Във вълната на ускоряване на трансформацията на глобалната енергийна структура към възобновяема енергия, мрежата, свързана с мрежата, като ключово оборудване за постигане на енергийна преобразуване и връзка на мрежата, влияе пряко върху ефективността и стабилността на връзката на енергийната мрежа чрез технологично развитие и надстройки на приложението. От нови енергийни източници като фотоволтаици и вятърна енергия до микросетични системи, инверторите, свързани с мрежата, непрекъснато иноватират своята технология за насочване на интеграцията на електрическата мрежа към нови височини.
Ефективна технология за преобразуване на енергия: Ключът към подобряването на ефективността на връзката на мрежата
Основната функция на свързаните с мрежата инвертори е да преобразува директен ток в променлив ток, който отговаря на изискванията на електрическата мрежа, а тяхната ефективност на преобразуване на енергия е важен показател за измерване на производителността. Ранните мрежови инвертори често използват традиционните топологични структури на две нива, които, макар и прости по структура, имат проблеми като високо хармонично съдържание и ограничена ефективност на конверсия. С развитието на технологиите тристепенните и многостепенни топологични структури постепенно стават основни. Приемайки топологията на тристепенната NPC (неутрална точкова скоба) като пример, тя увеличава броя на нивата, за да приближи изходната форма на вълната на напрежението до синусоида, като ефективно намалява хармоничното съдържание и намалява напрежението на напрежението върху превключващите устройства, като по този начин подобрява ефективността на преобразувателя. В голяма фотоволтаична електроцентрала, мрежа, свързана с мрежата с тристепенна топология, постига ефективност на конверсия от 98,5%, което е 2-3 процентни пункта по-висока от традиционните преобразуватели на две нива и значително подобрява приходите от производство на енергия на станцията.
Междувременно прилагането на нови устройства за полупроводникови устройства също осигурява поддръжка за подобряване на ефективността на конверсия. В сравнение с традиционните устройства на основата на силиций, устройствата на силициевия карбид (SIC) и галий нитрид (GAN) имат по-ниска при устойчивост и по-висока честота на превключване. Инверторите, свързани с мрежата, използващи SIC устройства, могат да работят на високи честоти, да намалят загубите на превключване и да подобрят допълнително ефективността на преобразуване на енергия. В някои проекти, свързани с вятърна енергия от висок клас, свързани с мрежата, свързани с мрежата, базирани на SIC устройства, повишават общата ефективност на системата до 99%, като ефективно намаляват разходите за производство на енергия и повишават пазарната конкурентоспособност на производството на възобновяема енергия.
Интелигентна технология за управление: Постигане на прецизна връзка на мрежата и стабилна работа
Съвременната мрежа, свързана с мрежата, широко приемат интелигентна технология за управление, за да постигнат прецизно съвпадение и стабилна работа с електрическата мрежа. Чрез въвеждане на цифрови сигнални процесори (DSP) и микроконтролери (MCU), свързаните с мрежата инвертори могат да събират параметри в реално време като напрежение, честота и фаза на захранващата мрежа и да регулират своите изходни характеристики въз основа на тези параметри. Например, когато напрежението на електрическата мрежа се колебае, интелигентните алгоритми за управление могат бързо да регулират амплитудата и фазата на изходното напрежение на инвертора, за да се осигури стабилна връзка между изходната електрическа енергия и електрическата мрежа, избягвайки повредата на връзката на мрежата или въздействието върху мощната мрежа, причинена от несъответствие на напрежението.
Прилагането на интелигентни алгоритми при управлението на максимално проследяване на мощността (MPPT) също непрекъснато надгражда. Традиционните алгоритми на MPPT като метод за наблюдение на смущения и метод на увеличаване на проводимостта страдат от бавна скорост на реакция и чувствителност към локални оптими. Новият интелигентен MPPT алгоритъм, комбиниран с изкуствен интелект и технология за машинно обучение, може бързо и точно да намери максималната точка на мощност на фотоволтаичните модули въз основа на промените в факторите на околната среда, като интензивността на светлината и температурата, подобрявайки ефективността на производството на електроенергия на фотоволтаичните системи. При сложни условия на осветление, свързаните с мрежата инвертори, използващи интелигентни MPPT алгоритми, могат да увеличат генерирането на мощност на фотоволтаичните електроцентрали чрез 5-10%, ефективно подобрявайки ефективността на използването на енергията.
В допълнение, инверторите, свързани с мрежата, също имат възможност да се возят през грешки в електрическата мрежа. Когато в паданията на напрежението и колебанията на честотата се появяват в електрическата мрежа, интелигентната технология за управление може да поддържа инвертора да работи за определен период от време и да инжектира реактивна мощност в мрежата, като спомага за възстановяване на стабилността и повишаване на способността и стабилността на мрежата на мрежата.
Разширяване на сценария на приложения: От ново производство на енергия до микросетични системи
Основни приложения в областта на фотоволтаичното генериране на енергия
Във фотоволтаичните системи за производство на енергия, свързаните с мрежата инверторите са ключово оборудване за постигане на мрежата на мрежата на електрическата енергия. Както мащабните централизирани фотоволтаични електроцентрали, така и разпределените фотоволтаични проекти за производство на енергия разчитат на подкрепата на свързаните с мрежа инвертори. В мащабни фотоволтаични електроцентрали мегаватните мрежи, свързани с мрежата, преобразуват директния ток, генериран от голям брой фотоволтаични модули в променлив ток, и го свържете към мрежата чрез стъпаловидни трансформатори за постигане на мащабно предаване на енергия. В разпределените сценарии за генериране на фотоволтаично производство на електроенергия, като индустриални и търговски фотоволтаици на покрива, жилищни фотоволтаици и др., Инверторите, свързани с мрежата, преобразуват диспергираната фотоволтаична енергия и я свързват с най-близката разпределителна мрежа, за да постигнат консумация на електричество на място. С непрекъснатото увеличаване на инсталирания капацитет на фотоволтаично производство на електроенергия, изискванията за производителност, надеждност и интелигентност на свързаните с мрежата инвертори също се увеличават, насърчаващи непрекъснатите иновации и развитие на мрежови свързани инвертори в областта на фотоволтаичното производство на електроенергия.
Важна подкрепа за системата за генериране на вятърна енергия
В системите за генериране на вятърна електроенергия, инверторите, свързани с мрежата, също играят важна роля. Променливотоковата мощност, генерирана от вятърни турбини, обикновено трябва да бъде отстранена и преобразувана в DC мощност и след това се преобразува в променлив ток, която отговаря на изискванията на мрежата чрез мрежата, свързана с мрежата, за да се постигне свързано с мрежата предаване на електричество. Поради периодичната и колебателна природа на производството на вятърна енергия, по -високите изисквания се поставят върху адаптивността и стабилността на свързаните с мрежата инвертори. Инверторите, свързани с мрежата, трябва бързо да реагират на промените в скоростта на вятъра, да регулират изходната мощност и да гарантират стабилна връзка между производството на вятърна енергия и мрежата. В същото време при екстремни условия на работа като ниска или силна скорост на вятъра инверторите, свързани с мрежата, трябва да имат надеждни работни възможности, за да гарантират нормалното производство на електроенергия на системата за производство на вятърна енергия. През последните години, с бързото развитие на офшорната вятърна енергия, търсенето на инвертори, свързани с висока надеждност, които могат да се адаптират към суровите морски среди, се увеличи значително, като допълнително насърчава технологичното надграждане на решетъчните свързани инвертори в областта на генерирането на вятърна енергия.
Основни компоненти на микросесовата система
Като миниатюризирана и интелигентна захранваща система, микросетките могат да постигнат цялостно използване и автономен контрол на множество енергийни източници. Инверторите, свързани с мрежата, играят основна компонентна роля в системите на микросесовите системи. Те са не само отговорни за преобразуването на електрическата енергия, генерирана от разпределени източници на енергия (като фотоволтаици, мощност на вятъра, съхранение на енергия и т.н.) в рамките на микрорешетата и свързването му с основната мрежа, но също така и за постигане на работа на острови на микросесовата работа в случай на повреда на основната мрежа, осигуряваща непрекъснато захранване на важни натоварвания в рамките на микрорешетата. В системите за микросеси, инверторите, свързани с мрежата, трябва да работят в координация с други устройства като системи за съхранение на енергия, системи за управление на енергията и др., За да постигнат оптимизирано планиране и разумно разпределение на енергията в микрорешета чрез интелигентен контрол, като по този начин подобряват стабилността и надеждността на микросетата. Например, в проект за микросетка в индустриален парк, инверторите, свързани с мрежата, се комбинират със системи за съхранение на енергия от литиеви батерии, за да се освободят съхранена енергия по време на пиковата консумация на електроенергия и съхраняване на енергия по време на излишното производство на енергия, постигане на самодостатъчност и ефективно използване на енергията в парка и намаляване на зависимостта от основната електрическа мрежа.