Fotogalvaanilise süsteemi keskse kontrollerina mängib inverter võtmerolli kogu süsteemi töös ja väljundis. Kui süsteemil on probleeme nagu ooterežiim, seiskamine, häire, rike, ootustele mittevastav elektritootmine, andmete jälgimise katkestus jne, alustavad käidu- ja hoolduspersonal alati alateadlikult inverterist, et leida põhjus ja lahendus. Igapäevases suhtluses leitakse, et kuigi hajutatud fotogalvaanika on juba aastaid kiiresti arenenud, esineb inverterite osas endiselt mitmeid tüüpilisi arusaamatusi. Räägime sellest täna.
01 Inverteri väljundpinge?
Parameeter "AC väljundpinge" on hõlpsasti leitav iga inverteri kaubamärgi spetsifikatsioonilehel. See on põhiparameeter inverteri kvaliteediomaduste määratlemisel. Lihtsamalt öeldes näib vahelduvvoolu väljundpinge viitavat inverteri vahelduvvoolu külje väljundpinge väärtusele. Tegelikult on see arusaamatus.
"AC väljundpinge" ei ole inverteri enda väljundpinge. Inverter on vooluallika omadustega jõuelektrooniline seade. Kuna toodetud elektrienergia ohutuks edastamiseks või salvestamiseks peab see olema ühendatud elektrivõrguga (Utility), tuvastab see töötamise ajal alati võrgu pinge (V) ja sageduse (F). See, kas need kaks parameetrit on võrguga sünkroonitud/sama, määrab, kas võrk suudab vastu võtta inverteri väljundvõimsuse. Oma nimivõimsuse väärtuse (P=UI) väljastamiseks arvutab muundur igal hetkel tuvastatud võrgupinge (võrguühenduspunkti) põhjal välja, kas ta suudab jätkuvalt väljastada ja kui palju väljastada. See, mis siin tegelikult võrku väljastatakse, on vool (I) ja voolu suurust reguleeritakse vastavalt pinge muutusele.
Võttes näiteks vajaduse teisendada 10KW, kui võrgupinge on 400V, siis inverteri poolt antud hetkel väljastatav vooluväärtus on: 10000÷400÷1,732≈14,5A; kui võrgupinge kõigub järgmisel hetkel 430V-ni, reguleeritakse vajalik väljundvool 13,4A-ni; vastupidi, kui võrgupinge väheneb, suurendab inverter vastavalt väljundvoolu väärtust. Tähelepanu tuleb pöörata kahele punktile: ① Võrgu pinge ei saa püsida konstantsel väärtusel, see on alati kõikuv; ② Seetõttu peab inverteri tuvastatud võrgupingel olema vahemik. Kui võrgu tegelik pinge kõigub sellest vahemikust välja, peab inverter selle reaalajas tuvastama ja tõrkest teatama ning väljundi peatama, kuni võrgupinge taastub. Selle eesmärk on kaitsta alajaamas samal liinil olevate elektriseadmete ja personali ohutust.
Miks mitte sel juhul selle parameetri nime muuta? Peamine põhjus on selles, et tööstus on järginud sama praktikat juba aastaid – kõik nimetavad seda nii; samas, et see oleks kooskõlas väljundvooluga, on seda nimetatud nii.
02 Kas inverter peab olema varustatud saartevastase kaitsega?
Vastus on loomulikult jah, kahtlemata. Võib isegi öelda, et põhjus, miks inverterit inverteriks nimetada, on see, et sellel on saartevastane kaitse. Kujutage ette: kui inverter lubab alalisvoolu poolel siseneda ja vahelduvvoolu pool ei saa väljastada, siis kuhu kaob suur laengukogus? Inverter ise ei ole salvestusseade ja ei suuda mahutada suurt kogust laengut, seega peab see ikkagi välja andma. Saarestumine toimub siis, kui elektrivõrgu normaalne elektriülekanne ja jaotus mingil põhjusel katkeb. Kui suur kogus laengut siseneb elektrivõrgu liini piki algset rada, on selle tagajärjed hukatuslikud, kui selle kallal töötab praegu elektrihoolduspersonal. Seega, kui fotogalvaaniline süsteem peab alati elektrivõrguga sünkroonis olema, peab see olema varustatud saartevastase kaitse funktsiooniga (Anti-Islanding).
Kuidas seda saavutada? Saareefekti vältimise võtmepunkt on endiselt elektrikatkestuste tuvastamine elektrivõrgus. Tavaliselt kasutatakse kahte "saareefekti" tuvastamise meetodit, passiivset või aktiivset. Olenemata tuvastamismeetodist lahutatakse võrguga ühendatud muundur võrgust, kui elektrivõrgu voolukatkestus on kinnitatud, ja inverter peatatakse ettenähtud reaktsiooniaja jooksul. Praegu eeskirjadega ette nähtud vastuse väärtus on 2 sekundi jooksul.
03 Kas mida kõrgem on alalisvoolu pinge, seda parem on elektritootmine?
Mitte päris. Inverteri MPPT tööpinge vahemikus on nimitööpinge väärtus. Kui alalisvoolu stringi pinge väärtus on inverteri nimipinge väärtusel või selle lähedal, st täiskoormuse MPPT pingevahemikus, saab muundur väljastada oma nimivõimsuse väärtuse. Kui stringi pinge on liiga kõrge või liiga madal, on stringi pinge kaugel inverteri määratud nimipinge väärtusest/vahemikust ja selle väljundtõhusus on oluliselt vähenenud. Esiteks on nimivõimsuse väljastamise võimalus välistatud - see pole soovitav; teiseks, kui stringi pinge on liiga madal, tuleb inverteri võimendusahelat pidevalt mobiliseerida ja pidev kuumutamine paneb sisemise ventilaatori pidevalt tööle, mis lõpuks viib efektiivsuse vähenemiseni; kui stringi pinge on liiga kõrge, pole see mitte ainult ohtlik, vaid piirab ka komponendi IV väljundkõverat, muutes voolu väiksemaks ja võimsuse kõikumise suuremaks. Võttes näiteks 1100 V inverteri, on selle nimitööpinge punkt üldiselt 600 V ja täiskoormuse MPPT pingevahemik 550 V ja 850 V vahel. Kui sisendpinge ületab selle vahemiku, ei ole inverteri jõudlus ideaalne.