Πριν από την άνοδο της φωτοβολταϊκής βιομηχανίας, ο μετατροπέας ή η τεχνολογία μετατροπέα εφαρμοζόταν κυρίως σε βιομηχανίες όπως οι σιδηροδρομικές μεταφορές και η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος. Μετά την άνοδο της φωτοβολταϊκής βιομηχανίας, ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας έχει γίνει ο βασικός εξοπλισμός στο νέο σύστημα παραγωγής ενέργειας και είναι οικείος σε όλους. Ειδικά στις ανεπτυγμένες χώρες της Ευρώπης και των Ηνωμένων Πολιτειών, λόγω της δημοφιλούς έννοιας της εξοικονόμησης ενέργειας και της προστασίας του περιβάλλοντος, η αγορά φωτοβολταϊκών αναπτύχθηκε νωρίτερα, ειδικά η ταχεία ανάπτυξη των οικιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων. Σε πολλές χώρες, οι οικιακοί μετατροπείς έχουν χρησιμοποιηθεί ως οικιακές συσκευές και το ποσοστό διείσδυσης είναι υψηλό.
Ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας μετατρέπει το συνεχές ρεύμα που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά στοιχεία σε εναλλασσόμενο ρεύμα και στη συνέχεια το τροφοδοτεί στο δίκτυο. Η απόδοση και η αξιοπιστία του μετατροπέα καθορίζουν την ποιότητα της ισχύος και την αποδοτικότητα παραγωγής ενέργειας. Επομένως, ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας βρίσκεται στον πυρήνα ολόκληρου του φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας.
Μεταξύ αυτών, οι μετατροπείς που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο καταλαμβάνουν σημαντικό μερίδιο αγοράς σε όλες τις κατηγορίες και αποτελεί επίσης την αρχή της ανάπτυξης όλων των τεχνολογιών μετατροπέων. Σε σύγκριση με άλλους τύπους μετατροπέων, οι μετατροπείς που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο είναι σχετικά απλοί στην τεχνολογία, εστιάζοντας στην φωτοβολταϊκή είσοδο και έξοδο του δικτύου. Η ασφαλής, αξιόπιστη, αποδοτική και υψηλής ποιότητας ισχύς εξόδου έχει γίνει το επίκεντρο τέτοιων μετατροπέων. Τεχνικοί δείκτες. Στις τεχνικές συνθήκες για τους φωτοβολταϊκούς μετατροπείς που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο και έχουν διαμορφωθεί σε διαφορετικές χώρες, τα παραπάνω σημεία έχουν γίνει τα κοινά σημεία μέτρησης του προτύπου, φυσικά, οι λεπτομέρειες των παραμέτρων είναι διαφορετικές. Για τους μετατροπείς που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο, όλες οι τεχνικές απαιτήσεις επικεντρώνονται στην ικανοποίηση των απαιτήσεων του δικτύου για συστήματα κατανεμημένης παραγωγής και περισσότερες απαιτήσεις προέρχονται από τις απαιτήσεις του δικτύου για τους μετατροπείς, δηλαδή από πάνω προς τα κάτω απαιτήσεις. Όπως οι προδιαγραφές τάσης, συχνότητας, οι απαιτήσεις ποιότητας ισχύος, η ασφάλεια, οι απαιτήσεις ελέγχου όταν παρουσιάζεται σφάλμα. Και πώς να συνδεθείτε στο δίκτυο, ποιο επίπεδο τάσης να ενσωματωθεί στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας κ.λπ., έτσι ώστε ο μετατροπέας που είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο να πρέπει πάντα να πληροί τις απαιτήσεις του δικτύου, όχι να προέρχεται από τις εσωτερικές απαιτήσεις του συστήματος παραγωγής ενέργειας. Και από τεχνικής άποψης, ένα πολύ σημαντικό σημείο είναι ότι ο συνδεδεμένος στο δίκτυο μετατροπέας είναι «παραγωγή ενέργειας συνδεδεμένης στο δίκτυο», δηλαδή παράγει ενέργεια όταν πληροί τις προϋποθέσεις σύνδεσης στο δίκτυο. Τα ζητήματα διαχείρισης ενέργειας εντός του φωτοβολταϊκού συστήματος είναι απλά. Τόσο απλά όσο και το επιχειρηματικό μοντέλο της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγει. Σύμφωνα με ξένες στατιστικές, περισσότερο από το 90% των φωτοβολταϊκών συστημάτων που έχουν κατασκευαστεί και λειτουργούν είναι φωτοβολταϊκά συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο και χρησιμοποιούνται μετατροπείς συνδεδεμένοι στο δίκτυο.
Μια κατηγορία μετατροπέων αντίθετη από τους συνδεδεμένους στο δίκτυο μετατροπείς είναι οι μετατροπείς εκτός δικτύου. Ο μετατροπέας εκτός δικτύου σημαίνει ότι η έξοδος του μετατροπέα δεν είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο, αλλά είναι συνδεδεμένη με το φορτίο, το οποίο οδηγεί απευθείας το φορτίο στην παροχή ισχύος. Υπάρχουν λίγες εφαρμογές των μετατροπέων εκτός δικτύου, κυρίως σε ορισμένες απομακρυσμένες περιοχές, όπου οι συνθήκες σύνδεσης στο δίκτυο δεν είναι διαθέσιμες, οι συνθήκες σύνδεσης στο δίκτυο είναι κακές ή υπάρχει ανάγκη για αυτοπαραγωγή και αυτοκατανάλωση, το σύστημα αυτόνομου δικτύου δίνει έμφαση στην «αυτοπαραγωγή και αυτοχρησιμοποίηση». «. Λόγω των λίγων εφαρμογών των αυτόνομων μετατροπέων, υπάρχει ελάχιστη έρευνα και ανάπτυξη στην τεχνολογία. Υπάρχουν λίγα διεθνή πρότυπα για τις τεχνικές συνθήκες των αυτόνομων μετατροπέων, γεγονός που οδηγεί σε ολοένα και λιγότερη έρευνα και ανάπτυξη τέτοιων μετατροπέων, παρουσιάζοντας μια τάση συρρίκνωσης. Ωστόσο, οι λειτουργίες των αυτόνομων μετατροπέων και η τεχνολογία που εμπλέκεται δεν είναι απλές, ειδικά σε συνεργασία με μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας, ο έλεγχος και η διαχείριση ολόκληρου του συστήματος είναι πιο περίπλοκες από τους μετατροπείς που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο. Πρέπει να ειπωθεί ότι το σύστημα που αποτελείται από αυτόνομους μετατροπείς, φωτοβολταϊκά πάνελ, μπαταρίες, φορτία και άλλο εξοπλισμό είναι ήδη ένα απλό σύστημα μικροδικτύου. Το μόνο σημείο είναι ότι το σύστημα δεν είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο.
Οντως,μετατροπείς αυτόνομου δικτύουαποτελούν τη βάση για την ανάπτυξη αμφίδρομων μετατροπέων. Οι αμφίδρομοι μετατροπείς συνδυάζουν στην πραγματικότητα τα τεχνικά χαρακτηριστικά των συνδεδεμένων στο δίκτυο μετατροπέων και των μετατροπέων εκτός δικτύου και χρησιμοποιούνται σε τοπικά δίκτυα παροχής ενέργειας ή συστήματα παραγωγής ενέργειας. Όταν χρησιμοποιούνται παράλληλα με το ηλεκτρικό δίκτυο. Παρόλο που δεν υπάρχουν πολλές εφαρμογές αυτού του τύπου προς το παρόν, επειδή αυτός ο τύπος συστήματος αποτελεί το πρωτότυπο της ανάπτυξης του μικροδικτύου, είναι σύμφωνος με την υποδομή και τον εμπορικό τρόπο λειτουργίας της κατανεμημένης παραγωγής ενέργειας στο μέλλον. και μελλοντικές τοπικές εφαρμογές μικροδικτύου. Στην πραγματικότητα, σε ορισμένες χώρες και αγορές όπου τα φωτοβολταϊκά αναπτύσσονται ραγδαία και ώριμα, η εφαρμογή μικροδικτύων σε νοικοκυριά και μικρές περιοχές έχει αρχίσει να αναπτύσσεται αργά. Ταυτόχρονα, η τοπική αυτοδιοίκηση ενθαρρύνει την ανάπτυξη τοπικών δικτύων παραγωγής, αποθήκευσης και κατανάλωσης ενέργειας με νοικοκυριά ως μονάδες, δίνοντας προτεραιότητα στην παραγωγή νέας ενέργειας για αυτοχρήση και στο ανεπαρκές μέρος από το ηλεκτρικό δίκτυο. Επομένως, ο αμφίδρομος μετατροπέας πρέπει να λάβει υπόψη περισσότερες λειτουργίες ελέγχου και λειτουργίες διαχείρισης ενέργειας, όπως ο έλεγχος φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας, οι στρατηγικές λειτουργίας συνδεδεμένες στο δίκτυο/εκτός δικτύου και οι στρατηγικές τροφοδοσίας με αξιόπιστη απόδοση. Συνολικά, ο αμφίδρομος μετατροπέας θα παίζει πιο σημαντικές λειτουργίες ελέγχου και διαχείρισης από την οπτική γωνία ολόκληρου του συστήματος, αντί να λαμβάνει υπόψη μόνο τις απαιτήσεις του δικτύου ή του φορτίου.
Ως μία από τις κατευθύνσεις ανάπτυξης του ηλεκτρικού δικτύου, το τοπικό δίκτυο παραγωγής, διανομής και κατανάλωσης ενέργειας που κατασκευάζεται με νέα ενεργειακή παραγωγή ως πυρήνα θα αποτελέσει μία από τις κύριες μεθόδους ανάπτυξης του μικροδικτύου στο μέλλον. Σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, το τοπικό μικροδίκτυο θα σχηματίζει μια διαδραστική σχέση με το μεγάλο δίκτυο και το μικροδίκτυο δεν θα λειτουργεί πλέον στενά στο μεγάλο δίκτυο, αλλά θα λειτουργεί πιο ανεξάρτητα, δηλαδή, σε λειτουργία νησιωτικού δικτύου. Προκειμένου να καλυφθεί η ασφάλεια της περιοχής και να δοθεί προτεραιότητα στην αξιόπιστη κατανάλωση ενέργειας, ο τρόπος λειτουργίας συνδεδεμένος στο δίκτυο διαμορφώνεται μόνο όταν η τοπική ενέργεια είναι άφθονη ή πρέπει να αντληθεί από το εξωτερικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Προς το παρόν, λόγω των ανώριμων συνθηκών διαφόρων τεχνολογιών και πολιτικών, τα μικροδίκτυα δεν έχουν εφαρμοστεί σε μεγάλη κλίμακα και μόνο ένας μικρός αριθμός έργων επίδειξης βρίσκονται σε εξέλιξη και τα περισσότερα από αυτά τα έργα είναι συνδεδεμένα στο δίκτυο. Ο μετατροπέας μικροδικτύου συνδυάζει τα τεχνικά χαρακτηριστικά του αμφίδρομου μετατροπέα και παίζει μια σημαντική λειτουργία διαχείρισης δικτύου. Είναι μια τυπική ολοκληρωμένη μηχανή ελέγχου και ολοκληρωμένου μετατροπέα που ενσωματώνει μετατροπέα, έλεγχο και διαχείριση. Αναλαμβάνει την τοπική διαχείριση ενέργειας, τον έλεγχο φορτίου, τη διαχείριση μπαταριών, τον μετατροπέα, την προστασία και άλλες λειτουργίες. Θα ολοκληρώσει τη λειτουργία διαχείρισης ολόκληρου του μικροδικτύου μαζί με το σύστημα διαχείρισης ενέργειας μικροδικτύου (MGEMS) και θα αποτελέσει τον βασικό εξοπλισμό για την κατασκευή ενός συστήματος μικροδικτύου. Σε σύγκριση με τον πρώτο μετατροπέα συνδεδεμένο στο δίκτυο στην ανάπτυξη τεχνολογίας μετατροπέα, έχει διαχωριστεί από την καθαρή λειτουργία του μετατροπέα και έχει αναλάβει τη λειτουργία της διαχείρισης και του ελέγχου του μικροδικτύου, δίνοντας προσοχή και επιλύοντας ορισμένα προβλήματα από το επίπεδο του συστήματος. Ο μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας παρέχει αμφίδρομη αντιστροφή, μετατροπή ρεύματος και φόρτιση και εκφόρτιση μπαταριών. Το σύστημα διαχείρισης μικροδικτύου διαχειρίζεται ολόκληρο το μικροδίκτυο. Οι επαφείς A, B και C ελέγχονται όλοι από το σύστημα διαχείρισης μικροδικτύου και μπορούν να λειτουργούν σε απομονωμένα νησιά. Διακόπτετε τα μη κρίσιμα φορτία ανάλογα με την παροχή ρεύματος από καιρό σε καιρό για να διατηρήσετε τη σταθερότητα του μικροδικτύου και την ασφαλή λειτουργία σημαντικών φορτίων.
Ώρα δημοσίευσης: 10 Φεβρουαρίου 2022
