Сетевой инвертор

редактировать

Инвертор для сетевых солнечных панелей

Трехфазный сетевой инвертор для больших систем солнечных панелей

A сетевой инвертор преобразует постоянный ток (DC) в переменный ток (AC), подходящий для подачи в электрическую сеть, обычно 120 В RMS при 60 Гц или 240 В RMS при 50 Гц. Сетевые инверторы используются между местными генераторами электроэнергии: солнечными батареями, ветряными турбинами, гидроэлектрическими и сетью.

Для эффективной и безопасной подачи электроэнергии в сеть сетевые инверторы должны точно соответствовать напряжению и фазе сети синусоидальной волны переменного тока формы волны.

Некоторые электроэнергетические компании платить за электроэнергию, вводимую в сеть.

Содержание

1 Плата за подаваемую мощность
2 Эксплуатация
3 Типы
4 Таблицы данных
5 См. Также
6 Ссылки и дополнительная литература
7 Внешние ссылки

Плата за подаваемую мощность

В некоторых странах электроэнергетические компании платят за электроэнергию, подаваемую в электрическую сеть. Оплата производится несколькими способами.

С помощью чистого измерения электроэнергетическая компания оплачивает чистую мощность, введенную в сеть, которая регистрируется счетчиком в помещениях потребителя. Например, заказчик может потреблять 400 киловатт-часов в течение месяца и может вернуть 500 киловатт-часов в сеть в том же месяце. В этом случае электроэнергетическая компания оплачивает 100 киловатт-часов электроэнергии, возвращаемой в сеть. В США политика чистого измерения зависит от юрисдикции.

Зеленый тариф, основанный на контракте с распределительной компанией или другим энергетическим органом, - это когда покупателю платят за электроэнергию, вводимую в сеть.

В Соединенных Штатах энергосистемы, взаимодействующие с сетью, указаны в Национальном электротехническом кодексе, который также устанавливает требования к инверторам, взаимодействующим с сетью.

Эксплуатация

Сетевые инверторы преобразуют электрическую мощность постоянного тока в мощность переменного тока, пригодную для подачи в сеть электроэнергетической компании. Сетевой инвертор (GTI) должен соответствовать фазе сети и поддерживать выходное напряжение немного выше, чем напряжение сети в любой момент. Высококачественный современный сетевой инвертор имеет фиксированный коэффициент мощности, равный единице, что означает, что его выходное напряжение и ток идеально согласованы, а его фазовый угол находится в пределах 1 градуса от электросети переменного тока. Инвертор имеет бортовой компьютер, который определяет текущую форму волны переменного тока в сети и выдает напряжение, соответствующее сетке. Однако может потребоваться подача реактивной мощности в сеть для поддержания напряжения в локальной сети в допустимых пределах. В противном случае в сегменте сети со значительной мощностью от возобновляемых источников уровни напряжения могут слишком сильно вырасти в периоды высокой производительности, например, около полудня с солнечными батареями.

Сетевые инверторы также предназначены для быстрого отключения от сети при выходе из строя энергосистемы. Это требование NEC, которое гарантирует, что в случае отключения электроэнергии инвертор сетевых подключений отключится, чтобы энергия, которую он передает, не повредила работникам линии, направленным на ремонт электросети.

Правильно настроенный инвертор для привязки к сети позволяет владельцу дома использовать альтернативную систему выработки энергии, такую как солнечная или ветровая, без значительного изменения проводки и без батарей. Если производимой альтернативной энергии недостаточно, дефицит обеспечивается за счет электросети.

Типы

Внутри инвертора SWEA 250 Вт с трансформаторной связью

Сетевые инверторы включают в себя обычные низкочастотные типы с трансформаторной связью, более новые высокочастотные типы, также с трансформаторной связью, и бестрансформаторные типы. Вместо преобразования постоянного тока непосредственно в переменный, подходящий для сети, высокочастотные трансформаторы используют компьютерный процесс для преобразования мощности в высокочастотный, а затем обратно в постоянный, а затем в конечное выходное напряжение переменного тока, подходящее для сети.

Бестрансформаторные инверторы, популярные в Европе, легче, меньше и эффективнее инверторов с трансформаторами. Но бестрансформаторные инверторы не спешили выходить на рынок США из-за опасений, что бестрансформаторные инверторы, не имеющие гальванической развязки между стороной постоянного тока и сетью, могут создавать опасные напряжения и токи постоянного тока в сети в условиях неисправности..

Однако с 2005 года NEC NFPA разрешает использование бестрансформаторных инверторов или инверторов без гальванической развязки путем исключения требования о том, что все солнечные электрические системы должны быть отрицательно заземлены, и определения новых требований безопасности. Поправки к VDE 0126-1-1 и IEC 6210 определяют дизайн и процедуры, необходимые для таких систем: в первую очередь, измерение тока заземления и испытания изоляции постоянного тока от сети.

Таблицы данных

Производители таблицы данных на свои инверторы обычно включают следующие данные:

Номинальная выходная мощность: это значение указывается в ваттах или киловаттах. Для некоторых инверторов они могут обеспечивать номинальную мощность для различных выходных напряжений. Например, если инвертор может быть настроен на выходное напряжение 240 В переменного тока или 208 В переменного тока, номинальная выходная мощность может отличаться для каждой из этих конфигураций.
Выходное напряжение (я): это значение указывает на то, что напряжение сети инвертор может подключаться к. Для инверторов меньшего размера для бытового использования выходное напряжение обычно составляет 240 В переменного тока. Инверторы, предназначенные для коммерческих приложений, доступны на 208, 240, 277, 400, 480 или 600 В переменного тока и могут также вырабатывать трехфазное питание.
Пиковая эффективность: пиковая эффективность представляет наивысшую эффективность чего может добиться инвертор. Большинство сетевых инверторов, представленных на рынке по состоянию на июль 2009 года, имеют пиковый КПД более 94%, а некоторые достигают 96%. Энергия, теряемая при инверсии, по большей части преобразуется в тепло. Следовательно, чтобы инвертор мог выдавать свою номинальную мощность, он должен иметь входную мощность, превышающую его выходную. Например, инвертор мощностью 5000 Вт, работающий на полной мощности и КПД 95%, требует входной мощности 5263 Вт (номинальная мощность, деленная на КПД). Инверторы, которые способны вырабатывать мощность при разных напряжениях переменного тока, могут иметь разную эффективность, связанную с каждым напряжением.
Взвешенная эффективность CEC: эта эффективность публикуется Комиссией по энергетике Калифорнии на ее веб-сайте GoSolar. В отличие от пикового КПД, это значение является средним КПД и лучше отображает рабочий профиль инвертора. Инверторы, способные производить мощность при разных напряжениях переменного тока, могут иметь разную эффективность, связанную с каждым напряжением.
Максимальный входной ток: это максимальное количество постоянного тока, которое может использовать инвертор. Если система, например солнечные элементы, вырабатывает ток, превышающий максимальный входной ток, этот ток не используется инвертором.
Максимальный выходной ток: Максимальный выходной ток - это максимальный непрерывный переменный ток, который инвертор может подавать. Это значение обычно используется для определения минимального номинального тока устройств защиты от сверхтоков (например, выключателей и предохранителей) и разъединителей, необходимых для выходной цепи. Инверторы, которые могут вырабатывать мощность при разных напряжениях переменного тока, имеют разные максимальные выходы для каждого напряжения.
Напряжение отслеживания пиковой мощности: представляет собой диапазон напряжения постоянного тока, в котором работает устройство отслеживания максимальной мощности инвертора. Разработчик системы должен настроить струны оптимальным образом, чтобы в течение большей части года напряжение на струнах находилось в этом диапазоне. Это может быть сложной задачей, поскольку напряжение колеблется при изменении температуры.
Пусковое напряжение: это значение не указано во всех технических паспортах инвертора. Значение указывает минимальное напряжение постоянного тока, необходимое для включения и работы инвертора. Это особенно важно для солнечных батарей, потому что разработчик системы должен быть уверен, что в каждой цепочке последовательно подключено достаточное количество солнечных модулей для создания этого напряжения. Если это значение не предоставляется производителем, разработчики системы обычно используют нижнюю полосу диапазона напряжения отслеживания пиковой мощности в качестве минимального напряжения инвертора.
Рейтинг IPxx : Рейтинг защиты от проникновения или IP-код классифицируют и оценивают уровень защиты обеспечивается от проникновения твердых посторонних предметов (первая цифра) или воды (вторая цифра), более высокая цифра означает большую защиту. В США тип корпуса NEMA используется аналогично международному рейтингу. Большинство инверторов рассчитаны на установку на открытом воздухе со степенью защиты IP45 (без защиты от пыли) или IP65 (без защиты от пыли), а в США - NEMA 3R (без защиты от пыли с ветром) или NEMA 4X (от переносимой ветром пыли, прямых брызг воды и дополнительной защиты от коррозии).
Сертификаты / Соответствие: Сертификаты, требуемые электроэнергетическими предприятиями и местными электротехническими правилами для утверждения связи с сетью, такие как UL 1741 и новый стандарт UL 1741SA

См. Также

Ссылки и дополнительная литература

Внешние ссылки

Калифорнийский список подходящих инверторов - это официальная Калифорния Список инверторов, перечисленных Комиссией по энергетике (CEC), на которые распространяется программа скидок в Калифорнии. Другие штаты также используют этот список.
Инструмент сравнения сетевых инверторов - веб-сайт, который позволяет людям сравнивать технические характеристики различных сетевых инверторов. Также сайт можно использовать для фильтрации и поиска инверторов по техническим данным.