Преди възхода на фотоволтаичната индустрия, инверторната технология се е прилагала главно в индустрии като железопътния транспорт и електроснабдяването. След възхода на фотоволтаичната индустрия, фотоволтаичният инвертор се е превърнал в основно оборудване в новата система за производство на енергия и е познат на всички. Особено в развитите страни в Европа и Съединените щати, поради популярната концепция за пестене на енергия и опазване на околната среда, пазарът на фотоволтаици се е развил по-рано, особено бързото развитие на битовите фотоволтаични системи. В много страни битовите инвертори се използват като домакински уреди и степента на проникване е висока.
Фотоволтаичният инвертор преобразува постоянния ток, генериран от фотоволтаичните модули, в променлив ток и след това го подава към мрежата. Производителността и надеждността на инвертора определят качеството на електроенергията и ефективността на производството на електроенергия. Следователно, фотоволтаичният инвертор е в основата на цялата фотоволтаична система за производство на електроенергия.
Сред тях, мрежово свързаните инвертори заемат основен пазарен дял във всички категории и това е и началото на развитието на всички инверторни технологии. В сравнение с други видове инвертори, мрежово свързаните инвертори са сравнително прости по отношение на технологията, фокусирайки се върху фотоволтаичния вход и мрежовия изход. Безопасната, надеждна, ефективна и висококачествена изходна мощност са се превърнали във фокус на такива инвертори. Техническите показатели са се превърнали в общи точки за измерване на стандарта в техническите условия за мрежово свързани фотоволтаични инвертори, формулирани в различните страни, но детайлите на параметрите са различни. За мрежово свързаните инвертори всички технически изисквания са съсредоточени върху спазването на изискванията на мрежата за разпределени системи за производство на енергия, а други изисквания произтичат от изискванията на мрежата за инверторите, т.е. изискванията „отгоре надолу“. Като например спецификации за напрежение, честота, изисквания за качество на електроенергията, безопасност, изисквания за управление при повреда. И как да се свърже с мрежата, какво ниво на напрежение да включи електрическата мрежа и т.н., така че мрежово свързаният инвертор винаги трябва да отговаря на изискванията на мрежата, а не на вътрешните изисквания на системата за производство на електроенергия. И от техническа гледна точка, много важен момент е, че свързаният към мрежата инвертор е „мрежово свързано производство на електроенергия“, т.е. той генерира енергия, когато отговаря на условията за свързване към мрежата. Въпросите за управление на енергията във фотоволтаичната система са толкова прости, колкото е и бизнес моделът на генерираната електроенергия. Според чуждестранна статистика, повече от 90% от изградените и експлоатирани фотоволтаични системи са свързани към мрежата фотоволтаични системи и се използват свързани към мрежата инвертори.
Клас инвертори, противоположен на мрежово свързаните инвертори, са автономните инвертори. Автономният инвертор означава, че изходът на инвертора не е свързан към мрежата, а е свързан към товара, който директно го захранва, за да захранва. Автономните инвертори имат малко приложения, главно в някои отдалечени райони, където условията за свързване към мрежата не са налични, условията за свързване към мрежата са лоши или има нужда от собствено производство и собствено потребление. Автономните системи наблягат на „самопроизводство и собствено потребление“. „Поради малкото приложения на офсетовите инвертори, има малко изследвания и разработки в областта на технологиите. Има малко международни стандарти за техническите условия на офсетовите инвертори, което води до все по-малко изследвания и разработки на такива инвертори, показващи тенденция на свиване. Функциите на офсетовите инвертори и използваната технология обаче не са прости, особено в сътрудничество с батерии за съхранение на енергия, контролът и управлението на цялата система са по-сложни от тези на мрежово свързаните инвертори. Трябва да се каже, че системата, състояща се от офсетови инвертори, фотоволтаични панели, батерии, товари и друго оборудване, вече е проста микромрежова система. Единственият момент е, че системата не е свързана към мрежата.“
Всъщност,инвертори извън мрежатаса основа за разработването на двупосочни инвертори. Двупосочните инвертори всъщност комбинират техническите характеристики на мрежово свързани и автономни инвертори и се използват в локални електрозахранващи мрежи или системи за производство на електроенергия. Когато се използват паралелно с електрическата мрежа. Въпреки че в момента няма много приложения от този тип, тъй като този тип система е прототип на развитието на микромрежи, тя е в съответствие с инфраструктурния и търговския режим на работа на разпределено производство на електроенергия в бъдеще и бъдещите локализирани приложения на микромрежи. Всъщност, в някои страни и пазари, където фотоволтаиците се развиват бързо и зрели, приложението на микромрежи в домакинствата и малките райони започва да се развива бавно. В същото време местните власти насърчават развитието на локални мрежи за производство, съхранение и потребление на електроенергия с домакинства като единици, като дават приоритет на новото производство на енергия за самостоятелна употреба и недостатъчната част от електрическата мрежа. Следователно, двупосочните инвертори трябва да вземат предвид повече функции за контрол и функции за управление на енергията, като например контрол на зареждането и разреждането на батерията, стратегии за работа, свързана към мрежата/извън мрежата, и стратегии за надеждно захранване при натоварване. Като цяло, двупосочният инвертор ще играе по-важни функции за контрол и управление от гледна точка на цялата система, вместо да отчита само изискванията на мрежата или товара.
Като едно от направленията за развитие на електроенергийната мрежа, локалната мрежа за производство, разпределение и потребление на електроенергия, изградена с ново производство на енергия като ядро, ще бъде един от основните методи за развитие на микромрежата в бъдеще. В този режим локалната микромрежа ще формира интерактивна връзка с голямата мрежа и микромрежата вече няма да работи тясно в голямата мрежа, а ще работи по-независимо, т.е. в островен режим. За да се отговори на безопасността на региона и да се даде приоритет на надеждното потребление на енергия, режимът на работа, свързан към мрежата, се формира само когато локалната енергия е в изобилие или трябва да се черпи от външната електроенергийна мрежа. В момента, поради незрелостта на различните технологии и политики, микромрежите не се прилагат в голям мащаб и се изпълняват само малък брой демонстрационни проекти, като повечето от тези проекти са свързани към мрежата. Инверторът в микромрежата съчетава техническите характеристики на двупосочния инвертор и играе важна функция за управление на мрежата. Той е типична машина за интегрирано управление и инвертор, която интегрира инвертор, контрол и управление. Той изпълнява локално управление на енергията, контрол на натоварването, управление на батериите, инвертор, защита и други функции. Той ще изпълнява функцията за управление на цялата микромрежа заедно със системата за управление на енергията на микромрежата (MGEMS) и ще бъде основното оборудване за изграждане на микромрежова система. В сравнение с първия мрежово свързан инвертор в развитието на инверторната технология, той се е отделил от чисто инверторната функция и е поел функцията за управление и контрол на микромрежата, като обръща внимание на и решава някои проблеми на системно ниво. Инверторът за съхранение на енергия осигурява двупосочна инверсия, преобразуване на ток и зареждане и разреждане на батериите. Системата за управление на микромрежата управлява цялата микромрежа. Контактори A, B и C се управляват от системата за управление на микромрежата и могат да работят в изолирани острови. Изключвайте некритичните товари в зависимост от захранването от време на време, за да поддържате стабилността на микромрежата и безопасната работа на важните товари.
Време на публикуване: 10 февруари 2022 г.
