Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сетевой инвертор принцип работы

Принцип работы сетевого инвертора

Grid-tie инвертор (в русском языке используется слово Зависимый или Ведомый) инвертор преобразует электричество постоянного тока в переменный ток (AC) для подачи энергии в электрическую сеть, обычно 120 Вольт переменного тока частотой 60Гц или 240Вольт переменного тока частотой 50Гц. Grid-tie инверторы устанавливаются между местными источниками энергии: солнечными батареями, ветрогенераторами, гидроэлектростанцией, и электрической сетью.

Отличие от традиционного инвертора, который преобразует постоянный ток в переменный, в том, что он следит за фазой и частотой сети, куда подаётся энергия. Для эффективной и безопасной передачи электроэнергии в сеть, grid-tie инвертор должны точно соответствовать напряжению и фазам синусоидальной формы сети переменного тока(AC).

Сетевые инверторы преобразуют электроэнергию постоянного тока в энергию переменного тока, подходящую для подачи в общую электросеть. Сетевой инвертор (GTI) должен следить за фазой сети и, с очень высокой точностью, непрерывно поддерживать выходное напряжение немного выше напряжения сети . Высококачественный современный сетевой инвертор имеет фиксированный коэффициент мощности — он выдаёт прецизионное выходное напряжение и ток, а опережение фазы находится в пределах 1 градуса от сети переменного тока . Инвертор управляется микропроцессором, который следит за текущей формой сетевого напряжения переменного тока и выводит напряжение точно соответствующее напряжению сети. Тем не менее, необходима подача и реактивной мощности в сеть для поддержания напряжения в локальной сети внутри допустимых значений. Иначе возможны перенапряжения в сети в мощных системах, когда генерация энергии достигает своего пика, например около полудня от солнечных панелей.

Grid-Tie инверторы также имеют важную функцию для быстрого отключения от электросети, если напряжение в общей электросети пропадает по каким-то причинам. Это требование Национального электрического стандарта США(NEC) [5] гарантирует отключение сетевого инвертора, чтобы электросеть была обесточена при обслуживании работниками электрических сетей.

Правильно установленный сетевой инвертор позволяет использовать потребителю альтернативную систему выработки энергии, такую как солнечная или энергия ветра, практически не требует обслуживания и каких-либо батарей. Если энергии альтернативных источников недостаточно, то недостаток мощности автоматически будет поступать из электрической сети.

Инвертор для солнечных батарей: виды устройств, обзор моделей, особенности подключения

Гелиосистемы по всему миру развиваются огромными темпами. Международное энергетическое агентство в своем ежегодном докладе отметило, что в 2016 г. количество введенных в действие солнечных электростанций впервые превзошло число угольных.

Сердце системы солнечной энергетики — инвертор для солнечных батарей, задача которого — трансформировать постоянный вид тока в переменный. Мы расскажем, как выбрать оптимальный вариант устройства и как его грамотно установить. С учетом наших рекомендаций вы сможете собрать безупречно действующую мини электростанцию.

Виды инверторов для солнечных панелей

Без инвертора, вырабатываемая гелиосистемой энергия, для бытовых нужд будет совершенно бесполезной. Существует 3 вида инверторов по типу использования:

  • автономные;
  • сетевые;
  • многофункциональные.

Инверторы первого вида имеют обозначение «off grid». Они подсоединены к солнечному модулю, являются частью обособленной фотоэлектрической системы и никак не контактируют с внешней электрической сетью. Их мощность варьирует в пределах 100 – 8000 Вт.

Синхронные или сетевые инверторы функционируют синхронно с централизованной системой электроснабжения. Преобразователи с обозначением «on grid» не только выполняют роль преобразователя, но и корректируют такие параметры сети как амплитудные перепады, показатели частоты и другие.

Если во внешней сети наблюдаются неполадки, инвертор автоматически отключается. Такие инверторы накапливают электроэнергию в аккумуляторных батареях.

Если суммарная мощность используемых в доме приборов меньше потенциальных возможностей солнечной электростанции, то излишки выработанной электроэнергии попадают во внешние электрические сети. Если же мощности недостаточно для нормальной работы бытовых приборов, то осуществляется подпитка извне.

При отсутствии напряжения питание подается от заряженного аккумулятора. В случае когда в систему не включены аккумуляторные батареи, энергия, произведенная солнечной электростанцией, уходит в общую сеть.

Гибридный или многофункциональный инвертор — оборудование надежное. Он сочетает свойства первых двух преобразователей, обладает большим числом настроек. Это лучший вариант для устройства домашней солнечной станции, но и самый дорогой.

Все существующие солнечные инверторы делят на виды и по напряжению на выходе. В зависимости от этого параметра они бывают синусоидальными и меандровыми. Так как у первого величина выходного напряжения почти такая же, как и у питающей электрической сети, это хороший вариант, когда в доме присутствует высокочувствительная техника.

Постоянное значение напряжения является гарантией безопасности для домашнего электротехнического оборудования. Графически форма сигнала на выходе у такого инвертора синосуидального типа изображается в виде чистой синусоиды.

Меандровые или несинусоидальные преобразователи в отличие от синусоидальных имеют геометрию сигнала на выходе в виде импульсов прямоугольной формы так называемый модифицированный синус. Инверторы, относящиеся к этому типу, нельзя использовать для отдельных видов нагрузки, но для приборов, использующих активную составляющую мощности, они вполне подходят.

Критерии выбора преобразователя

При выборе такого элемента гелиосистемы как инвертор важна не только геометрия сигнала на выходе, но и его мощность. Специалисты советуют укомплектовывать солнечные батареи преобразователями, номинальная мощность которых выше суммарной мощности, имеющейся в томе техники, процентов на 25 – 30.

Необходимо также учитывать нагрузку, возникающую при единовременном включении нескольких приборов с большой пусковой мощностью.

Еще одним критерием при выборе инвертора является его КПД, определяющей потери энергии на сопутствующие процессы. В зависимости от модели он имеет разное значение, находящееся в пределах 85-95%. Оптимальный выбор — КПД не ниже 90%.

Инверторы бывают как однофазными, так и трехфазными. Первые отличаются более низкой стоимостью, но выбор их оправдан, когда потребляемая мощность составляет менее 10 кВт. Величина напряжения у них составляет 220В, а частота 50Гц. Трехфазные инверторы имеют диапазон напряжений более широкий — 315, 400, 690В.

Разным может быть и количество инверторов в системе. В этом вопросе следует руководствоваться следующими рекомендациями: если мощность солнечных батарей не превышает 5 кВт, то для такой системы достаточно одного инвертора. Для батарей большей мощности может потребоваться 2 и больше инвертора. Оптимально, когда один инвертор приходится на каждые 5 кВт.

Для работы в сети, сочетающей использование стандартной электроэнергии и энергии, поставляемой солнечными батареями, применяются гибридные инверторы. С особенностями устройства и правилами их выбора ознакомит рекомендуемая нами статья.

Преобразователи могут отличаться друг от друга схемами, геометрией выходного сигнала, другими определяющими величинами. Отдельные преобразователи комплектуют зарядными устройствами. Если выйдет со строя один из инверторов, система не прекратит свою работу.

Особенности подключения инвертора

От правильного подключения солнечного инвертора зависит эффективность работы всей гелиосистемы. Главное, соблюсти правило: кабель, передающий постоянный ток, должен иметь минимально допустимую длину и максимальное сечение.

Если потребитель находится далеко от солнечных элементов, следует удлинять путем наращивания электрокабель, транспортирующий переменный ток 220 В. Протяженность провода между инвертором и солнечной панелью должна варьировать в пределах 3 м и никак не больше.

Лучший вариант, когда инвертор расположен возле солнечной батареи. Особо жесткие условия приходится выполнять при подключении инверторов, превосходящих по мощности 0,5 кВт.

Подсоединение проводов должно быть прочным, т.к. недостаточно плотное соединение вызывает искрение, что может стать источником пожара. При монтаже автономного инвертора для обеспечения бесперебойного электроснабжения объекта, цепь постоянного тока должна быть укомплектована автоматическими выключателями.

Лучшим решением при подключении инвертора является применение обвязки гибридного типа как по постоянному, так и переменному току. В основе принципа лежит особый порядок включения преобразователя. Его включает контроллер для солнечных батарей после того, как зарядятся аккумуляторы.

Такое решение увеличивает качество работы оборудования. В регионах, где электроэнергию часто отключают, или в домах, расположенных в районах, где преобладает пасмурная погода, этот вариант работает очень эффективно.

Обзор моделей инверторов

Преобразователи для солнечных панелей выпускают многие производители как отечественные, так и зарубежные. Все оборудование имеет разные характеристики, уровни качества, свой набор функций и технические возможности.

Инверторы от отечественного производителя

Широкий ассортимент этих изделий мощностью 800 – 1200 Вт выпускает российский производитель МАП «Энергия».

Компания производит несколько линеек инверторов:

  1. Синусоидальные инверторы с формой сигнала в виде чистого синуса — МАП SIN.
  2. Преобразователи синусоидальные с функцией отбора дополнительного количества энергии от аккумуляторов — МАП HYBRID.
  3. Трехфазные инверторы — МАП HYBRID 3 фазы.

Инверторы, выпускаемые этой фирмой, могут заряжать аккумуляторы всех типов. Для этого у них имеется зарядное устройство большой мощности.

Достижением компании является инвертор рекордной мощности — 20 кВт, выдерживающий наибольшую нагрузку 25 кВт. Эта модель может обеспечить надежным питанием большой жилой дом со множеством техники.

Преобразователи Conext компании Schneider Electric

Французская компания Schneider Electric выпускает инверторы, обладающие высокими эксплуатационными характеристиками, позволяющими использовать их в условиях разного климата.

Покрытие корпуса, обладающее высокой коррозионной стойкостью, позволяет успешно пройти тестирование соляным туманом. Они предназначены для солнечных батарей, установленных как на крышах частных коттеджей, так и многоквартирных домов.

Производитель проверяет надежность своего оборудования с использованием всевозможных методик и тестов. В конструкции инверторов Conext отсутствуют электрохимические конденсаторы, что является гарантией длительной эксплуатации.

Большой ассортимент изделий позволяет выбрать подходящую модель для гелиосистем мощностью 3 – 20 кВт.

Инверторы компании TBS Electronics

Эта голландская компания, присутствующая на рынке с 1996 г., производит как маломощные, так и более мощные синусоидальные преобразователи для солнечных панелей Poversine номинальной мощностью от 175 до 3500 Вт.

Линейка Powersine характеризуется очень чистой синусоидой на выходе, поэтому применение этих инверторов гарантирует грамотную и длительную эксплуатацию высокочувствительных приборов. Оборудование оснащено защитой от КЗ, температурных скачков, перегрузок. С этими инверторами можно запускать нагрузки до 500В с пусковой силой, превышающей номинальную в десятки раз.

Сетевые инверторы Kostal

Фирма выпускает инновационные высококачественные инверторы мощностью от 1,5 до 20 кВт как одно, так и трехфазные. В конструкцию включен выключатель переменного тока, срабатывающий автоматически, МРР-трекеры, монитор, счетчик S0 и много других опций в базовой комплектации. Все это делает возможным внедрение инвертора в систему «умный дом».

Благодаря высокому качеству материала корпуса, преобразователь устанавливают и снаружи, и внутри дома. Сборку выполняют в Европе, поэтому качество соответствует Европейским стандартам. Гарантия производителя — 5 лет.

Инверторы ABi-Solar из Тайваня

Эти инверторы, выпущенные в Тайване, на нашем рынке представлены серией автономных преобразователей SL/ SLP, автономно-сетевых гибридных инверторов (НТР), линейкой гибридов НТ.

Автономные преобразователи укомплектованы контроллерами заряда от солнечных батарей. Это оборудование наделено тройным функционалом — работает как инвертор, контроллер, зарядное устройство.

В конструкцию включен жидкокристаллический дисплей, позволяющий контролировать основные параметры гелиосистемы. КПД инверторов SL/ SLP — около 93%. В моделях SLP присутствует пылезащита.

К бюджетному варианту относится инвертор из новой серии ABi-Solar HTP. Работает он только при наличии аккумулятора. Особой популярностью пользуется серия НТ, включающая гибридные инверторы одно и 3-фазные, выделяющиеся отличным качеством сборки.

Читать еще:  Почему поднимается давление в котле отопления: основные причины

Преобразователи SL0912 и SL1524 также относятся к бюджетным. Они работают в 2 режимах — бытового бесперебойника и с солнечными батареями. Имеют 2 режима поддержания напряжения: от 180 до 260В и от 100 до 300В.

Второй режим позволяет увеличить время эксплуатации батарей за счет меньшего их использования, но может питать только не очень чувствительное к качеству электричества оборудование.

Инверторы ABi-Solar дают возможность увеличить рабочий диапазон температур аккумуляторов и автоматизировать процесс заряд-разряд.

Сетевые инверторы компании GoodWE

Эта китайская компания выпускает инверторы сетевые разной мощности и поставляет их на рынок по невысокой цене. К инвертору прилагается специальная программа, позволяющая выполнить расчет гелиосистемы с учетом расположения солнечных панелей по отношению к сторонам света и другим ориентирам.

Существует возможность вести наблюдение за работой преобразователя через планшет или смартфон, но предварительно придется установить специально предназначенное для этого приложение на базе операционной системы Android.

Выводы и полезное видео по теме

Здесь менеджер продающей компании рассказывает о принципах выбора инвертора:

В этом видео освещен вопрос подключения инвертора:

Фотоэлектрический сетевой инвертор, как неотъемлемая часть гелиосистемы, позволяет получить полную независимость от централизованного электроснабжения и роста цен на электроносители.

«Умные системы», включающие сетевой преобразователь, делают доступным, надежным и управляемым процесс потребления энергии. При этом никак не нарушается комфорт в доме.

Хотите рассказать, как собрали собственную мини-электростанцию с инвертором для гелиобатарей? Владеете ценной информацией по теме, которая может быть полезна посетителям сайта? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, публикуйте фото и задавайте вопросы.

Какой инвертор выбрать?

Инверторы используются для преобразования постоянного тока от аккумуляторов или солнечных модулей в переменный ток, аналогичный тому, который присутствует в сетях централизованного электроснабжения.

Существует несколько различных типов инверторов, сетевые,автономные,комбинированные и гибридные :

  • Сетевой инвертор работает только совместно с сетью переменного тока без использования аккумуляторных батарей и используется либо для экономии затрат на электроэнергию либа в случаях когда выделенных лимитов на электроэнергию не достаточно. В системах с сетевыми инверторами вырабатываемая солнечными панелями энергия сразу же поступает (через сетевой инвертор) в вашу сеть. Функция зарядки или питания от аккумуляторов в таких инверторах не предусмотрена.
  • Автономный инвертор работает только совместно с солнечными панелями в комплекте с аккумуляторными батареями .В течении светового дня вырабатываемая солнечными панелями энергия через контроллер заряда поступает в аккумуляторные батареи и накапливается в них. Инвертор преобразовывает постоянное напряжение ( 12, 24, 36, 48В, … ) с аккумуляторов в переменное напряжение 220В и передает на нагрузку ( электрооборудование ). В автономных инверторах со встроенным контроллером заряда накопление в аккумуляторах энергии и ее передача на нагрузку осуществляется немного по другой схеме, а именно поступаемая с солнечных панелей в инвертор-контроллер энергия, в первую очередь питает нагрузку, а ее излишек накапливается в аккумуляторах. Существуют инверторы в которых можно выставлять приоритеты зарядки и нагрузки.
  • Комбинированный инвертор работает с солнечными панелями и аккумуляторными батареями, но при этом он так же может быть подключен к сети 220В для питания от нее нагрузки и зарядки аккумуляторных батарей. В современных комбинированных инверторах ( таких как SILA ) возможен выбор режимов и приоритетов зарядки и нагрузки.То есть пользователь может сам решить откуда в первую очередь должна браться энергия на нагрузку и на зарядку аккумуляторов( к примеру вы можете настроить ваш инвертор так, что в первую очередь энергия с солнечных батарей будет питать ваши электроприборы, оставшаяся энергия будет заряжать аккумуляторы, при этом если энергии от солнечных батарей будет не достаточно для нагрузки она будет добиралась из сети переменного тока либо сначала из аккумуляторов, а уже потом из сети).
  • Гибридный инвертор объединяет в себе все функции сетевого, автономного и комбинированного инвертора.

Есть много различных инверторов, отличающихся по мощности и по типу. Некоторые инверторы имеют очень высокую эффективность, что всегда полезно. Если ваш инвертор будет часто находится без нагрузки, выберите такой инвертор, который имеет низкое потребление в ждущем режиме. Если ваш инвертор будет большую часть времени питать нагрузку, выбирайте инвертор с максимальным КПД.

Солнечные элементы вырабатывают постоянный ток, и аккумуляторы хранят энергию в виде постоянного тока. Но большинство приборов и потребителей энергии требуют переменный ток напряжением 220 или 380В. Инвертор преобразует низкое напряжение 12, 24, 32, 36, 48 и т.д. постоянного тока в высокое напряжение 220В переменного тока. Часть энергии неизбежно теряется при преобразовании — от 5 до 20% в зависимости от качества инвертора и режима его работы.

Инверторы бывают различной мощности. Их тип выбирается в зависимости от применения. Маломощные инверторы (100-1000 Вт) обычно применяются в малых автономных системах для питания, например, лампочек, телевизора, радио и т.п. Они обычно бывают на входное напряжение 12 или 24В и выходное 220В. Более мощные инверторы имеют входное напряжение 24 или 48В (а иногда и 192 и выше вольт) . Для обеспечения пусковых токов двигателей нужно выбирать инверторы которые обеспечивают многократную кратковременную перегрузку.

Дешевые инверторы генерируют ступенчатую или прямоугольную форму напряжения — так называемую квазисинусоидальную форму, или модифицированную синусоиду. Такая форма напряжения не всегда подходит к приборам. Инверторы с синусоидальной формой напряжения обеспечивают качество энергии такое же, как в сети, и могут питать без проблем любую нагрузку переменного тока.

Инверторы делятся на трансформаторные (низкочастотные) и бестрансформаторные (высокочастотные).

Главным отличием первых является наличие трансформатора на выходе инвертора, предназначенного для повышения напряжения до сетевого (220/380 В). В бестрансформаторных устройствах функции трансформатора выполняет электроника.

Остальные отличия двух технологий:

  • Бестрансформаторная архитектура позволяет добиться эффективности в 98% по сравнению с трансформаторной (80-92%);
  • Собственное потребление бестрансформаторных инверторов значительно меньше чем у трансформаторных;
  • Бестрансформаторные инверторы более уязвимы к поломкам, поскольку электронные блоки менее надежды, чем пассивный трансформатор;
  • Трансформаторные устройства поддерживают более высокий ток заряда, что увеличивает скорость заряда батарей и их количество;
  • Трансформаторные устройства имеют больший вес и размер по сравнению с бестрансформаторными;
  • Бестрансформаторные инверторы имеют более низкую стоимость по сравнению с трансформаторными;

Многие современные инверторы также обладают следующими функциями:

  1. Измерения: на дисплее отображается напряжения и токи, частота и мощности.
  2. Возможность автозапуска генератора: В инверторе имеются дополнительные реле для автоматического запуска и останова резервного генератора в зависимости от напряжения на батарее. Часто эта функция реализована в виде опции как отдельный блок к инвертору. Продвинутые инверторы могут заряжать аккумуляторы от сети только в определенное время, или запускать генератор только в дневное время (чтобы не шуметь ночью).
  3. Работа параллельно с сетью Сетевые инверторы напрямую поставляют энергию от солнечных батарей в сеть, без необходимости иметь аккумуляторы. Это существенно уменьшает стоимость системы, а также позволяет уменьшить счета за электроэнергию.
  4. Встроенное зарядное устройство : Такие инверторы могут использовать энергию от сети или генератора для заряда АБ. Одновременно они могут транслировать энергию от этих источников в нагрузку напрямую в нагрузку. Продвинутые инверторы могут задавать или динамически менять зарядный ток для избежания перегрузки генератора. Также, они имеют многостадийные зарядные устройства, которые обеспечивают безопасный полный заряд АБ, требуемый для увеличения срока их службы.
  5. Параллельное соединение: Некоторые инверторы могут быть соединены параллельно для увеличения мощности.

Сетевой инвертор принцип работы

Поступление солнечных модулей Recom 255 Вт Для тех, кто любит экономить! На наш склад поступили солнечные модули от.

Представляем Российские гелевые батареи TUBOR GEL . TUBOR — это завод по производству аккумуляторов в.

Известный Российский производитель «Бастион» продолжает радовать новинками! Теперь это ИБП.

Уже и зима не за горами. Самое время позаботиться о бесперебойной работе Вашего котельного.

Уникальные солнечные Монокристаллические батареи TW325MWP-60-H PERC Мы пополняем наш склад.

Весь спектр аккумуляторов от компании Vektor, в том числе и знаменитый Carbon доступны для наших клиентов.

Новое пополнение товаров в разделе: «Оборудование б/у»: Аккумуляторный инвертор Expert MKS 5K.

Уважаемые Клиенты и Посетители сайта! В связи с постоянно меняющимися курсами валют, стоимость оборудования и материалов тоже.

СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА НА ОСНОВЕ СЕТЕВОГО ИНВЕРТОРА Новое поступление 2020 — сетевые.

Государственная Дума приняла в третьем чтении поправки в Федеральный закон «Об электроэнергетике» в части развития.

Новинка на рынке накопления энергии — АКБ VECTOR c технологией DEEP CYCLE+CARBON Наша компания.

На наш склад поступают новые аккумуляторы от известного производителя DELTA с улучшенными.

Рекомендуемые товары

Статьи

  • Зачем бесперебойник для котла отопления, он же ИБП (Источник Бесперебойного Питания)?
  • Уменьшаем затраты на отопление в помещениях с высокими потолками
  • Как правильно подобрать солнечные батареи
  • Солнечный ТЭН для нагрева воды
  • Как экономить электроэнергию?!
  • Выбираем ИБП — почему чистый синус лучше?
  • Выбрать солнечные батареи для дома?
  • Отопить дом без газа — это реально!
  • Маленькие шаги к Вашей энерго Независимости!
  • Солнечные сетевые инверторы — реальная экономия!
  • Как продлить жизнь аккумуляторов?!
  • Зелёный тариф в России — уже скоро?!

Сетевой инвертор — понятие и принцип работы

  • Печать
  • E-mail

Сетевыми (или grid-tie) инверторами являются устройства, преобразующие постоянное (DC) напряжение от возобновляемых источников энергии (солнечных батарей, ветроустановок или микроГЭС) в переменное (AC) напряжение, и передающие его напрямую в сеть 220 (или 380)В, тем самым снижая потребление электроэнергии от энергосетей.

Сетевые инверторы также называют синхронными преобразователями, так как они обладают отличительной особенностью — наличием синхронизации выходного напряжения и тока со стационарной сетью.

Таким образом, сетевой инвертор осуществляет преобразование постоянного тока от солнечных батарей и других возобновляемых источников энергии в переменный, с надлежащими значениями частоты и фазы для сопряжения со стационарной сетью. Как правило, преобразование осуществляется с помощью MPPT технологии: «Точка поиска максимальной мощности».

Принцип работы сетевого инвертора состоит в перетекании тока от сетевого инвертора в нагрузку, синхронизированного по частоте и фазе с входящим напряжением, при этом напряжение инвертора должно быть чуть выше напряжения в сети. Это становится возможным с помощью замера входной сети и повышения напряжения на выходе сетевого инвертора, чтобы вся энергия от солнечных батарей, преобразованная на сетевом инверторе использовалась в первую очередь и на 100%..

В целях безопасности сетевые инверторы оборудуются так называемой anti — islanding защитой: в случае выхода сети из строя, отключения внешней сети, либо выхода уровней напряжения или частот за допустимые пределы, автоматический выключатель в сетевом инверторе, отключает его выход от сети.

Срабатывание данного вида защиты зависит от настроек инвертора и условий сети. В худшем случае — если напряжение в сети опускается ниже от установленного в программе инвертора параметра или частота отклоняется на 0,5 -0,7 Гц от запраграммированного значения, сетевой инвертор должен остановить процесс генерации электроэнергии в сеть не менее чем за 100 миллисекунд.

Читать еще:  Почему гудит контактор

Для того, чтобы снизить потери на преобразование постоянного напряжения в переменное, сетевые инверторы функционируют при высоких входных напряжениях – как правило не ниже, чем значение напряжения в сети. Кроме того, обычно они оборудованы встроенной системой отслеживания точки максимальной мощности солнечных батарей. Данная система слежения (Maximum Power Point Tracking (MPPT)) позволяет определять наиболее оптимальное соотношение напряжения и тока, снимаемых с солнечных модулей, тем самым позволяя получать максимум энергии при любых внешних изменениях метеоусловий, в результате этого генерация от солнечных панелей в сеть осуществляется даже в пасмурную погоду.

В настоящее время сетевые инверторы находят широкое применение для экономии электроэнергии на производствах, в офисах, в торговых центрах и т.п. Сетевые фотоэлектрические системы устанавливаются на таких объектах мощностью от 500 ватт и до сотен кВт.

Сетевые инверторы промышленного назначения используют для передачи энергии от возобновляемых источников энергии в 3-х фазную сеть. В настоящее время для промышленного использования производят сетевые инверторы мощностью до нескольких сотен кВт. Подобные инверторы (преобразовательные станции) построены по модульному принципу, с целью минимизации потерь и извлечения максимальной эффективности использования солнечной энергии.

Основные характеристики сетевых инверторов

  • номинальная выходная мощность – мощность, получаемая от данного инвертора при номинальном массиве соолнечных панелей.
  • выходное напряжение – показатель, определяющий к какой сети по напряжению может быть подключен инвертор. Для небольших инверторов (бытового назначения) выходное напряжение обычно равно 220 — 240В. Инверторы для промышленного назначения рассчитаны на к 3-х фазную сеть 380В.
  • максимальная эффективность — наивысшая эффективность преобразования энергии, которую может обеспечить инвертор. Максимальный КПД большинства сетевых инверторов составляет более 94%, у некоторых — до 99%.
  • взвешенная эффективность- средняя эффективность инвертора, этот показатель лучше характеризует эффективность работы инвертора. Этот показатель важен, так как инверторы, способные преобразовывать энергию при различных выходных напряжениях переменного тока, имеют разную эффективность при каждом значении напряжения.
  • максимальный входной ток — максимальное количество постоянного тока, которое может преобразовывать инвертор. В случае, если какой-либо возобновляемый источник (например, солнечная панель) будет производить ток, превышающий это значение, сетевой инвертор его не использует.
  • максимальный выходной ток — максимальный непрерывный переменный ток, производимый инвертором. Этот показатель используют для определения минимального (номинального) значения перегрузки по току устройств защиты (к примеру, выключателей или предохранителей).
  • диапазон отслеживания напряжения максимальной мощности — диапазон напряжения постоянного тока, в котором будет работать точка максимальной мощности сетевого инвертора.
  • минимальное входное напряжение — минимальное напряжение, необходимое для включения инвертора и его работы. Этот показатель особенно важен для солнечных систем, так как разработчик системы должен быть уверен, что для произведения этого напряжения в каждой цепочке последовательно соединено достаточное количество солнечных модулей.
  • степень защиты IP (или код исполнения) – характеризует степень защиты корпуса от проникновения внешних твердых предметов (первая цифра), а также воды (вторая цифра).

Пример среднесуточной генерации сетевой солнечной системы 12 кВт для Самарской области

Сетевые инвертора и их использование

Cетевыми (или grid-tie) инверторами являются устройства, преобразующие постоянное (DC) напряжение от солнечных панелей в переменное (AC) напряжение, и передающие его напрямую в сеть 220 (или 380)В, тем самым снижая потребление электроэнергии от энергосетей.

Сетевые инверторы также называют синхронными преобразователями, так как они обладают отличительной особенностью — наличием синхронизации выходного напряжения и тока со стационарной сетью.

Таким образом, сетевой инвертор осуществляет преобразование постоянного тока от солнечных модулей и других возобновляемых источников энергии в переменный ( с надлежащими значениями частоты и фазы для сопряжения со стационарной сетью). Как правило, преобразование осуществляется с помощью PWM — широтно-импульсной модуляции.

Инверторы сетевого типа не имеют возможности подключения к ним аккумуляторных батарей. Также они не смогут работать в доме, в котором пропало электричество, к примеру, по причине аварии в электросети. Сделано это для того, чтобы обезопасить от поражения электрическим током персонал, который будет заниматься восстановлением линий электропередач. Т.е. если Вам нужно, чтобы при аварийном отключении электроэнергии Ваши потребители работали от фотомодулей, то Вам нужен сетевой инвертор с резервированием.

Сетевые инверторы (без резервирования) лучше использовать в тех случаях, где есть стабильное бесперебойное энергоснабжение и когда планируется подключение «Зеленого» тарифа, или же для экономии на электричестве путем выработки своего собственного для своих потребителей. Проще говоря, сетевой инвертор берет электроэнергию, выработанную фотомодулями, и передает ее Вашим потребителям. Если Ваше потребление меньше, чем вырабатывают Ваши фотомодули, то излишки (непотребленной) электроэнергии будут отдаваться во внешнюю сеть. Будет ли эта передача непотребленной электроэнергии платной или бесплатной для Вас, зависит от того, подключен у Вас «Зеленый» тариф или нет. Эффективность преобразования инверторов составляет 96%.

Другой тип инверторов – сетевые инвертора с резервированием (накоплением) , которые умеют не только заряжать аккумуляторы от сети, но и отдавать в эту же сеть выработанную электроэнергию, т.е. это сетевой и автономный инвертор в одном корпусе. Если Вы подключены к «Зеленому» тарифу, Ваши фотоэлектрические панели будут отдавать лишнюю выработанную электроэнергию в сеть. В случае же аварии в сети этот тип инвертора перейдет в автономную работу и будет питать Ваши потребители без участия сети. Немаловажным достоинством является встроенный в этот тип инвертора контроллер заряда MPPT (Maximum Power Point Tracking). Эффективность преобразования составляет 95%.

Основные характеристики сетевых инверторов

номинальная выходная мощность – мощность, получаемая от данного инвертора.

выходное напряжение – показатель, определяющий к какой сети по напряжению может быть подключен инвертор. Для небольших инверторов (бытового назначения) выходное напряжение обычно равно 240В. Инверторы для промышленного назначения рассчитаны на 208, 240, 277, 400 или 480В, кроме того их можно подключать к 3-х фазной сети.

максимальная эффективность — наивысшая эффективность преобразования энергии, которую может обеспечить инвертор. Максимальный КПД большинства сетевых инверторов составляет более 94%, у некоторых — до 97%.

взвешенная эффективность- средняя эффективность инвертора, этот показатель лучше характеризует эффективность работы инвертора. Этот показатель важен, так как инверторы, способные преобразовывать энергию при различных выходных напряжениях переменного тока, имеют разную эффективность при каждом значении напряжения.

максимальный входной ток — максимальное количество постоянного тока, которое может преобразовывать инвертор. В случае, если какой-либо возобновляемый источник (например, солнечная панель) будет производить ток, превышающий это значение, сетевой инвертор его не использует.

максимальный выходной ток — максимальный непрерывный переменный ток, производимый инвертором. Этот показатель используют для определения минимального (номинального) значения перегрузки по току устройств защиты (к примеру, выключателей или предохранителей).

диапазон отслеживания напряжения максимальной мощности — диапазон напряжения постоянного тока, в котором будет работать точка максимальной мощности сетевого инвертора.

минимальное входное напряжение — минимальное напряжение, необходимое для включения инвертора и его работы. Этот показатель особенно важен для солнечных систем, так как разработчик системы должен быть уверен, что для произведения этого напряжения в каждой цепочке последовательно соединено достаточное количество солнечных модулей.

степень защиты IP (или код исполнения) – характеризует степень защиты корпуса от проникновения внешних твердых предметов (первая цифра), а также воды (вторая цифра).

Варианты использования сетевых инверторов:

При получении технических условий на подключение блок-станции к сети и подписании договора с местной энергоснабжающей организацией на поставку электроэнергии, юридическое лицо и ИП может продавать электроэнергию по повышающему коэффициенту. (вот статья с общей информацией о “Зеленом тарифе” , вот — о том что нужно сделать для получения “Зеленого тарифа” ). Конструктивно, такая станция состоит из солнечных батарей , одного или более сетевых инверторов (без резервирования) + узла учета.

Для станций небольшой мощности генерация будет происходить в сеть 380 В. Если нужна большая мощность, то несколько таких блоков устанавливаются параллельно до достижения необходимой мощности. В зависимости от мощности станция через повышающий трансформатор может быть подключена к сетям 6-10 кВ. На текущий момент окупаемость такой станции составляет около 5-7 лет. Станции большой мощности (от 1 МВт) при использовании китайских комплектующих можно окупить за 3 года.

2. Экономия электроэнергии

Такая система содержит все те же солнечные батареи + сетевые инверторы (без резервирования) , но генерирует энергию для “внутренних” нужд а не на продажу. Поэтому узел учета — здесь не обязателен.

Такая сетевая солнечная станция подключена во внутреннюю сеть предприятия (или частного хозяйства) и генерирует энергию напрямую в нагрузку. Таким образом, за счет дополнительного источника генерации снижается потребление от сети. Наиболее актуально такое решение для предприятий с постоянным высоким дневным потреблением (возможно, с повышающими тарифами). Так же такое решение позволяет компенсировать пики потребляемой мощности – сократить штрафы.

3. Автономные «умные» сети

В автономных сетях большой мощности нет возможности использовать большой массив солнечных панелей для зарядки аккумуляторов. Так же нагрузка распределяется по территории. Ввиду чего логично и генерирующую мощность распределить по территории по доступным площадям. Такое стало возможно при использовании двунаправленных инверторов (инвертор/зарядное устройство, inverter/charger), которые могут не только задавать сеть, преобразуя постоянный ток с аккумуляторных батарей в переменный, но и направлять излишки энергии из сети назад в аккумуляторы, а так же несущей частотой регулировать мощность источников генерации, подключенных по стороне переменного тока. Такими источниками электроэнергии могут быть не только солнечные батареи , но и ветрогенераторы , гидротурбины и т.д. с сетевыми инверторами. Главное требование – наличие у такого сетевого инвертора отдельного режима работы в автономных (off-grid) сетях.

Аналогичным образом сетевая солнечная станция может быть использована как дополнительный источник экономии электроэнергии в системах ИБП, построенных на двунаправленных инверторах. При отключении электроэнергии она снизит разряд аккумуляторов и продлит срок автономной работы резервируемой нагрузки.

Типы инверторов и их применение

Солнечные панели устанавливаются массивами, состоящими из линий (стрингов). Например, массив из 10 солнечных панелей может состоять из 2 линий, по 5 панелей в каждой линии. Две линии от солнечных батарей подключаются к инвертору (если сетевой инвертор имеет два входа для солнечных батарей). Сетевой инвертор преобразует постоянный ток от солнечных батарей в переменный, используемый в быту. Для работы сетевому инвертору требуется подключение к внешней сети, с которой он синхронизация по частоте. Без централизованной сети сетевой инвертор не работает.
Сетевой инвертор используется только в системах альтернативной энергетики для добавления мощности в бытовую сеть, и не может быть использован в системе резервного или независимого энергоснабжения в качестве единственного источника энергии.
Сетевые инверторы, как правило, имеют функцию масштабирования, то есть возможность наращивать мощность установки, например, при установке дополнительного массива солнечных батарей, ветрогенератора, или гидротурбины.

Читать еще:  Основные причины шума и скрипа газового счетчика

К сожалению, пока в России, с точки зрения законов, отсутствует понятие «зеленый тариф» — когда владелец системы солнечной генерации может «продавать» избытки выработанной электроэнергии в централизованную сеть, экономя, таким образом на счетах за электроэнергию, потребляемую в вечернее или ночное время. Даже наоборот, некоторые счетчики электроэнергии могут считать выданную в сеть энергию, как потребленную (алгоритм расчета электроэнергии работает по модулю, не учитывая направление движения энергии).

Аккумуляторные инверторы

Как следует из названия, этот тип инверторов для своей работы требует наличии банка аккумуляторов. Аккумуляторные инверторы используются в системах как альтернативного, так и резервного энергоснабжения, для их работы не обязательно наличие централизованной сети, а значит, они более универсальны, чем сетевые.
Обычно аккумуляторные инверторы имеют встроенное зарядное устройство, следящее за состоянием, и заряжающее банк аккумуляторов от централизованной сети. Для работы с источниками альтернативной энергетики (солнечных батарей, ветрогенераторов, гидротурбин) аккумуляторным инверторам, как правило, требуется внешний контроллер-зарядное устройство, обеспечивающее заряд банка аккумуляторов, энергию которых и использует инвертор.

Резервное энергоснабжение – это режим работы при наличии энергии централизованной сети, без солнечных батарей. При отключении сети, инвертор переходит в режим подачи энергии из аккумуляторов к подключенным к инвертору потребителям (системы водо- и теплоснабжения, освещение, холодильники).
Еще один вариант – добавление мощности. Например, к объекту подведена централизованная сеть 10 кВт, но иногда требуемая мощность выходит за этот лимит, и в таком случае требуемую свыше 10 кВт мощность выдаст инвертор, используя энергию, накопленную в аккумуляторах.
К тому же, линейно-интерактивные (grid-interactive) инверторы отслеживают качество энергии централизованной сети, и при выходе ее параметров из заданных значений (например, повышенное или пониженное напряжение), инвертор переходит в режим резервного энергоснабжения, оберегая подключенное к нему оборудование от повреждений.

Как и сетевые инверторы, аккумуляторные инверторы от именитых производителей, поддерживают масштабирование – наращивание мощности.

Выбор инвертора всегда, в первую очередь, зависит от требуемого функционала и мощности подключаемых потребителей. Произвести подсчет по требуемой мощности можно самостоятельно, но выбор типа, производителя и конкретной модели инвертора, лучше доверить профессионалам.

Вопросы и ответы про сетевые фотоэлектрические инверторы

Перейдите в раздел по сетевым солнечным инверторам для более подробной информации о принципах работы сетевых инверторов, правилах подбора солнечных модулей для них и об оборудовании, которое мы предлагаем. Купить сетевые солнечные инверторы можно в нашем Интернет-магазине. Ниже даны ответы на часто задаваемые вопросы про сетевые инверторы. Если у вас есть другие вопросы — задавайте их в чате в правом нижнем углу сайта (или кнопка для мобильной версии сайта).

Да, есть, и называются они сетевые фотоэлектрические инверторы. Такие инверторы подключаются параллельно нагрузке, и на питание нагрузки в первую очередь идет энергия от солнечных батарей. Недостающее количество энергии берется от сети. Если же нагрузка потребляет меньше, чем вырабатывают солнечные модули, то излишки направляются в общую сеть. Поэтому очень важно в такой ситуации иметь счетчик, который может считать в обе стороны. И, конечно, нужно согласовать с вашими энергосетями факт подключения такого сетевого инвертора.

Если счетчик считает только в одну сторону, то нужно применять сетевые инверторы, которые будут уменьшать свою выработку при появлении излишков энергии, которую вы не потребляете сами.

Другой вариант — применение контроллера отдачи излишков электроэнергии в сеть WATTrouter. Этот контроллер все излишки от солнечных батарей будет направлять на нагрев воды, отопление, кондиционер или другую нагрузку, которую можно постоянно включать/выключать. Тем самым вы будете использовать энергию от солнечных батарей наиболее эффективно.

Сетевой фотоэлектрический инвертор SofarSolar

Желательно согласовать с вашими энергосетями факт подключения сетевого инвертора. Но практика показывает, что это невозможно, т.к. энергосети не имеют регламентированного порядка подключения солнечных батарей к сетям. Поэтому достаточно показать, что вы не передаете электроэнергию в сеть, тогда вопросов со стороны энергоснабжающей организации к вам не будет.

При пропадании напряжения в сети, сетевой фотоэлектрический инвертор также перестает работать. Это связано с обеспечением безопасности при работах на линиях электропередач. В нашем ассортименте есть сетевые фотоэлектрические инверторы разных производителей. См. наш Интернет-магазин для просмотра информации по наличию и характеристиках.

В нашем ассортименте есть сетевые фотоэлектрические инверторы производства SofarSolar и Samil Power (Solar River, Solar Lake, Solar Ocean). Это одни из лучших инверторов, производящихся в Китае для рынков Европы, США и Австралии.

Если же вы хотите, чтобы ваши солнечные батареи работали не только тогда, когда есть сеть, то вам нужен другой тип инверторов — гибридный. Такие инверторы умеют работать как параллельно с сетью, так и от аккумуляторных батарей.

Полностью гибридный инвертор — Prosolar Hybrid 3K. Основной его режим — сетевой, но при пропадании сети он также может работать как батарейный инвертор, причем с сохранением приоритета питания нагрузки от солнечных батарей.

Известно, что к некоторым моделям гибридных инверторов (ГИ) можно подключать на выход сетевые фотоэлектрические инверторы. Такое включение позволяет использовать солнечную энергию через сетевой инвертор (СИ) даже при отключении сети — опорное напряжение для СИ будет выдавать ГИ.

Следует иметь ввиду, что при таком подключении при наличии сети ГИ не может управлять работой СИ, поэтому энергия от солнечных батарей (СБ ) через СИ будет потребляться в следующем порядке:

  1. в первую очередь питается нагрузка, подключенная к выходу СИ и ГИ
  2. излишки энергии идут на заряд аккумуляторов через ГИ
  3. если энергии от СИ больше, чем могут потребить нагрузка и аккумуляторы, она передается на вход гибридного инвертора.

При наличии сети и замкнутом реле передачи ГИ фактически сеть, ГИ и СИ подключены в одной точке и токи протекают в соответствии с законами электротехники — от большего потенциала к меньшему.

Это означает, что при таком включении невозможно только средствами ГИ предотвратить передачу энергии в сеть.

Этот режим кратковременный, вероятность его мала, энергии много в сеть вряд ли уйдет. Но вероятность такая есть.

Полностью исключить передачу энергии от сетевого инвертора в сеть можно 2 способами:

  1. Использовать универсальный батарейно-сетевой инвертор — такой как Prosolar Hybrid 3К или Prosolar Combi . В таких инверторах запрет передачи энергии от СБ в сеть задается программно в настройках инвертора
  2. Использовать контроллер WattRouter, который может передавать только излишки энергии на второстепенную нагрузку — преимущественно нагревательную (водонагреватели, теплые полы, и т.п.). Если излишков энергии достаточно много, то можно часть их передавать на кондиционеры или зарядные устройства и другую второстепенную нагрузку, а точное регулирование осуществлять водонагревателем.

Производитель этих гибридных батарейно-сетевых инверторов Voltronic Power выпустил новую линейку инверторов серии Infini Solar (у нас продаются под названием Prosolar Hybrid, другие продавцы называют эти инверторы своими именами) — Infini Solar.

Несмотря на то, что производитель называет эту линейку «гибридными инверторами», на самом деле они таковыми не являются. Как известно, основная особенность гибридных инверторов — способность подмешивать энергию от аккумуляторов к энергии от сети, т.е. добавлять свою мощность к сетевой. Линейка Infini Power V не может добавлять в нагрузку мощность. Она может только направлять энергию от СБ в сеть (на вход инвертора, а не в резервируемую нагрузку), т.к. работать как сетевой инвертор.

Также, существенно урезан функционал и режимы работы. Вариантов настроек всего два:

Второй вариант удобен если мощность солнечных батарей небольшая, летом должно получиться почти автономно. Зато первый вариант не требует наличия АБ , только сеть и СБ .

Сетевые инверторы без наличия опорного напряжения от сети не работают. Все сетевые инверторы промышленного производства имеют защиту от подачи напряжения в сеть при отсутствии сети, называется такая фунция anti-islanding.

Поэтому ваши опасения напрасны, никого на линии током не ударит.

У этой функции есть обратная сторона — при отсутствии сети ваши солнечные батареи с сетевым инвертором тоже будут бесполезны. Если вам нужно, чтобы солнечные панели через сетевой инвертор генерировали энергию и при отсутствии сети, в вашей системе должны быть аккумуляторы и гибридный инвертор, который позволяет подключать сетевой инвертор к выходу инвертора.

В нашем ассортименте есть разные гибридные инверторы.

В настоящее время выпускаются сетевые инверторы малой мощности. У нас вы можете купить инверторы мощностью от 1000 Вт и выше. Лучшим выбором на такие мощности будет сетевой инвертор SofarSolar.

Сетевые инверторы могут наращиваться параллельно неограниченно. Сетевой инвертор вы можете включить в любую розетку в вашем доме или подключить к электрическому щитку, и сразу ваши солнечные модули будут закачивать электроэнергию вашим потребителями с высокой эффективностью. Учтите, что для работы сетевых инверторов обычно нужно повышенное напряжение — см. спецификации на инверторы. Для более мощных систем у нас на складе есть инверторы на мощности до 5 кВт, еще мощнее — на заказ.

Сетевой фотоэлектрический инвертор или гибридный инвертор с функцией отдачи электроэнергии в сеть подключается, как и все ваши потребители, только после счетчика. Вы не имеете права подключать ничего до счетчика.

Для работы сетевых инверторов сеть обязательно должна быть включена — она снабжает сетевую систему опорным напряжением. Сетевые инверторы имеют защиту от подачи напряжения в сеть при отключении сети (например, для ремонтных работ), поэтому при отключении сети генерация прекращается.

Еще нужно обязательно проверить, может ли ваш счетчик крутиться в обратную сторону. Многие современные счетчики блокируют такую возможность. Более того, современные счетчики плюсуют отданную в сеть электроэнергию к потребленной. Исключение — двунаправленные счетчики, которые могут записывать показания по генерации в сеть в отдельный регистр.

Если у вас не двунаправленный счетчик, то нужно стараться использовать всю генерируемую электроэнергию на месте. Есть также устройства, которые предотвращают отдачу излишков электроэнергии в сеть. Более подробно про них и про особенности работы солнечных электростанций параллельно с сетью электроснабжения вы можете почитать на специализированном сайте http://www.wattrouter.ru/

1) Нет. Нужно дополнительное устройство, которое будет считывать и обрабатывать информацию датчика

2) Датчики переменного тока — это простые трансформаторы тока. Переменный ток течет в разные стороны с периодичностью 50 раз в секунду. Если вы имеете ввиду определение направления *энергии*, то просто датчиком тока это сделать нельзя. Для определения направления энергии нужно дополнительное устройство, которое также измеряет фазу не только тока, но и напряжения. Если вам нужно ограничивать отдачу энергии в сеть, вы можете использовать Wattrouter

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector