Com a controlador central del sistema fotovoltaic, l'inversor té un paper clau en el funcionament i la sortida de tot el sistema. Quan el sistema té problemes com ara en espera, parada, alarma, fallada, generació d'energia que no compleix les expectatives, interrupció del monitoratge de dades, etc., el personal d'operació i manteniment sempre parteix inconscientment de l'inversor per trobar la causa i la solució. En la comunicació diària, es constata que, tot i que la fotovoltaica distribuïda s'ha desenvolupat ràpidament durant molts anys, encara hi ha diversos malentesos típics sobre els inversors. Parlem-ne avui.
01 Tensió de sortida de l'inversor?
El paràmetre "Tensió de sortida de CA" es pot trobar fàcilment al full d'especificacions de cada marca d'inversor. És un paràmetre clau per definir les característiques de grau d'un inversor. En termes simples, la tensió de sortida de CA sembla referir-se al valor de voltatge de sortida pel costat de CA de l'inversor. De fet, això és un malentès.
La "tensió de sortida de CA" no és la tensió de sortida del propi inversor. L'inversor és un dispositiu electrònic de potència amb propietats de font de corrent. Com que s'ha de connectar a la xarxa elèctrica (Utility) per transmetre o emmagatzemar de manera segura l'energia elèctrica generada, sempre detectarà la tensió (V) i la freqüència (F) de la xarxa a la qual està connectada durant el funcionament. Si aquests dos paràmetres estan sincronitzats/iguals amb la xarxa determina si la sortida d'energia elèctrica de l'inversor pot ser acceptada per la xarxa. Per tal d'emetre el seu valor de potència nominal (P=UI), l'inversor calcula si pot continuar emetent i quant ha de sortir en funció de la tensió de la xarxa (punt de connexió de la xarxa) detectada en cada moment. El que realment surt a la xarxa aquí és el corrent (I) i la magnitud del corrent s'ajusta segons el canvi de tensió.
Prenent com a exemple la necessitat de convertir 10KW, si la tensió de la xarxa és de 400V, el valor de corrent que ha d'emetre l'inversor en aquest moment és: 10000÷400÷1,732≈14,5A; quan la tensió de la xarxa fluctua a 430 V al moment següent, el corrent de sortida requerit s'ajusta a 13,4 A; per contra, quan la tensió de la xarxa disminueix, l'inversor augmentarà el valor del corrent de sortida en conseqüència. Hi ha dos punts a tenir en compte: ① La tensió de la xarxa no pot mantenir-se en un valor constant, sempre és fluctuant; ② Per tant, la tensió de xarxa detectada per l'inversor ha de tenir un rang. Si la tensió real de la xarxa fluctua fora d'aquest rang, l'inversor l'ha de detectar en temps real i informar de l'avaria i aturar la sortida fins que es restableixi la tensió de la xarxa. L'objectiu d'això és protegir la seguretat dels aparells elèctrics i del personal de la mateixa línia a la subestació.
En aquest cas, per què no canviar el nom d'aquest paràmetre? La raó principal és que la indústria porta molts anys seguint la mateixa pràctica: tothom ho diu així; al mateix temps, per tal de mantenir-lo coherent amb el corrent de sortida, s'ha anomenat així.
02 L'inversor ha d'estar equipat amb una protecció anti-illa?
La resposta és, per descomptat, que sí, sens dubte. Fins i tot es pot dir que el motiu pel qual un inversor es pot anomenar inversor és perquè té protecció anti-illa. Imagineu-vos: si l'inversor permet que el costat de CC entri i el costat de CA no pot sortir, on anirà la gran quantitat de càrrega? El propi inversor no és un dispositiu d'emmagatzematge i no pot contenir una gran quantitat de càrrega, de manera que encara ha de sortir. Quan es produeix l'illament, és quan la transmissió i distribució normal d'energia de la xarxa elèctrica s'interromp per algun motiu. Una vegada que una gran quantitat de càrrega entra a la línia de la xarxa elèctrica al llarg del camí original, si hi ha personal de manteniment d'energia que hi treballa en aquest moment, les conseqüències seran desastroses. Per tant, si el sistema fotovoltaic ha de mantenir-se sempre sincronitzat amb la xarxa elèctrica, ha d'estar equipat amb funció de protecció anti-illa (Anti-Islanding).
Com aconseguir-ho? El punt clau per evitar l'efecte d'illa segueix sent la detecció de talls elèctrics a la xarxa elèctrica. Normalment, s'utilitzen dos mètodes de detecció d'"efecte d'illa", passiu o actiu. Independentment del mètode de detecció, un cop es confirmi que la xarxa elèctrica està fora de corrent, l'inversor connectat a la xarxa es desconnectarà de la xarxa i l'inversor s'aturarà dins del temps de resposta establert. El valor de resposta actualment estipulat per la normativa és de 2 segons.
03 Com més gran sigui la tensió de la cadena de CC, millor serà la generació d'energia?
No realment. Dins del rang de tensió de funcionament MPPT de l'inversor, hi ha un valor de tensió de funcionament nominal. Quan el valor de tensió de la cadena de corrent continu és a prop del valor de tensió nominal de l'inversor, és a dir, en el rang de tensió MPPT de càrrega completa, l'inversor pot emetre el seu valor de potència nominal. Si la tensió de la cadena és massa alta o massa baixa, la tensió de la cadena està molt lluny del valor/interval de tensió nominal establert per l'inversor i la seva eficiència de sortida es redueix considerablement. En primer lloc, s'exclou la possibilitat d'emetre potència nominal, això no és desitjable; en segon lloc, si la tensió de la cadena és massa baixa, el circuit Boost de l'inversor s'ha de mobilitzar amb freqüència per funcionar contínuament, i l'escalfament continu fa que el ventilador intern funcioni contínuament, la qual cosa finalment condueix a una pèrdua d'eficiència; si la tensió de la cadena és massa alta, no només és insegur, sinó que també limita la corba de sortida IV del component, fent que el corrent sigui més petit i la fluctuació de potència més gran. Prenent com a exemple l'inversor de 1100 V, el seu punt de tensió de funcionament nominal és generalment de 600 V i el rang de voltatge MPPT de càrrega completa està entre 550 V i 850 V. Si la tensió d'entrada supera aquest rang, el rendiment de l'inversor no és ideal.