مقدمة ووظائف محولات الطاقة الشمسية

العاكس الشمسي هو 'قلب' نظام توليد الطاقة الكهروضوئية. جوهرها هو تحويل التيار المباشر (DC) الناتج عن الألواح الكهروضوئية إلى تيار متردد قابل للاستخدام (AC)، وتحقيق توليد فعال للطاقة، واتصال آمن بالشبكة، وإدارة ذكية.

I. مقدمة أساسية

العاكس الكهروضوئي هو المعدات الأساسية للنظام الكهروضوئي، المسؤول عن تحويل التيار المباشر غير المستقر الناتج عن الوحدات الكهروضوئية إلى تيار متردد مستقر يلبي معايير الشبكة أو متطلبات الحمل. وبدونها، لا يمكن استخدام الكهرباء المولدة عن طريق الطاقة الكهروضوئية بشكل مباشر من قبل الأجهزة المنزلية والمصانع، كما لا يمكن توصيلها بشبكة الكهرباء للبيع.

ثانيا. الوظائف الأساسية

تحويل الطاقة الكهربائية (DC → AC)

تعزيز التيار المستمر: تعزيز خرج طاقة التيار المستمر منخفض الجهد بواسطة الألواح الكهروضوئية (مثل 12-600 فولت) إلى الجهد العالي المطلوب للانعكاس (600-1500 فولت)، مما يقلل من خسائر النقل.

تحويل العاكس: من خلال التبديل السريع لأجهزة الطاقة مثل IGBT/MOSFET، يتم تحويل التيار المباشر إلى نبضات تيار متردد PWM.

الترشيح والتشكيل: بعد الترشيح LC، يتم إخراج موجة جيبية نقية (THD<3%)، مما يتوافق مع الجهد والتردد (50 هرتز في الصين) وطور شبكة/حمل الطاقة.

2. الحد الأقصى لتتبع نقطة الطاقة (MPPT

يمكن أن يؤدي التتبع والقفل في الوقت الفعلي لنقطة التشغيل المثالية للألواح الكهروضوئية إلى زيادة توليد الطاقة إلى الحد الأقصى عندما تكون هناك تغيرات في الضوء ودرجة الحرارة والظل، مما يؤدي عادةً إلى زيادة الكفاءة بنسبة 10٪ إلى 30٪.

3. التحكم في اتصال الشبكة ودعم الشبكة

تزامن قفل الطور (PLL): يضمن أن طاقة التيار المتردد الناتجة هي نفسها تمامًا مثل جهد الشبكة والتردد والمرحلة، مما يحقق اتصالاً سلسًا بالشبكة.

حماية الجزيرة: قم بإغلاق شبكة الكهرباء على الفور عند انقطاع التيار الكهربائي لمنع وصول الطاقة إلى الشبكة المعيبة وضمان سلامة الصيانة.

مرور الجهد المنخفض (LVRT): يظل النظام مستقرًا دون انقطاع أثناء انخفاض الجهد على المدى القصير في الشبكة.

تنظيم الطاقة: يمكن تعديل خرج الطاقة النشط والمتفاعل وفقًا لمتطلبات الإرسال لدعم استقرار شبكة الطاقة.

4. حماية النظام

الإدخال: الجهد الزائد، الجهد المنخفض، الاتصال العكسي، حماية التيار الزائد.

الإخراج: ماس كهربائى، الزائد، درجة الحرارة الزائدة، وحماية من البرق.

المعدات: الحماية ضد التيار الزائد IGBT، والجهد الزائد لقضيب التوصيل، وفشل المروحة، وما إلى ذلك.

5. إدارة العمليات ومراقبتها

التشغيل والتوقف التلقائي: ابدأ عند شروق الشمس، واستعد عند غروب الشمس، وقم بالعمل بشكل تكيفي في الأيام الممطرة.

الحصول على البيانات: المراقبة في الوقت الحقيقي للجهد والتيار والطاقة وتوليد الطاقة والكفاءة ودرجة الحرارة.

الاتصال وجهاز التحكم عن بعد: يدعم WiFi/4G/RS485، ويمكن توصيله بالمنصة السحابية لتحقيق المراقبة عن بعد وتشخيص الأخطاء وإعداد المعلمات.

6. التكيف مع الوضع

وضع الاتصال بالشبكة: الطاقة الفائضة المولدة والمستهلكة ذاتيًا والتي يتم تغذيتها بالشبكة، وحلول محطات الطاقة المنزلية/الصناعية والتجارية السائدة.

وضع خارج الشبكة: مزود ببطارية، فهو يوفر الطاقة بشكل مستقل للمناطق التي لا توجد بها شبكات طاقة (المناطق الجبلية والجزر) أو سيناريوهات الطوارئ.

وضع تخزين الطاقة/الهجين: التبديل السلس بين الاتصال بالشبكة وخارجها، ودعم تخزين الطاقة الكهروضوئية والطاقة، وتحقيق ذروة الحلاقة وملء الوادي بالإضافة إلى مصدر طاقة احتياطي.