Prieš fotovoltinės pramonės atsiradimą keitikliai arba keitiklių technologijos daugiausia buvo taikomos geležinkelių transporto ir elektros energijos tiekimo srityse. Po fotovoltinės pramonės atsiradimo fotovoltinis keitiklis tapo pagrindine naujos energijos gamybos sistemos įranga ir yra žinomas visiems. Ypač išsivysčiusiose Europos ir Jungtinių Amerikos Valstijų šalyse dėl populiarios energijos taupymo ir aplinkos apsaugos koncepcijos fotovoltinių įrenginių rinka vystėsi anksčiau, ypač sparčiai vystantis buitinėms fotovoltinėms sistemoms. Daugelyje šalių buitiniai keitikliai buvo naudojami kaip buitiniai prietaisai, o jų skverbties lygis yra didelis.
Fotovoltinis keitiklis paverčia fotovoltinių modulių generuojamą nuolatinę srovę kintamąja srove ir tiekia ją į tinklą. Keitiklio veikimas ir patikimumas lemia elektros energijos kokybę ir energijos gamybos efektyvumą. Todėl fotovoltinis keitiklis yra visos fotovoltinės energijos gamybos sistemos pagrindas.
Tarp jų prie tinklo prijungti keitikliai užima didelę rinkos dalį visose kategorijose ir tai taip pat yra visų keitiklių technologijų plėtros pradžia. Palyginti su kitų tipų keitikliais, prie tinklo prijungti keitikliai yra gana paprastos technologijos, daugiausia dėmesio skiriant fotovoltinei įvesties ir išvesties galiai. Saugus, patikimas, efektyvus ir aukštos kokybės išvesties galia tapo tokių keitiklių techniniais rodikliais. Įvairiose šalyse suformuluotose prie tinklo prijungtų fotovoltinių keitiklių techninėse sąlygose minėti punktai tapo bendrais standarto matavimo taškais, žinoma, parametrų detalės skiriasi. Prie tinklo prijungtiems keitikliams visi techniniai reikalavimai yra sutelkti į paskirstytosios gamybos sistemų tinklo reikalavimų laikymąsi, o kiti reikalavimai kyla iš tinklo reikalavimų keitikliams, t. y. iš viršaus į apačią nukreipti reikalavimai. Tokie kaip įtampa, dažnio specifikacijos, energijos kokybės reikalavimai, sauga, valdymo reikalavimai gedimo atveju. Ir kaip prijungti prie tinklo, kokį įtampos lygį įtraukti į tinklą ir kt., todėl prie tinklo prijungtas keitiklis visada turi atitikti tinklo reikalavimus, o ne kyla iš vidinių elektros energijos gamybos sistemos reikalavimų. Techniniu požiūriu labai svarbus aspektas yra tai, kad prie tinklo prijungtas keitiklis yra „prie tinklo prijungta elektros energijos gamyba“, tai yra, jis generuoja energiją, kai atitinka prie tinklo prijungimo sąlygas. Į energijos valdymo klausimus fotovoltinėje sistemoje tai paprasta. Toks paprastas, kaip ir jos generuojamos elektros energijos verslo modelis. Remiantis užsienio statistika, daugiau nei 90 % pastatytų ir eksploatuojamų fotovoltinių sistemų yra prie tinklo prijungtos fotovoltinės sistemos, ir jose naudojami prie tinklo prijungti keitikliai.
Priešinga prie tinklo prijungtiems keitikliams keitiklių klasė yra autonominiai keitikliai. Autonominiai keitikliai reiškia, kad keitiklio išėjimas nėra prijungtas prie tinklo, o yra prijungtas prie apkrovos, kuri tiesiogiai varo apkrovą ir tiekia energiją. Autonominiai keitikliai retai naudojami, daugiausia kai kuriose atokiose vietovėse, kur nėra prijungimo prie tinklo sąlygų, tinklo prijungimo sąlygos yra prastos arba yra poreikis savarankiškai gaminti ir vartoti energiją. Autonominė sistema pabrėžia „savarankišką gamybą ir vartojimą“. ". Dėl nedidelio autonominių keitiklių pritaikymo technologijų tyrimų ir plėtros atliekama mažai. Yra mažai tarptautinių autonominių keitiklių techninių sąlygų standartų, todėl tokių keitiklių tyrimų ir plėtros atliekama vis mažiau, ir jų skaičius mažėja. Tačiau autonominių keitiklių funkcijos ir naudojamos technologijos nėra paprastos, ypač bendradarbiaujant su energijos kaupimo baterijomis, visos sistemos valdymas ir valdymas yra sudėtingesnis nei prie tinklo prijungtų keitiklių. Reikėtų pasakyti, kad sistema, sudaryta iš autonominių keitiklių, fotovoltinių plokščių, baterijų, apkrovų ir kitos įrangos, jau yra paprasta mikro tinklo sistema. Vienintelis trūkumas yra tas, kad sistema nėra prijungta prie tinklo.
Tiesą sakant,autonominiai keitikliaiyra dvikrypčių keitiklių kūrimo pagrindas. Dvikrypčiai keitikliai iš tikrųjų sujungia prie tinklo prijungtų keitiklių ir autonominių keitiklių technines charakteristikas ir yra naudojami vietiniuose elektros energijos tiekimo tinkluose arba elektros energijos gamybos sistemose. Kai naudojami lygiagrečiai su elektros tinklu. Nors šiuo metu nėra daug tokio tipo pritaikymų, nes šio tipo sistema yra mikro tinklo plėtros prototipas, ji atitinka ateities paskirstytos energijos gamybos infrastruktūrą ir komercinį veikimo režimą. ir būsimas lokalizuotas mikro tinklo taikymus. Iš tiesų, kai kuriose šalyse ir rinkose, kuriose fotovoltinė energija sparčiai vystosi ir yra brandi, mikro tinklų taikymas namų ūkiuose ir mažose teritorijose pradėjo lėtai vystytis. Tuo pačiu metu vietos valdžia skatina vietinių elektros energijos gamybos, kaupimo ir vartojimo tinklų, kuriuose namų ūkiai yra vienetai, plėtrą, teikiant pirmenybę naujos energijos gamybai savarankiškam naudojimui ir nepakankamai daliai iš elektros tinklo. Todėl dvikryptis keitiklis turi atsižvelgti į daugiau valdymo funkcijų ir energijos valdymo funkcijų, tokių kaip akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo valdymas, prie tinklo prijungto / autonominio veikimo strategijos ir apkrovos požiūriu patikimos maitinimo strategijos. Apskritai, dvikryptis keitiklis atliks svarbesnes valdymo ir valdymo funkcijas visos sistemos požiūriu, o ne tik atsižvelgs į tinklo ar apkrovos reikalavimus.
Kaip viena iš elektros tinklo plėtros krypčių, vietinis elektros energijos gamybos, paskirstymo ir vartojimo tinklas, kurio branduolys bus naujos energijos gamybos įrenginiai, bus vienas iš pagrindinių mikro tinklo plėtros metodų ateityje. Šiuo režimu vietinis mikro tinklas užmegs interaktyvų ryšį su dideliu tinklu, ir mikro tinklas nebeveiks glaudžiai prie didelio tinklo, o veiks savarankiškiau, t. y. salos režimu. Siekiant užtikrinti regiono saugumą ir teikti pirmenybę patikimam energijos vartojimui, prie tinklo prijungtas veikimo režimas formuojamas tik tada, kai vietinės energijos pakanka arba ją reikia traukti iš išorinio elektros tinklo. Šiuo metu dėl nesubrendusių įvairių technologijų ir politikos krypčių mikro tinklai nebuvo taikomi dideliu mastu, vykdoma tik nedaug demonstracinių projektų, ir dauguma šių projektų yra prijungti prie tinklo. Mikro tinklo keitiklis sujungia dvikrypčio keitiklio technines savybes ir atlieka svarbią tinklo valdymo funkciją. Tai tipiškas integruotas valdymo ir keitiklio įrenginys, integruojantis keitiklį, valdymą ir valdymą. Jis atlieka vietinį energijos valdymą, apkrovos valdymą, akumuliatorių valdymą, keitiklį, apsaugą ir kitas funkcijas. Jis atliks viso mikro tinklo valdymo funkciją kartu su mikro tinklo energijos valdymo sistema (MGEMS) ir bus pagrindinė įranga kuriant mikro tinklo sistemą. Palyginti su pirmuoju prie tinklo prijungtu keitikliu, kuris buvo sukurtas kuriant keitiklių technologiją, jis atsiskyrė nuo gryno keitiklio funkcijos ir atliko mikro tinklo valdymo bei kontrolės funkciją, atkreipiant dėmesį į kai kurias problemas ir jas sprendžiant sistemos lygmeniu. Energijos kaupimo keitiklis užtikrina dvikryptę inversiją, srovės konvertavimą, akumuliatorių įkrovimą ir iškrovimą. Mikro tinklo valdymo sistema valdo visą mikro tinklą. Kontaktoriai A, B ir C yra valdomi mikro tinklo valdymo sistemos ir gali veikti izoliuotose salose. Retkarčiais atjunkite nekritines apkrovas pagal maitinimo šaltinį, kad būtų išlaikytas mikro tinklo stabilumas ir saugus svarbių apkrovų veikimas.
Įrašo laikas: 2022 m. vasario 10 d.
