انورټرونه د جامد کنورټرونو یوې لویې ډلې پورې اړه لري، چې پکې د نن ورځې ډیری شامل دي'هغه وسایل چې کولی شي"بدلول"په ان پټ کې بریښنایی پیرامیټرې، لکه ولتاژ او فریکونسي، ترڅو داسې محصول تولید کړي چې د بار اړتیاو سره مطابقت ولري.

په عمومي ډول، انورټرونه هغه وسایل دي چې مستقیم جریان په بدیل جریان بدلوي او په صنعتي اتوماتیک غوښتنلیکونو او بریښنایی ډرایو کې خورا عام دي. د مختلف انورټر ډولونو جوړښت او ډیزاین د هر ځانګړي غوښتنلیک سره سم بدلیږي، حتی که د دوی اصلي هدف یو شان وي (DC ته AC بدلون).

۱. یوازینی او د گرډ سره وصل انورټرونه

په فوتوولټیک غوښتنلیکونو کې کارول شوي انورټرونه په تاریخي ډول په دوه اصلي کټګوریو ویشل شوي دي:

:یوازینی انورټرونه

:د گرډ سره وصل انورټرونه

یوازینی انورټرونه د هغو غوښتنلیکونو لپاره دي چیرې چې د PV پلانټ د اصلي انرژۍ ویش شبکې سره وصل نه وي. انورټر د دې وړتیا لري چې وصل شوي بارونو ته بریښنایی انرژي ورسوي، د اصلي بریښنایی پیرامیټرو (ولټاژ او فریکونسي) ثبات ډاډمن کړي. دا دوی د مخکینیو ټاکل شویو حدودو دننه ساتي، د لنډمهاله ډیر بار کولو شرایطو سره مقاومت کولو توان لري. پدې حالت کې، انورټر د بیټرۍ ذخیره کولو سیسټم سره یوځای شوی ترڅو د دوامداره انرژۍ رسولو ډاډمن شي.

له بلې خوا، د گرډ سره وصل انورټرونه د بریښنایی گرډ سره همغږي کیدی شي چې ورسره وصل دي ځکه چې پدې حالت کې، ولتاژ او فریکونسي"تحمیل شوی"د اصلي شبکې له لارې. دا انورټرونه باید د دې وړتیا ولري چې د اصلي شبکې د ناکامۍ په صورت کې منقطع شي ترڅو د اصلي شبکې د احتمالي برعکس رسولو څخه مخنیوی وشي، کوم چې کولی شي یو جدي خطر استازیتوب وکړي.

شکل ۱ - د یو واحد سیسټم او د گرډ سره وصل سیسټم مثال. انځور د Biblus له خوا.

۲. د بس کپاسیټر رول څه دی؟

د انورټر موخه دا ده چې د DC ویوفارم ولټاژ په AC سیګنال بدل کړي ترڅو بریښنا په یوه ټاکلي فریکونسۍ او د کوچني فیز زاویې سره بار (د بیلګې په توګه د بریښنا گرډ) ته داخل کړي (φ ≈0). د یو واحد پړاو یو قطبي نبض-پلس-پلنوالي انډول کولو (PWM) لپاره یو ساده شوی سرکټ په شکل کې ښودل شوی.2 (ورته عمومي سکیم د درې پړاو سیسټم ته غځول کیدی شي). پدې سکیم کې، د PV سیسټم، چې د DC ولټاژ سرچینې په توګه د ځینې سرچینې انډکټانس سره عمل کوي، د فری ویلنګ ډایډونو سره موازي کې د څلورو IGBT سویچونو له لارې د AC سیګنال ته شکل ورکول کیږي. دا سویچونه په دروازه کې د PWM سیګنال له لارې کنټرول کیږي، کوم چې معمولا د IC محصول دی چې د کیریر څپې (معمولا د مطلوب محصول فریکونسۍ ساین څپې) او د حوالې څپې په پام وړ لوړ فریکونسۍ (معمولا په 5-20kHz کې د مثلث څپې) سره پرتله کوي. د IGBTs محصول د LC فلټرونو د مختلفو ټوپولوژیو د پلي کولو له لارې د کارولو یا ګریډ انجیکشن لپاره مناسب AC سیګنال ته شکل ورکول کیږي.

نرخ ترلاسه کړئ

شکل ۲: د نبض شوي عرض ماډلولیشن (PWM) واحد پړاود انورټر تنظیم. د IGBT سویچونه، د LC آوټ پټ فلټر سره یوځای، د DC ان پټ سیګنال په یو کارول کیدونکي AC سیګنال بدلوي. دا دد PV ترمینلونو په اوږدو کې د ولتاژ زیان رسوونکی څپه. بسد دې څپې د کمولو لپاره د کپاسیټر اندازه شوې ده.

د IGBTs عملیات د PV صف په ټرمینل کې یو څپه ولټاژ معرفي کوي. دا څپه د PV سیسټم د عملیاتو لپاره زیان رسونکی دی، ځکه چې په ټرمینلونو کې پلي شوی نومول شوی ولټاژ باید د IV منحني اعظمي بریښنا نقطه (MPP) کې وساتل شي ترڅو ډیره بریښنا استخراج شي. د PV ټرمینلونو کې د ولټاژ څپه به د سیسټم څخه استخراج شوي بریښنا ته اور واچوي، چې پایله یې

د ټیټ اوسط بریښنا تولید (شکل 3). د ولټاژ ریپل اسانه کولو لپاره په بس کې یو کپاسیټر اضافه کیږي.

شکل ۳: د PWM انورټر سکیم لخوا د PV ټرمینلونو ته د ولټاژ ریپل معرفي کیږي چې پلي شوی ولټاژ د PV صف د اعظمي بریښنا نقطې (MPP) څخه لرې کوي. دا د صف د بریښنا تولید کې یو ریپل معرفي کوي ترڅو د اوسط تولید بریښنا د نومول شوي MPP څخه ټیټه وي.

د ولتاژ څپې طول (له لوړې کچې څخه تر لوړې کچې پورې) د سویچ کولو فریکونسۍ، د PV ولتاژ، د بس ظرفیت، او د فلټر انډکټانس لخوا د لاندې سره سم ټاکل کیږي:

چیرته:

VPV د لمریزې تختې DC ولټاژ دی،

Cbus د بس د کپیسیټر ظرفیت دی،

L د فلټر انډکټرز انډکټانس دی،

fPWM د سویچ کولو فریکونسي ده.

معادله (۱) په یوه مثالي کاپيسیټر باندې تطبیق کیږي چې د چارج کولو پرمهال د کاپيسیټر له لارې د چارج د جریان مخه نیسي او بیا په بریښنایی ساحه کې موقعیت لرونکې انرژي پرته له مقاومت څخه خارجوي. په حقیقت کې، هیڅ کاپيسیټر مثالی نه دی (شکل ۴) مګر د څو عناصرو څخه جوړ شوی دی. د مثالي کاپيسیټر سربیره، ډایالټریک په بشپړ ډول مقاومت نه لري او د لیکیدو یو کوچنی جریان د انود څخه کیتوډ ته د محدود شنټ مقاومت (Rsh) په اوږدو کې جریان لري، د ډایالټریک کاپيسیټر (C) څخه تیریږي. کله چې د کاپيسیټر له لارې جریان جریان ولري، پنونه، ورقونه، او ډایالټریک په بشپړ ډول نه ترسره کیږي او د کاپيسیټر سره په لړۍ کې مساوي لړۍ مقاومت (ESR) شتون لري. په پای کې، کاپيسیټر په مقناطیسي ساحه کې یو څه انرژي ذخیره کوي، نو د کاپيسیټر او ESR سره په لړۍ کې مساوي لړۍ انډکټانس (ESL) شتون لري.

شکل ۴: د عمومي کپاسیټر مساوي سرکټ. یو کپاسیټر دید ډیری غیر مثالي عناصرو څخه جوړ شوی، پشمول د ډایالټریک ظرفیت (C)، د ډایالټریک له لارې غیر لامحدود شنټ مقاومت چې د کاپسیټر څخه تیریږي، د لړۍ مقاومت (ESR)، او لړۍ انډکټانس (ESL).

حتی په یوه برخه کې لکه د کپیسیټر په څیر ساده ښکاري، ډیری عناصر شتون لري چې ناکام یا خراب کیدی شي. د دې عناصرو څخه هر یو کولی شي د انورټر چلند اغیزمن کړي، په AC او DC دواړو اړخونو کې. د غیر مثالي کپیسیټر اجزاو د تخریب اغیز د PV ټرمینلونو په اوږدو کې معرفي شوي ولټاژ ریپل باندې د ټاکلو لپاره، د PWM یو قطبي H-برج انورټر (شکل 2) د SPICE په کارولو سره سمول شوی و. د فلټر کپیسیټرونه او انډکټرونه په ترتیب سره په 250µF او 20mH کې ساتل کیږي. د IGBTs لپاره د SPICE ماډلونه د پیټري او نورو کار څخه اخیستل شوي. د PWM سیګنال، کوم چې د IGBT سویچونه کنټرولوي، په ترتیب سره د لوړ او ټیټ اړخ IGBT سویچونو لپاره د پرتله کونکي او برعکس پرتله کونکي سرکټ لخوا ټاکل کیږي. د PWM کنټرولونو لپاره ان پټ د 9.5V، 60Hz ساین کیریر څپې او 10V، 10kHz مثلث څپې دي.