Como fornecedor líder de inversores de cordas, testemunhei em primeira mão o papel fundamental que esses dispositivos desempenham nos sistemas de energia solar. Os inversores de cordas são o coração de muitas instalações solares, convertendo a corrente direta (CC) de painéis solares em corrente alternada (AC) que podem ser usados em casas ou de volta à grade. Neste blog, vou me aprofundar nos vários modos de controle dos inversores de cordas, que são cruciais para otimizar o desempenho e a eficiência dos sistemas de energia solar.
Rastreamento máximo de ponto de energia (MPPT)
Um dos modos de controle mais fundamental em um inversor de string é o máximo de rastreamento de ponto de energia (MPPT). Os painéis solares geram energia com base na quantidade de luz solar que recebem, e sua potência varia de acordo com fatores como temperatura, sombreamento e ângulo do sol. O modo de controle MPPT ajusta continuamente o ponto de operação dos painéis solares para garantir que eles estejam sempre operando em seu ponto de energia máxima (MPP).
O algoritmo MPPT em um inversor de cordas monitora a tensão e a corrente dos painéis solares e calcula a saída de energia. Em seguida, ajusta a tensão de operação para encontrar o ponto em que a saída de energia é maximizada. Isso é conseguido por um processo de tentativa e erro, onde o inversor altera ligeiramente a tensão de operação e mede a saída de energia resultante. Se o poder aumentar, o inversor continuará se movendo na mesma direção; Se a potência diminuir, ele reverte a direção.
Existem vários tipos de algoritmos MPPT, incluindo perturbação e observação (P&O), condutância incremental (Inccond) e tensão fracionária de circuito aberto (FOCV). Cada algoritmo tem suas próprias vantagens e desvantagens, e a escolha do algoritmo depende de fatores como o tipo de painéis solares, o tamanho do sistema e as condições operacionais.
O controle MPPT é essencial para maximizar a colheita de energia em painéis solares. Ao operar os painéis em seu MPP, o inversor pode aumentar a eficiência geral do sistema de energia solar em até 30%. Isso significa que mais energia é gerada a partir da mesma quantidade de luz solar, resultando em maior produção de eletricidade e custos mais baixos.
Controle conectado à grade
Em um sistema de energia solar conectado à grade, o inversor de cordas é conectado à grade do utilitário. O modo de controle conectado à grade garante que o inversor opere em sincronismo com a grade e injeta a energia CA gerada na grade na tensão e frequência corretas.
O modo de controle conectado à grade usa um loop bloqueado de fase (PLL) para sincronizar a tensão de saída do inversor com a tensão da grade. O PLL monitora continuamente a tensão da grade e ajusta a tensão de saída do inversor para corresponder à tensão da grade em termos de fase e frequência. Isso garante que a energia injetada na grade esteja em fase com a tensão da grade, necessária para transferência de energia eficiente e para evitar interferências na grade.
Além da sincronização, o modo de controle conectado à grade também regula o fluxo de energia entre o inversor e a grade. O inversor pode operar em um modo amarrado na grade ou em um modo de suporte de grade. No modo amarrado na grade, o inversor injeta toda a energia gerada na grade, e o sistema depende da grade de energia quando os painéis solares não estão produzindo energia suficiente. No modo de suporte à grade, o inversor também pode fornecer suporte de energia reativo à grade, o que ajuda a estabilizar a tensão da grade e melhorar a qualidade da energia.
O controle conectado à grade é essencial para garantir a operação segura e confiável dos sistemas de energia solar conectados à grade. Ao sincronizar com a grade e injetar energia na tensão e frequência corretas, o inversor pode evitar danos à grade e garantir que a energia gerada seja usada com eficiência.
Proteção de ilhas
A ilhagem é uma condição em que uma parte da grade é desconectada da grade principal, mas continua sendo alimentada por um gerador local, como um sistema de energia solar. A ilhagem pode ocorrer devido a uma falha na grade, como uma quebra de linha ou uma falha do transformador. Inchações é perigoso porque pode representar um risco para os trabalhadores de serviços públicos que podem não estar cientes de que a parte isolada da grade ainda está energizada.
O modo de controle de proteção contra ilhas em um inversor de cordas foi projetado para detectar condições de ilhas e desconectar o inversor da grade imediatamente. O modo de controle de proteção contra ilhas usa uma combinação de métodos passivos e ativos para detectar ilhas. Os métodos passivos monitoram a tensão e a frequência da grade e detectam alterações que indicam uma condição de ilhas. Os métodos ativos, por outro lado, introduzem pequenas perturbações na grade e monitoram a resposta para detectar ilhas.
Depois que uma condição de ilhas é detectada, o inversor imediatamente interrompe a injeção de energia na grade e se desconecta da grade. Isso garante que a parte isolada da grade seja desenergizada e que os trabalhadores da concessionária possam trabalhar com segurança na grade sem o risco de eletrocução.
A proteção ilustre é um recurso crítico de segurança nos sistemas de energia solar conectados à rede. Ao detectar e prevenir a ilhagem, o inversor pode proteger a segurança dos trabalhadores de serviços públicos e garantir a operação confiável da grade.
Controle de carregamento da bateria
Em um sistema de energia solar com um sistema de armazenamento de bateria, o inversor de cordas também pode ser usado para carregar as baterias. O modo de controle de carregamento da bateria garante que as baterias sejam carregadas com segurança e eficiência.
O modo de controle de carregamento da bateria usa um algoritmo de carregamento em vários estágios para carregar as baterias. O algoritmo normalmente consiste em três estágios: carregamento a granel, carregamento de absorção e carregamento flutuante. No estágio de carregamento a granel, o inversor fornece uma alta corrente para as baterias para carregá -las rapidamente a um determinado nível de tensão. No estágio de carregamento de absorção, o inversor reduz a corrente de carregamento e mantém uma tensão constante para carregar completamente as baterias. No estágio de carregamento da flutuação, o inversor fornece uma pequena corrente para as baterias para manter sua carga e impedir a auto-descarga.
O modo de controle de carregamento da bateria também monitora o estado de carga da bateria (SOC) e a temperatura para garantir que as baterias não estejam sobrecarregadas ou superaquecidas. Se o SOC atingir um certo nível ou a temperatura da bateria exceder um limite seguro, o inversor reduz a corrente de carregamento ou interrompe o carregamento das baterias.
O controle de carregamento da bateria é essencial para garantir a vida útil longa e a operação confiável dos sistemas de armazenamento de bateria. Ao carregar as baterias com segurança e eficiência, o inversor pode prolongar a duração da bateria e reduzir os custos de manutenção.
Controle independente
Em um sistema de energia solar independente, o inversor de cordas não está conectado à grade do utilitário. O modo de controle independente garante que o inversor opere de forma independente e forneça energia para a carga.
O modo de controle independente usa um regulador de tensão para manter uma tensão de saída constante. O regulador de tensão monitora continuamente a tensão de carga e ajusta a tensão de saída do inversor para manter um nível de tensão constante. Isso garante que a carga receba uma fonte de alimentação estável e confiável, independentemente das alterações na saída do painel solar ou na demanda de carga.
Além da regulamentação de tensão, o modo de controle independente também gerencia o armazenamento de energia na bateria. O inversor carrega as baterias quando os painéis solares estão produzindo mais energia do que a carga requer e descarrega as baterias quando os painéis solares não estão produzindo energia suficiente.
O controle independente é essencial para os sistemas de energia solar fora da rede. Ao fornecer uma fonte de alimentação estável e confiável, o inversor pode atender às necessidades de energia de locais remotos onde a conexão da grade não está disponível.
Conclusão
Os inversores de cordas são dispositivos complexos que usam uma variedade de modos de controle para otimizar o desempenho e a eficiência dos sistemas de energia solar. Os modos de controle discutidos neste blog, incluindo MPPT, controle conectado à grade, proteção contra ilhas, controle de carregamento de bateria e controle independente, são essenciais para garantir a operação segura, confiável e eficiente dos sistemas de energia solar.
Como fornecedor de inversor de cordas, oferecemos uma ampla gama de inversores com recursos de controle avançado para atender às necessidades de diferentes sistemas de energia solar. NossoInversor de string monofásicoé adequado para aplicações residenciais e comerciais de pequeno a médio porte, enquanto nossoInversor de corda trifásicafoi projetado para aplicações comerciais e industriais maiores. Nós também oferecemosInversores de cordas para painéis solaresque são compatíveis com uma variedade de painéis solares e podem ser personalizados para atender aos requisitos específicos de cada projeto.
Se você estiver interessado em aprender mais sobre nossos inversores de cordas ou gostaria de discutir seus requisitos de sistema de energia solar, não hesite em entrar em contato conosco. Nossa equipe de especialistas está sempre pronta para ajudá -lo a escolher o inversor certo para o seu projeto e fornecer as melhores soluções possíveis.
Referências
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