəbəkədən heç bir dəstək almadan işləmək üçün qabaqcıl çeviricilərə etibar edir, əgər onlar bunu etmək üçün nəzərdə tutulubsa.

İNVERTERƏ ƏSASLI ŞƏRBƏKƏ ÜZRƏ

Tarixən elektrik enerjisi əsasən yanacağın yandırılması və buxarın yaradılması yolu ilə yaradılıb, daha sonra elektrik enerjisi yaradan turbin generatorunu fırladır. Bu generatorların hərəkəti cihaz fırlandıqca AC gücü istehsal edir, bu da tezliyi və ya sinus dalğasının təkrar sayını təyin edir. Güc tezliyi elektrik şəbəkəsinin sağlamlığını izləmək üçün vacib bir göstəricidir. Məsələn, həddindən artıq yük varsa - enerji istehlak edən çoxlu cihaz varsa, o zaman enerji şəbəkədən təmin oluna biləcəyindən daha tez çıxarılır. Nəticədə turbinlər yavaşlayacaq və AC tezliyi azalacaq. Turbinlər kütləvi fırlanan cisimlər olduğundan, bütün cisimlər hərəkətlərindəki dəyişikliklərə müqavimət göstərdiyi kimi, onlar da tezlikdəki dəyişikliklərə müqavimət göstərirlər, bu xüsusiyyət ətalət kimi tanınır.

Şəbəkəyə daha çox günəş sistemi əlavə olunduqca, əvvəlkindən daha çox invertor şəbəkəyə qoşulur. İnverter əsaslı generasiya istənilən tezlikdə enerji istehsal edə bilər və buxar əsaslı generasiya ilə eyni inertial xassələrə malik deyil, çünki burada heç bir turbin iştirak etmir. Nəticədə, daha çox invertorlu elektrik şəbəkəsinə keçid şəbəkə əməliyyatları zamanı baş verən tezlik dəyişikliklərinə və digər pozulmalara cavab verə bilən və şəbəkəni bu pozulmalara qarşı sabitləşdirməyə kömək edə bilən daha ağıllı çeviricilərin yaradılmasını tələb edir.

GRID XİDMƏTLƏRİ VƏ İNVERTERLƏR

Şəbəkə operatorları bir sıra şəbəkə xidmətləri göstərməklə elektrik sistemində elektrik enerjisi təchizatı və tələbini idarə edirlər. Şəbəkə xidmətləri şəbəkə operatorlarının sistem miqyasında tarazlığı qorumaq və elektrik enerjisinin ötürülməsini daha yaxşı idarə etmək üçün həyata keçirdikləri fəaliyyətlərdir.

Şəbəkə gözlənildiyi kimi davranmağı dayandırdıqda, məsələn, gərginlik və ya tezlikdə sapmalar olduqda, ağıllı çeviricilər müxtəlif yollarla cavab verə bilər. Ümumilikdə, məişət günəş sisteminə qoşulanlar kimi kiçik invertorlar üçün standart gərginlik və ya tezlikdə kiçik pozulmalar zamanı və ya âsürüş´´ zamanı və ya pozulma uzun müddət davam edərsə, işlək vəziyyətdə qalmalıdır. normaldan daha böyük olduqda, onlar şəbəkədən ayrılacaq və bağlanacaqlar. Tezlik reaksiyası xüsusilə vacibdir, çünki tezliyin azalması nəsil gözlənilmədən oflayn sökülməsi ilə əlaqələndirilir. Tezlik dəyişikliyinə cavab olaraq, çeviricilər standart tezliyi bərpa etmək üçün güc çıxışını dəyişdirmək üçün konfiqurasiya edilir. İnverter əsaslı resurslar, həmçinin elektrik sistemindəki digər tələb və tələb dəyişdikcə öz güc çıxışını dəyişdirmək üçün operatordan gələn siqnallara cavab verə bilər ki, bu da avtomatik istehsal nəzarəti kimi tanınan şəbəkə xidmətidir. Şəbəkə xidmətləri təmin etmək üçün çeviricilər nəzarət edə biləcək güc mənbələrinə malik olmalıdırlar. Bu, ya hal-hazırda elektrik enerjisi istehsal edən günəş paneli kimi nəsil ola bilər, ya da əvvəllər yığılmış enerjini təmin etmək üçün istifadə edilə bilən batareya sistemi kimi anbar ola bilər.

Bəzi qabaqcıl çeviricilərin təmin edə biləcəyi başqa bir şəbəkə xidməti şəbəkə yaratmaqdır. Şəbəkə yaradan çeviricilər şəbəkəni işə sala bilər, əgər o, qara başlanğıc kimi tanınan bir prosesdir. Ənənəvi “şəbəkə izləyən” çeviricilər elektrik şəbəkəsinə yeridilə bilən sinus dalğası yaratmaq üçün keçidin nə vaxt baş verəcəyini müəyyən etmək üçün elektrik şəbəkəsindən kənar siqnal tələb edir. Bu sistemlərdə şəbəkədən gələn enerji çeviricinin uyğunlaşmağa çalışdığı bir siqnal verir. Daha inkişaf etmiş şəbəkə yaradan çeviricilər siqnalı özləri yarada bilər. Məsələn, kiçik günəş panelləri şəbəkəsi öz invertorlarından birini şəbəkə yaratma rejimində işləmək üçün təyin edə bilər, qalanları isə rəqs partnyorları kimi onun rəhbərliyinə əməl edərək turbin əsaslı nəsil olmadan sabit şəbəkə təşkil edə bilər.

Reaktiv güc çeviricilərin təmin edə biləcəyi ən vacib şəbəkə xidmətlərindən biridir. Şəbəkədə gərginlik - elektrik yükünü itələyən qüvvə həmişə irəli-geri dəyişir, cərəyan da elektrik yükünün hərəkəti ilə eynidir. Gərginlik və cərəyan sinxronlaşdırıldıqda elektrik enerjisi maksimuma çatır. Bununla birlikdə, gərginlik və cərəyanın iki alternativ nümunəsi arasında gecikmələr olduğu, məsələn, mühərrik işlədiyi zamanlar ola bilər. Əgər onlar sinxronizasiya olunmursa, dövrədən axan gücün bir hissəsi qoşulmuş qurğular tərəfindən udula bilməz və nəticədə səmərəlilik itirilir. Yüklərin qəbul edə biləcəyi eyni miqdarda “real” güc-gücü yaratmaq üçün daha çox ümumi güc tələb olunacaq. Bunun qarşısını almaq üçün kommunal xidmətlər gərginliyi və cərəyanı yenidən sinxronlaşdıran və elektrik enerjisinin istehlakını asanlaşdıran reaktiv enerji verir. Bu reaktiv güc özü istifadə edilmir, əksinə digər gücü faydalı edir. Müasir invertorlar şəbəkələrə bu mühüm mənbəni tarazlaşdırmağa kömək etmək üçün reaktiv gücü həm təmin edə, həm də udmağa qadirdir. Bundan əlavə, reaktiv gücün uzun məsafələrə daşınması çətin olduğundan, damdakı günəş enerjisi kimi paylanmış enerji resursları xüsusilə faydalı reaktiv enerji mənbələridir.

İNVERTERLERİN NÖVLƏRİ

Günəş sisteminin bir hissəsi kimi quraşdırıla bilən bir neçə növ çevirici var. Geniş miqyaslı kommunal zavodda və ya orta miqyaslı icma günəş layihəsində hər bir günəş paneli tək bir panelə qoşula bilər.mərkəzi çevirici. Simli inverters connect a set of panels—a string—to one inverter. That inverter converts the power produced by the entire string to AC. Although cost-effective, this setup results in reduced power production on the string if any individual panel experiences issues, such as shading. Mikroinvertorlar are smaller inverters placed on every panel. With a microinverter, shading or damage to one panel will not affect the power that can be drawn from the others, but microinverters can be more expensive. Both types of inverters might be assisted by a system that controls how the solar system interacts with attached battery storage. Solar can charge the battery directly over DC or after a conversion to AC.