Kako pretvarač spojen na mrežu postiže protok struje u mrežu?

Inverteri su vrlo važni u modernim energetskim sustavima, posebno u sustavima obnovljivih izvora energije. Glavna funkcija pretvarača je pretvoriti istosmjernu struju koju stvara istosmjerni izvor napajanja kao što je fotonaponska ploča, goriva ćelija ili litijska baterija u izmjeničnu struju kompatibilnu s mrežom i povezati je s mrežom. Kako realizirati protok struje u mrežu postao je problem koji brine mnoge ljude u ovom procesu. Razlika potencijala, razlika potencijala i princip rada pretvarača bit će objašnjeni kako bismo bolje odgovorili na ovo pitanje i istražili fotonaponske pretvarače spojene na mrežu, gorive ćelije ili litijeve baterije, kao i funkciju ograničenja struje pretvarača.

1. Na koji način mrežni pretvarač ostvaruje protok struje u mrežu?

Bitna uloga pretvarača spojenog na mrežu uključuje pretvaranje istosmjerne struje u izmjeničnu i osiguravanje da se izlazna izmjenična struja može nesmetano dovoditi u mrežu. Usklađivanje napona i sinkronizacija frekvencije načela su rada pretvarača. Izmjenični napon koji generira pretvarač mora biti dosljedan u pogledu amplitude, frekvencije i faze s mrežnim naponom. Ako AC izlazni napon pretvarača nije kompatibilan s naponom na mrežu, tada ne može izjednačiti protok struje u mrežu i može čak utjecati na stabilnost potonje.

Protok struje slijedi osnovno načelo potencijalne razlike: samo kada postoji razlika napona između dvije točke, struja može teći od mjesta gdje je napon visok do mjesta gdje je struja niska. Drugim riječima, za pretvarače spojene na mrežu, to znači da izlazni izmjenični napon pretvarača treba zadržati određenu razliku potencijala u odnosu na napon mreže. Konkretno, kada je izlazni napon pretvarača viši od napona mreže, struja će teći iz pretvarača u rešetka; Kada je mrežni napon viši od izlaznog napona pretvarača, struja neće teći u mrežu, a pretvarač mora prilagoditi svoj izlazni napon kako bi osigurao da struja može glatko teći u mrežu.

Štoviše, mora pratiti frekvenciju i fazu mreže u stvarnom vremenu kako bi se osigurala sinkronizacija. Struja mreže i trenutni izlaz pretvarača trebali bi zadržati istu frekvenciju i fazu, tako da kada struja teče u mrežu, ne bi uzrokovala fazne razlike koje rezultiraju fluktuacijama mreže. Stoga pretvarač osigurava da izlazna izmjenična struja može ravnomjerno teći u mrežu reguliranjem napona, frekvencije i faze.

2. Je li potencijal ili razlika potencijala potreban za stvaranje protoka struje u mrežu?
Da, protok električne energije je u biti vođen razlikom potencijala ili razlikom potencijala. Razlika potencijala je razlika između dva potencijala, a razlika napona znači razliku napona između dvije točke. U primjeni pretvarača spojenog na mrežu, razlika napona između pretvarača i mreže određuje smjer toka struje. Tek kada postoji određena potencijalna razlika između izlaznog napona pretvarača i napona mreže, struja će teći u mrežu. Pretvarač jamči da je ta razlika napona unutar odgovarajućeg raspona podešavanjem izlaznog napona kako bi ispunio svoju svrhu dopuštanja protoka struje u mrežu.

3. Može li se fotonaponski pretvarač spojen na mrežu povezati s gorivnom ćelijom ili litijskom baterijom koja se pretpostavlja u nastavku kako bi se ostvarila proizvodnja električne energije iz mreže:
Fotonaponski pretvarači spojeni na mrežu mogu se spojiti ne samo na sustav fotonaponskih panela već i na druge vrste istosmjernih izvora napajanja, poput gorivih ćelija ili litijevih baterija, za proizvodnju električne energije spojene na mrežu. Osnovni princip rada je isti: istosmjerna struja pretvara se u izmjeničnu struju kompatibilnu s mrežom putem pretvarača.

Izlazne karakteristike gorivih ćelija i litijevih baterija slične su onima fotonaponskih ćelija: obje daju istosmjernu struju, ali njihov izlazni napon i struja mogu biti različiti. Normalno, na izlazni napon gorivih ćelija ozbiljno utječe promjena opterećenja, a napon litijske baterije može se mijenjati sa stanjem punjenja i zdravstvenim stanjem baterije. Stoga, kada su ovi energetski sustavi povezani s mrežom, pretvarač zahtijeva dovoljnu fleksibilnost u podešavanju izlaznog napona i struje kako bi mogao precizno odgovarati naponu, frekvenciji i fazi mreže.

Općenito govoreći, fotonaponski pretvarači spojeni na mrežu mogu se spojiti na mrežu sa sustavima gorivih ćelija i litijevih baterija, pod uvjetom da pretvarač može učinkovito pretvoriti istosmjernu struju iz različitih izvora energije u izmjeničnu struju prikladnu za mrežu i može se nositi s izazovima fluktuacija u izlazu baterije ili gorivnih ćelija.

4. Kada se ostvari proizvodnja električne energije spojene na mrežu, može li pretvarač ograničiti struju?
Ograničenje struje je važna funkcija pretvarača spojenog na mrežu, posebno u procesu proizvodnje električne energije iz mreže. Izmjenjivač može pratiti strujno i naponsko opterećenje mreže i postići ograničenje struje podešavanjem izlazne snage. Kada je baterija jako napunjena ili je opterećenje mreže veliko, pretvarač automatski prilagođava izlaz kako bi izbjegao ulazak prevelike struje u mrežu kako bi spriječio preopterećenje opterećenja mreže ili oštećenje uređaja.

Funkcija ograničenja struje, koja se nalazi u pretvaraču, interno ga kontrolira algoritmom na takav način da izlazna struja ne premaši maksimalnu dopuštenu mrežu. Na primjer, kada se unutar mreže dogode fluktuacije napona ili promjene opterećenja, pretvarač automatski smanjuje izlaznu snagu kako bi izbjegao nepotrebne fluktuacije struje i održao stabilnost mreže.

Drugim riječima, uloga pretvarača koja ograničava struju osigurava održavanje sigurnosti i stabilnosti u električnoj mreži i sprječava prekomjerno opterećenje mreže ili oštećenje opreme koje bi moglo biti uzrokovano prekomjernom izlaznom strujom pretvarača.

Pretvarač spojen na mrežu radi podešavanjem izlaznog napona, frekvencije i faze kako bi se zajamčilo da je sinkroniziran s naponom mreže, čime se omogućuje protok struje u mrežu. To doista ovisi o razlici potencijala ili razlici napona, a tada će struja glatko teći u mrežu; to jest ako postoji odgovarajuća razlika napona između izlaznog napona pretvarača i napona mreže. Fotonaponski pretvarač spojen na mrežu ne može se spojiti samo na mrežu s fotonaponskom pločom, ali i izvore istosmjerne struje kao što su gorivne ćelije i litijske baterije. Stoga pretvarač mora biti dovoljno prilagodljiv da se nosi s fluktuacijama iz različitih izvora energije. Konačno, funkcija ograničavanja struje pretvarača može učinkovito spriječiti preveliko opterećenje mreže i osigurati sigurnost i stabilnost proizvodnje električne energije spojene na mrežu.