Protiv pozadine globalnih napora za razvoj čiste energije, fotonaponske generacije električne energije, kao važnu komponentu obnovljivih izvora energije, oslanja se na tehničku podršku rešetka povezanih pretvarača za njenu efikasnu i stabilnu vezu za rešetke. Od optimizacije topologije do inteligentne nadogradnje kontrole, priključeni priključeni rešetki kontinuirano napreduju prema većoj efikasnosti i inteligenciji u fotonaponskoj mrežnoj vezi kroz tehnološku inovaciju.
1 Topološka inovacija poboljšava efikasnost pretvorbe
Tradicionalna topološka struktura na dvije razine u rešetku povezanih pretvarača ima problema poput visokog harmoničnog sadržaja i velikih prekidača. Za rješavanje ovih izazova, višeslojne topološke strukture postepeno su postale glavni izbor. Troslojna topologija neutralne tačke (NPC) povećava broj nivoa da bi izlazni napon važan obličar približio sinusni val, učinkovito smanjujući harmonični sadržaj. U fotonaponskoj elektrani sa 10mW-om, pretvorč mreže sa NPC topologijom koristi se za kontrolu ukupne harmonične distorzije (THD) u roku od 3%, što je više od 50% niže od tradicionalnih pretvarača s dva nivoa.
Modularni multilevelski pretvarač (MMC) Topologija izlaže jedinstvene prednosti u aplikacijama na višim nivoima električne energije. MMC se sastoji od više podmodula povezanih u seriji, što može postići viši nivoi napona i snage snage. U projektu elektronaponske elektrane od 20 mw, pretvarač zasnovan na MMC topologiji povećao je gustinu snage za 20% i ima bolju toleranciju na grešku. Kada jedan podmoduli ne uspije, sustav može i dalje održavati određenu izlaz snage, osiguravajući stabilan rad elektrane. Pored toga, primjena meke tehnologije prebacivanja značajno smanjuje prebacivanje gubitaka i dodatno poboljšava efikasnost pretvorbe pretvarača postizanje nulte napona ili nulte struje u trenutku kada su uključeni i isključeni preklopni uređaji. U nekim rešetki povezanim pretvaračem koji koriste meku tehnologiju prebacivanja, ukupna efikasnost može dostići preko 98,5%.
2 Inteligentna kontrolna tehnologija postiže preciznu vezu sa mrežom
Algoritam maksimalnog praćenja napajanja (MPPT) jedna je od osnovnih tehnologija rešetka povezanih pretvarača. Tradicionalni MPPT algoritmi kao što su metoda povećanja promatranja i metoda provodljivosti skloni su zaglavljenim u lokalnim optimalnim rješenjima pod složenim uslovima osvjetljenja, što dovodi do smanjenja efikasnosti proizvodnje energije. Novi algoritam Inteligentnog MPPT-a predstavlja umjetnu inteligenciju i strojne tehnologije za učenje, što može brzo i precizno pronaći maksimalnu točku napajanja fotonaponskih modula kroz učenje iz velike količine povijesnih podataka. U scenariji sa čestim promjenama intenziteta svjetlosti tijekom oblačnog vremena, rešetki povezani pretvarači koji koriste inteligentne MPPT algoritme mogu povećati efikasnost proizvodnje energije za 8% {1}}%.
Pored toga, inteligentna kontrola tehnologija se odražava i na upravljanje mrežnim interakcijama. Rešeni priključeni pretvarači automatski prilagođavaju svoje izlazne karakteristike praćenjem parametara u stvarnom vremenu kao što su napon, frekvencija i faza snage snage, postižu besprijekornu vezu s mrežom. Kada se u napajanju ili frekvencijskim frekvencijama pojavljuju u mreži, inteligentni kontrolni algoritmi mogu odgovoriti unutar milisekundi, prilagoditi izlaz pretvarača i osigurati stabilnu ubrizgavanje električne energije u mrežu. U slučaju kvara na snazi, pretvarač također može postići vožnju niskim naponom kroz (LVRT) i visoko naponsku vožnju putem (HVRT) funkcija, održavanje rada u određeno vrijeme, a ubrizgavanje reaktivne snage u pokretačku mrežu kako bi se poboljšala stabilnost. Neke napredne rešetke povezane pretvarače imaju i crnu pokretnu funkciju koja se može koristiti kao neovisni izvor napajanja koji će započeti nakon prekida napajanja, pružajući snagu u okruženju ključne opreme i pomoći u restauraciji rada na snazi.
3 Disipacija topline i dizajn zaštite osiguravaju pouzdan rad
Rešetka povezana pretvarači generiraju veliku količinu topline tokom rada, a efikasan dizajn disipacije topline je ključ za osiguravanje njihove stabilne operacije. Tehnična tehnologija hlađenja postala je važan izbor za priključene rešetke velike snage, koji brzo uklanja toplinu unutar pretvarača cirkuliranjem tekućine hlađenja u rashladnom kanalu. U usporedbi s tradicionalnim hlađenjem zraka, hlađenje tekućih hlađenja, povećavaju se 40% povećanja efikasnosti topline i nižeg radnog buka. U visokoj temperaturnim okruženjima, pretvarači koji koriste tečno hlađenje za rasipanje topline mogu kontrolirati temperaturu internih jezgrenih komponenti u roku od 80 stepeni, učinkovito proširujući radni vijek opreme.
U pogledu dizajna zaštite, rešetka povezana pretvarači obično imaju visok nivo zaštite od složenog okruženja vanjskih fotonaponskih elektrana. Pretvarač sa IP65 i iznad nivoa zaštite može efikasno sprečiti prašinu i vodu, a prilagoditi se teškom vremenu kao što su prašina za pijesak i kiše. Neki pretvarači također koriste tehnologiju protiv korozije kako bi poboljšali njihov otpor na korozivna okruženja kao što su raspršivanje soli i kiseline kiše, osiguravajući stabilan rad u obalnim područjima, industrijskim područjima zagađenja i drugim okruženjima. Neki pretvarački proizvodi opremljeni su i inteligentnim sustavima za nadgledanje koji mogu otkriti parametre u stvarnom vremenu kao što su temperatura, vlaga i vibracije opreme. Jednom kada se otkriju nepravilnosti, izdaje se neposredna upozorenje i radni status se automatski prilagođava ili se aktiviraju zaštitne mjere za dodatno poboljšanje pouzdanosti pouzdanosti opreme.