Mae gwrthdroyddion yn perthyn i grŵp mawr o drawsnewidwyr statig, sy'n cynnwys llawer o'r rhai heddiw's dyfeisiau gallu“trosi”paramedrau trydanol mewn mewnbwn, megis foltedd ac amlder, er mwyn cynhyrchu allbwn sy'n gydnaws â gofynion y llwyth.

Yn gyffredinol, gwrthdroyddion yw'r dyfeisiau sy'n gallu trosi cerrynt uniongyrchol yn gerrynt eiledol ac maent yn eithaf cyffredin mewn cymwysiadau awtomeiddio diwydiannol a gyriannau trydan.Mae pensaernïaeth a dyluniad gwahanol fathau o wrthdröydd yn newid yn ôl pob cais penodol, hyd yn oed os yw craidd eu prif bwrpas yr un peth (DC i drawsnewid AC).

Gwrthdroyddion 1.Standalone a Grid-Connected

Yn hanesyddol, mae gwrthdroyddion a ddefnyddir mewn cymwysiadau ffotofoltäig wedi'u rhannu'n ddau brif gategori:

:Gwrthdroyddion annibynnol

:Gwrthdroyddion sy'n gysylltiedig â grid

Mae gwrthdroyddion annibynnol ar gyfer cymwysiadau lle nad yw'r gwaith PV wedi'i gysylltu â'r prif rwydwaith dosbarthu ynni.Mae'r gwrthdröydd yn gallu cyflenwi ynni trydanol i'r llwythi cysylltiedig, gan sicrhau sefydlogrwydd y prif baramedrau trydanol (foltedd ac amlder).Mae hyn yn eu cadw o fewn terfynau rhagosodol, yn gallu gwrthsefyll sefyllfaoedd gorlwytho dros dro.Yn y sefyllfa hon, mae'r gwrthdröydd yn cael ei gyfuno â system storio batri er mwyn sicrhau cyflenwad ynni cyson.

Mae gwrthdroyddion sy'n gysylltiedig â grid, ar y llaw arall, yn gallu cydamseru â'r grid trydanol y maent wedi'u cysylltu ag ef oherwydd, yn yr achos hwn, mae foltedd ac amlder yn“gosodedig”gan y prif grid.Rhaid i'r gwrthdroyddion hyn allu datgysylltu os bydd y prif grid yn methu er mwyn osgoi unrhyw gyflenwad gwrthdro posibl o'r prif grid, a allai fod yn berygl difrifol.

Ffigur 1 - Enghraifft o system annibynnol a system sy'n gysylltiedig â'r Grid.Llun trwy garedigrwydd Biblus.

2.Beth yw Rôl y Cynhwysydd Bws

Pwrpas gwrthdröydd yw trawsnewid foltedd tonffurf DC yn signal AC er mwyn chwistrellu pŵer i mewn i lwyth (ee y grid pŵer) ar amledd penodol a chydag ongl gwedd fach (φ ≈0).Dangosir cylched wedi'i symleiddio ar gyfer Modyliad Lled Curiad Unbegynol un cyfnod (PWM) yn Ffigur2 (gellir ymestyn yr un cynllun cyffredinol i system tri cham).Yn y sgematig hwn, mae system PV, sy'n gweithredu fel ffynhonnell foltedd DC gyda rhywfaint o anwythiad ffynhonnell, yn cael ei siapio'n signal AC trwy bedwar switsh IGBT ochr yn ochr â deuodau olwyn rhydd.Mae'r switshis hyn yn cael eu rheoli wrth y giât trwy signal PWM, sydd fel arfer yn allbwn IC sy'n cymharu ton gario (ton sin o'r amledd allbwn dymunol fel arfer) a thon gyfeirio ar amledd sylweddol uwch (ton triongl fel arfer). ar 5-20kHz).Mae allbwn yr IGBTs yn cael ei siapio'n signal AC sy'n addas i'w ddefnyddio neu chwistrelliad grid trwy gymhwyso topolegau amrywiol hidlwyr LC.

Cael Dyfynbris

Ffigur 2: Modyliad Lled Pylsiedig (PWM) un camgosodiad gwrthdröydd.Mae'r switshis IGBT, ynghyd â hidlydd allbwn LC, yn siapio'r signal mewnbwn DC yn signal AC y gellir ei ddefnyddio.Mae hyn yn cymell afoltedd niweidiol yn crychdonni ar draws y terfynellau PV.Y bwsMae cynhwysydd yn cael ei faint er mwyn lleihau'r crychdonni hwn.

Mae gweithrediad yr IGBTs yn cyflwyno foltedd crychdonni i derfynell yr arae PV.Mae'r crychdonni hwn yn niweidiol i weithrediad y system PV, gan y dylid cadw'r foltedd enwol a gymhwysir i'r terfynellau ar bwynt pŵer uchaf (MPP) y gromlin IV er mwyn echdynnu'r pŵer mwyaf.Bydd crychdonni foltedd ar y terfynellau PV yn pendilio'r pŵer a dynnwyd o'r system, gan arwain at

allbwn pŵer cyfartalog is (Ffigur 3).Mae cynhwysydd yn cael ei ychwanegu at y bws er mwyn llyfnhau'r crychdonni foltedd.

Ffigur 3: Mae crychdonni foltedd a gyflwynir i derfynellau PV gan y cynllun gwrthdröydd PWM yn symud y foltedd cymhwysol oddi ar bwynt pŵer uchaf (MPP) yr arae PV.Mae hyn yn cyflwyno crychdonni yn allbwn pŵer yr arae fel bod pŵer allbwn cyfartalog yn is na'r MPP nominal

Mae osgled (brig i uchafbwynt) y crychdonni foltedd yn cael ei bennu gan yr amlder newid, foltedd PV, cynhwysedd bws, ac anwythiad hidlo yn ôl:

lle:

VPV yw foltedd DC y panel solar,

Cbus yw cynhwysedd y cynhwysydd bws,

L yw anwythiad yr anwythyddion hidlo,

fPWM yw'r amledd newid.

Mae hafaliad (1) yn berthnasol i gynhwysydd delfrydol sy'n atal gwefr rhag llifo trwy'r cynhwysydd wrth wefru ac yna'n gollwng yr egni sydd wedi'i leoli yn y maes trydan heb unrhyw wrthwynebiad.Mewn gwirionedd, nid oes unrhyw gynhwysydd yn ddelfrydol (Ffigur 4) ond mae'n cynnwys elfennau lluosog.Yn ogystal â'r cynhwysedd delfrydol, nid yw'r deuelectrig yn gwbl wrthiannol ac mae cerrynt gollyngiad bach yn llifo o'r anod i'r catod ar hyd ymwrthedd siyntio cyfyngedig (Rsh), gan osgoi'r cynhwysedd dielectrig (C).Pan fydd cerrynt trwy'r cynhwysydd yn llifo, nid yw'r pinnau, y ffoiliau a'r dielectric yn dargludo'n berffaith ac mae gwrthiant cyfres cyfatebol (ESR) mewn cyfres gyda'r cynhwysedd.Yn olaf, mae'r cynhwysydd yn storio rhywfaint o egni yn y maes magnetig, felly mae anwythiad cyfres cyfatebol (ESL) mewn cyfres gyda'r cynhwysedd a'r ESR.

Ffigur 4: Cylched cyfwerth o gynhwysydd generig.Mae cynhwysydd ynsy'n cynnwys llawer o elfennau nad ydynt yn ddelfrydol, gan gynnwys cynhwysedd dielectrig (C), ymwrthedd siyntio anfeidraidd trwy'r deuelectrig sy'n osgoi'r cynhwysydd, ymwrthedd cyfres (ESR), ac anwythiad cyfres (ESL).

Hyd yn oed mewn cydran mor syml i bob golwg â chynhwysydd, mae yna elfennau lluosog a all fethu neu ddiraddio.Gall pob un o'r elfennau hyn effeithio ar ymddygiad y gwrthdröydd, ar yr ochrau AC a DC.Er mwyn pennu effaith diraddio cydrannau cynhwysydd nad ydynt yn ddelfrydol ar y crychdonni foltedd a gyflwynwyd ar draws y terfynellau PV, efelychwyd gwrthdröydd pont H unipolar PWM (Ffigur 2) gan ddefnyddio SPICE.Mae'r cynwysyddion hidlo a'r anwythyddion yn cael eu dal ar 250µF a 20mH, yn y drefn honno.Mae'r modelau SPICE ar gyfer yr IGBTs yn deillio o waith Petrie et al.Mae'r signal PWM, sy'n rheoli'r switshis IGBT, yn cael ei bennu gan gylched cymharydd a gwrthdroadol ar gyfer y switshis IGBT ochr uchel ac isel, yn y drefn honno.Y mewnbwn ar gyfer y rheolyddion PWM yw ton cludwr sin 9.5V, 60Hz a thon trionglog 10V, 10kHz.