Globaalin energian kysynnän ja uusiutuvan energian suosion kasvun myötä vihreän energian järjestelmät, kuten aurinkosähkö (PV) ja tuulivoiman tuotanto, saavat yhä enemmän huomiota. Näiden hajautettujen energiajärjestelmien on kuitenkin yleensä muutettava suoravirta (DC) vuorottelevaksi virraksi (AC) ja lähetettävä se verkkoon turvallisesti ja tehokkaasti energian jakamisen ja optimoidun hyödyntämisen saavuttamiseksi. Tämän prosessin avainlaitteet ovat ruudukon solmioinvertteri (GTI).
Ruudukon solmiot Voi muuntaa aurinkopaneelien tai tuuliturbiinien tuottaman suoravirta vuorottelevaksi virraksi, joka täyttää ruudukkostandardit, ja työskennellä synkronisesti ruudukon kanssa energian tehokkaan siirron varmistamiseksi. Tässä artikkelissa esitellään ruudukon solmioinverttereiden käyttöperiaate, edut, sovellusskenaariot ja tulevat kehityssuuntaukset.
Ruudukon solmioinvertterin päätehtävä on muuntaa suoravirta vuorottelevaksi virraksi, joka vastaa ruudukkotaajuutta ja syöttää se julkiseen verkkoon. Sen perustyöprosessi on seuraava:
DC-AC-muuntaminen
Aurinkopaneelien tai tuuliturbiinien tuottama suoravirta syötetään ruudukon solmioinvertteriin.
Invertteria ohjataan elektronisilla kytkimillä (kuten IGBT tai MOSFET) suoravirran muuttamiseksi vuorottelevaksi virraksi.
MPPT (maksimitehopisteen seuranta)
Inverter havaitsee aurinkosähkötaulun tehopisteen reaaliajassa MPPT -algoritmin läpi energian muuntamisen tehokkuuden varmistamiseksi.
Synkroninen ruudukkoyhteys
Inverter havaitsee julkisen sähköverkon jännitteen ja taajuuden ja synkronoi oman vaihtovirtatuotannon ruudukon kanssa turvallisen ja vakaan integroinnin varmistamiseksi verkkoon.
Käänteinen virransuojaus ja turvallisuusohjaus
Invertteri sisältää saarten vastaisen suojan sen varmistamiseksi, että kun ruudukko pääsee pois päältä, taajuusmuuttaja ei jatka virran toimittamista verkkoon, jotta verkon ylläpitohenkilöstön turvallisuuden vaarantaminen estäisi.
Parantaa energian käyttöä
Energiantuotannon optimointi MPPT -tekniikan avulla mahdollistaa aurinkosähköjärjestelmien tai tuulivoimantuotantojärjestelmien hyödyntämisen uusiutuvan energian täysimääräisesti ja parantaa kokonaisvoiman tuotannon tehokkuutta.
Vähentää energiajätteitä
Ruudukkoon kytketty järjestelmä voi siirtää ylimääräistä sähköä ruudukkoon sen sijaan, että se varastoi akkua, vähentämällä energian varastointia menetystä ja parantamalla energian käyttöä.
Vähennä järjestelmäkustannuksia
Verkkoon kytketyn järjestelmän ei tarvitse varustaa kalliilla akkuenergian säilytyslaitteilla, mikä vähentää ylläpitokustannuksia ja sijoituskustannuksia, mikä tekee aurinkosähkö- tai tuulivoimantuotantojärjestelmistä taloudellisempia.
Vihreän energian kehityksen edistäminen
Ruudukkoon kytketyn invertterin avulla käyttäjät voivat siirtää itse tuottamaa ja itse käyttämään puhdasta sähköä verkkoon, ymmärtää "vihreän pääsyn verkkoon" ja edistää puhtaan energian kehitystä.
Älykäs ohjaus ja etävalvonta
Nykyaikaiset verkkoon kytketyillä inverttereillä on yleensä älykkäitä valvonta- ja etähallintatoimintoja, joita voidaan seurata reaaliajassa Wi-Fi-, Bluetooth- tai pilviympäristöjen kautta järjestelmänhallinnan mukavuuden parantamiseksi.
1. Koti -aurinkosähkövoimantuotantojärjestelmä
Aurinkoen aurinkovoiman paneelien tuottama suoravirta muunnetaan vaihtovirtaan ruudukkoon kytkettyjen inverttereiden kautta kotikäyttöön, ja jäljellä oleva voima voidaan syöttää takaisin verkkoon.
Sovellettavissa sovellusskenaarioihin, kuten kattosääntöjärjestelmiin, itsetuottamiseen ja itsekäyttöön sekä ylijäämävirran pääsyyn verkkoon.
14. Kaupalliset ja teolliset aurinkosähköasemat
Sovellettavissa suuriin rakennuksiin, tehtaisiin, ostoskeskuksiin ja muihin paikkoihin kattojen, pysäköintialueiden ja muiden joutokäyntien avulla aurinkosähköjärjestelmien asentamiseksi ja sähköyhteisön integroimiseksi julkiseen verkkoon yrityksen sähkökustannusten vähentämiseksi.
3. Mikroverkko ja älykäs verkko
Hajautetuissa energiajärjestelmissä ruudukkoon kytkettyjä inverttereitä voidaan yhdistää energian varastointilaitteisiin mikrohäiriöiden älykkään hallinnan saavuttamiseksi ja virtalähteen vakauden ja turvallisuuden parantamiseksi.
4. Tuulivoimaverkkoon kytketty järjestelmä
Tuulivoimantuotantojärjestelmä on kytketty verkkoon verkkoon kytketyn invertterin kautta, jotta varmistetaan tuulienergian vakaa tuotanto ja tuulen energian käyttöasteen parantaminen.
Suurempi tehokkuus ja enemmän älykkyyttä
Tulevaisuudessa verkkoon kytketyt invertterit käyttävät edistyneempiä tehonmuuntamistekniikkaa muuntamistehokkuuden parantamiseksi ja energian menetyksen vähentämiseksi.
Yhdistettynä keinotekoiseen älykkyyteen (AI) ja Big Data -analyysiin, energiantuotannon automaattinen optimointi ja verkkoon kytketyn prosessin älykäs hallinta.
Korkeampi luotettavuus ja turvallisuus
Käytä korkealaatuisempia elektronisia komponentteja parantaaksesi invertterin käyttöiän ja säänkestävyyttä ja sopeutua tiukempiin ulkoympäristöihin.
Paranna saarten vastaista suojausta ja ruudukon mukautuvuutta ruudukon turvallisuuden ja vakauden parantamiseksi.
Yhdistettynä energian varastointijärjestelmään
Tulevaisuudessa verkkoon kytketyt invertterit yhdistetään laajemmin energian varastointijärjestelmiin "aurinkosähköenergian varastointiverkon yhteyden" integroinnin saavuttamiseksi ja virranhallinnan optimoimiseksi.
Hajautetun energian ja älykkään verkon integrointi
Älykkäiden verkkojen kehittäminen tulevaisuudessa edistää edelleen verkkoon kytkettyjen inverttereiden soveltamista ja saavuttaa saumattoman yhteyden hajautettuun energiaan, älykkäisiin koteihin, VPP: hen (virtuaaliset voimalaitokset) ja muihin järjestelmiin.
Ruudukko-inverterit ovat ydinlaitteita uusiutuvien energialähteiden integroimiseksi, kuten aurinkosähkö ja tuulivoima sähköverkkoon. Niiden korkea tehokkuus-, edulliset ja ympäristönsuojelu edut ovat tehneet niistä laajasti käytettyjä monilla aloilla, kuten koteilla, yrityksillä, teollisuudessa ja älykkäillä verkkoilla.
Teknologian jatkuvan edistymisen myötä ruudukko-tietosuunnittelijat saavat aikaan uuden älykkyyden, tehokkuuden ja energian varastoinnin integroinnin kehityksen tarjoamalla vahvaa tukea maailmanlaajuisen puhtaan energian teollisuuden edelleen edistämiselle. Tulevaisuudessa hajautetun energian popularisoinnin ja älykkäiden verkkojen kehityksen avulla ruudukon invertterit ovat tärkeämpi rooli globaalin energiarakenteen muuttamisessa ja auttavat saavuttamaan vihreän ja kestävän tulevaisuuden .
