Princip rada i funkcija solarnog osigurača PVH

Fotonaponski pretvarač, poznat i kao regulator napajanja, može pretvoriti varijabilni istosmjerni napon generiran fotonaponskim solarnim panelima u izmjeničnu frekvenciju mreže, koji se može vratiti natrag u komercijalni sustav prijenosa napajanja ili koristiti za mrežu izvan mreže.

Pretvarač se uglavnom sastoji od prebacivanja elemenata poput tranzistora. Redovnim uključivanjem i isključivanjem elemenata uključivanja i isključivanja, istosmjerni ulaz se pretvara u izlaz AC. Naravno, izlazni valni oblik pretvarača koji generira otvorena i bliska petlja nije praktičan. Općenito, potrebna je visokofrekventna modulacija širine impulsa da bi se sužavala širina napona u blizini dva kraja sinusnog vala i proširila širinu napona u sredini sinusnog vala, a uvijek se prebacivački element pomiče u jednom smjeru u određenoj frekvenciji unutar pola ciklusa, tako da formira vlak impulsnog vala. Zatim neka val impulsa prođe kroz jednostavan filter da tvori sinusni val.

Fotonaponski pretvarač ne samo da ima funkciju konverzije izravno-alternativno, već ima i funkciju maksimiziranja funkcije solarnih ćelija i zaštite grešaka sustava. Ukratko, postoje aktivne funkcije rada i isključivanja, funkcija upravljanja maksimalnom praćenjem snage, anti-neovisna operativna funkcija, funkcija aktivnog prilagođavanja napona, funkcija detekcije istosmjernog napona i funkcija otkrivanja istosmjernog uzemljenja.

Nakon izlaska sunca ujutro, intenzitet sunčevog zračenja postupno se povećava, a izlaz solarnih ćelija također se u skladu s tim povećava. Kada se postigne izlazna snaga koja zahtijeva zadatak pretvarača, pretvarač automatski počinje raditi. Nakon ulaska u rad, pretvarač će u svakom trenutku nadzirati izlaz modula solarne ćelije. Sve dok je izlazna snaga modula solarne ćelije veća od izlazne snage koja zahtijeva zadatak pretvarača, pretvarač će i dalje raditi; Do zalaska sunca pretvarač može raditi čak i u kišnim danima. Kad izlaz modula solarne ćelije postane manji, a izlaz pretvarača blizu 0, pretvarač će formirati stanje u pripravnosti.

Kad se intenzitet sunca i temperatura okoline promijene, ulazna snaga fotonaponskog modula pokazuje nelinearne promjene. Fotonaponski modul nije ni izvor napona niti izvor stalne struje. Njegova se snaga mijenja s izlaznim naponom i nema nikakve veze s opterećenjem. Njegova izlazna struja isprva je vodoravna linija kako se napon povećava. Kad dosegne određenu snagu, smanjuje se kako se napon povećava. Kad dosegne napon otvorenog kruga komponente, struja se spušta na nulu.

Tijekom normalne proizvodnje energije, sustav za proizvodnju energije povezan s fotonaponskim mrežama spojen je na mrežu napajanja i prenosi učinkovitu snagu na mrežu napajanja. Međutim, kada električna mreža izgubi snagu, sustav za proizvodnju energije povezan s fotonaponskim mrežama može nastaviti raditi i nalazi se u neovisnom operativnom stanju s lokalnim opterećenjem. Taj se fenomen naziva otočni efekt. Kad pretvarač ima otočni učinak, to će uzrokovati velike sigurnosne opasnosti od osobne sigurnosti, operacije električne mreže i samog pretvarača. Stoga standard za pristup pretvaraču propisuje da pretvarač povezan s fotonaponskom mrežom mora imati funkciju otkrivanja i kontrole otočkog učinka.

Prije stvaranja energije povezane s mrežom, pretvarač povezan s mrežom mora preuzeti snagu iz mreže, otkriti napon, frekvenciju, fazni slijed i druge parametre prijenosa napajanja mreže, a zatim prilagoditi vlastite parametre proizvodnje energije kako bi se sinkronizirali s parametrima mreže. Tek nakon završetka bit će spojena na mrežu za proizvodnju električne energije.

Kad nesreća ili poremećaj u elektroenergetskom sustavu uzrokuje privremeni pad napona na mrežnoj točki priključka fotonaponske elektrane, fotonaponska elektrana može osigurati kontinuirani rad bez prekida unutar određenog raspona pada napona i vremenskog intervala.