Гибридті инвертор дегеніміз не? Түрлері, функциялары және қолданбалары

Гибридті инвертор - электр энергиясын бірнеше көздерден, әдетте күн панельдерінен, батареялардан және коммуналдық желіден басқаратын қуатты түрлендіру құрылғысы. Ол күннің тұрақты қуатын электр жүктемелері үшін айнымалы ток қуатына түрлендіре алады, аккумуляторды зарядтайды, желіден қуат алады және кейбір жүйелерде үзіліс кезінде резервтік қуат береді.

Негізгі күн инверторынан айырмашылығы, гибридті инвертор электр энергиясын өндіруді, сақтауды және тұтынуды үйлестіруге арналған. Бұл энергияны күн панельдері электр қуатын өндірген кезде ғана тұтынудың орнына әртүрлі уақытта пайдалануға мүмкіндік береді.

Мысалы, күн энергиясы күндізгі уақытта жүктемені қамтамасыз ете алады, батареяны артық қуатпен зарядтай алады, ал түнде электр қуатын бере алады. Жүйенің дизайнына байланысты желі күн және батарея қуаты жеткіліксіз болған кезде қосымша қуат көзі ретінде қызмет ете алады.

IFIND қамтамасыз етеді гибридті инвертор шешімдері . Тұрғын үй, коммерциялық, желіден тыс және энергияны басқару қолданбаларына арналған

Гибридті инвертор дегеніміз не?

Гибридті инвертор күн инверторының, аккумуляторлық инвертордың және энергияны басқару контроллерінің функцияларын бір жүйеде біріктіреді.

Оның негізгі мақсаты - электр энергиясының бағыты мен уақытын бақылау. Ол қол жетімді қуаттың болуын анықтайды:

• Қосылған жүктеме арқылы пайдаланылады;

• Батареяда сақталады;

• Торға жеткізіледі;

• Тордан сызылған;

• Сақтық көшірме жасау немесе қалыпты жұмыс істеу үшін батареядан алынған.

Нақты жұмыс режимдері инвертор дизайнына, батареяның үйлесімділігіне, желі ережелеріне және бағдарламаланған басымдықтарға байланысты.

Гибридті инвертор тек батарея қосылымы бар күн инверторы емес. Ол сондай-ақ зарядтау және зарядсыздандыру шектерін, қуат ағынын, жүйені қорғауды, желіні синхрондауды және сақтық көшірме жұмысын басқаруы керек.

Гибридті инвертор қалай жұмыс істейді?

Әдеттегі гибридті энергетикалық жүйе мыналарды қамтуы мүмкін:

• Күн фотоэлектрлік панельдері;

• Гибридті инвертор;

• Аккумуляторлық энергияны сақтау жүйесі;

• Коммуналдық желі;

• Негізгі және резервтік электр жүктемелері;

• Бақылау және байланыс құралдары.

Күн энергиясын түрлендіру

Күн панельдері тұрақты ток өндіреді. Гибридті инвертор PV массиві ағымдағы күн сәулесі мен температура жағдайында қол жетімді ең жоғары қуатты шығара алатын жұмыс нүктесін бақылау үшін MPPT тізбегін пайдаланады.

Содан кейін түрлендіргіш тұрақты токты тұрмыстық, коммерциялық немесе өнеркәсіптік жүктемелер үшін айнымалы ток қуатына түрлендіреді.

Батареяны зарядтау

Күн энергиясын өндіру дереу жүктеме сұранысынан асып кеткенде, гибридті инвертор артық энергияны батареяға бағыттай алады.

Зарядтау процесі аккумулятор өндірушісінің кернеуіне, токына, температурасына және заряд күйінің шектеріне сәйкес болуы керек. Үйлесімді батареяны басқару жүйесі қауіпсіз жұмысты үйлестіру үшін инвертормен байланыса алады.

Батареяны зарядсыздандыру

Күн генерациясы төмен болғанда немесе жүктеме сұранысы қол жетімді PV шығысынан жоғары болса, гибридті инвертор батареядан қуат ала алады.

Ағызу стратегиясы бағдарламаланған жұмыс режиміне байланысты. Кейбір жүйелер өзін-өзі тұтынуға басымдық береді, ал басқалары батарея қуатын электр қуатының үзілуі немесе ең жоғары сұраныс кезеңдері үшін сақтайды.

Тордың өзара әрекеттесуі

Егер күн және батарея қуаты жүктемені қанағаттандыра алмаса, инвертор желіден электр қуатын алуы мүмкін. Желіге қосылған жүйеде ол жергілікті ережелермен және коммуналдық қызметтерді қосу келісімімен рұқсат етілгенде артық күн энергиясын экспорттай алады.

Қуатты қосу немесе экспорттау алдында түрлендіргіш желідегі кернеу мен жиілікті бақылауы керек. Сондай-ақ ажыратылған инженерлік желіге қауіпті қуат беруді болдырмау үшін аралға қарсы қорғаныс қажет.

Сақтық көшірме операциясы

Кейбір гибридті инверторлар тор істен шыққан кезде таңдалған жүктемелерді беруді жалғастыра алады. Бұл жағдайда инвертор резервтік тізбекті коммуналдық желіден оқшаулап, тұрақты жергілікті айнымалы ток көзін құруы керек.

Әрбір гибридті инвертор резервтік қуатты қамтамасыз ете бермейді. Модель арнайы желіден тыс немесе резервтік жұмысты қолдауы керек және электр қондырғысы сәйкес тасымалдау және қорғау жабдығын қамтуы керек.

АҚШ Энергетика министрлігі күн-плюс-сақтау жүйелері инвертор мен жүйе осы функция үшін жасалған кезде үзілістер кезінде қуат беруі мүмкін екенін түсіндіреді. Қосымша ақпаратты оның нұсқаулығында алуға болады инверторлар және желілік қызметтер.

Гибридті инвертордың негізгі функциялары

MPPT күн бақылауы

Максималды қуат нүктесін бақылау инверторға күн сәулесі мен модуль температурасының өзгеруіне қарай PV жұмыс нүктесін реттеуге мүмкіндік береді.

Бұл жүйеге қол жетімді күн қуатын бекітілген жұмыс нүктесінен тиімдірек алуға көмектеседі. MPPT арналарының саны және олардың кернеуі мен ток диапазондары PV массивін жобалау кезінде маңызды.

Батареяны зарядтау және зарядсыздандыру

Гибридті инвертор аккумулятордың зарядталуы мен разрядталуын басқарады. Ол батареяның химиясын, байланыс әдісін, зарядтау тогын, разряд тогын және сақтау жүйесі талап ететін жұмыс шектерін қолдауы керек.

Инвертор конфигурациясына және жергілікті пайдалану ережелеріне байланысты аккумуляторды зарядтау күн энергиясынан, желіден немесе екеуінен де болуы мүмкін.

Энергетикалық басымдықты басқару

Гибридті инверторды әртүрлі қуат басымдықтарын орындау үшін бағдарламалауға болады, мысалы:

• Ең алдымен күн энергиясы;

• Жүктемелер үшін күн энергиясы және батареяны зарядтау үшін артық қуат;

• Ең жоғары баға кезеңіндегі батарея қуаты;

• Төмен шығындар кезеңіндегі желілік қуат;

• Төтенше резервтік көшірмеге арналған батарея резерві;

• Күн және батарея қуаты жеткіліксіз болған кезде желіні қолдау.

Ең жақсы режим электр энергиясының тарифтеріне, жүктеме үлгілеріне, батареяның сыйымдылығына, резервтік көшірме талаптарына және жергілікті ережелерге байланысты.

Торды синхрондау

Торға қосылған жұмыста инвертор айнымалы ток шығысын коммуналдық желімен синхрондайды. Ол қажетті кернеу, жиілік, фаза және қуат сапасы шектеулеріне сәйкес болуы керек.

Тор тұрақсыз болса немесе істен шықса, инвертор тордан ажыратылуы мүмкін. Жүйе осы режимге арналған болса, сақтық көшірме жасау мүмкіндігі бар модель жүктемелердің оқшауланған тобын қамтамасыз ете алады.

Сақтық қуат

Гибридті инвертор үзіліс кезінде таңдалған тізбектерді резервтік қуатпен қамтамасыз ете алады. Бұл тізбектер жиі сыни жүктемелер деп аталады және жарықтандыруды, байланыс жабдығын, тоңазытқышты, сорғыларды немесе басқару жүйелерін қамтуы мүмкін.

Сақтық көшірменің көлемі үздіксіз жүктемеге және бастапқы сұранысқа сәйкес болуы керек. Қозғалтқыштар, компрессорлар, сорғылар және басқа индуктивті жүктемелер іске қосу кезінде айтарлықтай көбірек қуат қажет етуі мүмкін.

Бақылау және байланыс

Көптеген гибридті инверторлар дисплей, RS485 қосылымы, Ethernet, Wi-Fi немесе мобильді қосымша арқылы деректерді бақылауды қамтамасыз етеді.

Әдеттегі мониторинг деректері мыналарды қамтуы мүмкін:

• PV қуаты;

• Жүктеме қуаты;

• Батарея зарядының күйі;

• Тор импорты және экспорты;

• Шығу кернеуі және жиілігі;

• ақаулар туралы жазбалар;

• Күнделікті және тарихи энергия өндіру.

Бақылау қалыпты емес қуат ағындарын, батареяны зарядтау мәселелерін, байланыс ақауларын және қайталанатын шамадан тыс жүктеме жағдайларын анықтау үшін пайдалы.

Гибридті инверторлардың түрлері

'Гибридті инвертор' термині бірнеше түрлі жүйе архитектуралары үшін қолданылады. Нақты қуат тізбегі мен жұмыс режимдері әрқашан өнім құжаттамасында тексерілуі керек.

Тұрақты токпен біріктірілген гибридті түрлендіргіш

Тұрақты токпен біріктірілген жүйеде күн массиві мен батарея жүйенің тұрақты жағында қосылады. Ортақ инвертор күн және батарея қуатын айнымалы ток қуатына түрлендіруді басқарады.

Бұл конфигурация күн энергиясын өндіру мен батареяны зарядтау арасындағы түрлендіру кезеңдерінің санын азайтуы мүмкін. Ол әдетте PV массиві мен аккумулятор бірге жобаланған жаңа күн-плюс сақтау қондырғылары үшін қарастырылады.

Айнымалы токпен біріктірілген гибридті жүйе

Айнымалы токпен біріктірілген жүйеде күн массиві жеке желіге қосылған күн инверторын пайдаланады, ал батарея басқа екі бағытты инвертор арқылы қосылады.

Энергияны басқару жүйесі екі құрылғыны үйлестіреді. Айнымалы ток ілінісу батарея сақтау орнын бар күн қондырғысына қосқанда пайдалы болуы мүмкін, дегенмен жүйе қосымша құрамдастарды және басқаруды үйлестіруді қамтуы мүмкін.

Барлығы бір гибридті инвертор

Барлығы бір гибридті инвертор бір корпуста бірнеше функцияларды біріктіруі мүмкін, мысалы:

• MPPT күн заряды;

• Батареяны зарядтау;

• Тұрақты токтан айнымалы токқа түрлендіру;

• Тор енгізу;

• Сақтық көшірме шығару;

• Мониторинг;

• Қорғау функциялары.

Бұл дизайн сымдар мен орнатуды жеңілдетуі мүмкін, бірақ қол жетімді PV кіріс диапазоны, батарея үйлесімділігі, шығыс сыйымдылығы және сақтық көшірме функциялары әлі де мұқият тексерілуі керек.

Батареясыз гибридті конфигурация

Гибридті инверторлар ретінде сатылатын кейбір өнімдер тікелей күн сәулесімен немесе батареясыз режимде жұмыс істей алады. Олар кез келген жұмыс жағдайында батареяны қажет етпей-ақ күн қуатын және желілік қуатты пайдалана алады.

Бұл әрбір гибридті инвертор батареясыз жұмыс істей алады дегенді білдірмейді. Өнім арнайы батареясыз жұмыс істеуге қолдау көрсетуі керек және күн сәулесі өзгергенде немесе желі қолжетімсіз болғанда жүйеде қуат шектеулі болуы мүмкін.

Гибридті инвертор және басқа түрлендіргіш түрлері

Айырмашылық маңызды, себебі желіге қосылған күн инверторы желі үзілген кезде автоматты түрде қуат бере алмайды. Ол әдетте аралға қарсы талаптарды орындау үшін желіден ажыратылады.

Гибридті инвертор қажетті басқару функцияларын, оқшаулау әдісін және резервтік шығысты қамтитын кезде ғана резервтік көшірме жұмысын қолдай алады.

IFIND Solar Inverter нұсқаулығы осы негіздерді толығырақ түсіндіреді.

Гибридті инверторларды қолдану

Тұрғын үй күн және резервтік жүйелер

Тұрғын үй жүйелерінде гибридті инвертор күн энергиясын, тұрмыстық тұтынуды, батареяларды сақтауды және желілік қуатты үйлестіре алады.

Күндізгі уақытта күн энергиясы тұрмыстық жүктемелерді қамтамасыз етіп, батареяны зарядтай алады. Түнде жинақталған энергия жүктемелерді көтере алады. Тордың өшуі кезінде жүйеде сақтық көшірменің сәйкес дизайны болса, таңдалған тізбектер қуатта қалуы мүмкін.

Коммерциялық және шағын өнеркәсіптік ғимараттар

Коммерциялық ғимараттарда жиі күндізгі электр энергиясы көп тұтынылады және сұраныс төлемдері немесе пайдалану уақыты бойынша баға белгіленуі мүмкін.

Гибридті инвертор ғимараттың жүктеме профиліне сәйкес күн сәулесінің пайда болуы мен батареяның зарядсыздануын үйлестіруге көмектеседі. Ол қымбат кезеңдерде желіні тұтынуды азайтып, әйтпесе қысқартылатын күн энергиясын сақтай алады.

Қашықтағы және желіден тыс қуат жүйелері

Шалғай жерлерде гибридті инвертор күн энергиясын, батареяларды және қосалқы генераторды немесе басқа энергия көзін біріктіре алады.

Инвертор қол жетімді қуатты жүктеме сұранысына және батарея күйіне сәйкес басқарады. Бұл генератордың жұмыс уақытын қысқартуға және маңызды жабдықты тұрақты қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Микроторлар

Гибридті инверторлар жаңартылатын энергия көздерін, сақтауды, желімен қамтамасыз етуді және резервтік генерацияны біріктіретін шағын микроторларда да қолданылады.

Инвертор утилита қол жетімді болған кезде желіден кейінгі режимде жұмыс істей алады және жүйе оқшауланған кезде, модель осы функцияны қолдайтын болса, жергілікті тор құру режиміне ауыса алады.

Күн сорғылары және ауылшаруашылық жүйелері

Кейбір гибридті инвертор конфигурациялары тормен немесе қосымша қуатпен бірге күн энергиясымен жұмыс істейтін сорғыны қолдайды. Бұл сорғы бұлтты ауа-райында, түнде немесе суға жоғары сұраныс кезінде жалғасуы керек кезде пайдалы болуы мүмкін.

Жүйені әлі де сорғы қозғалтқышына, ағын талаптарына, жалпы басына, PV массивіне және қолжетімді резервтік көзге сәйкестендіру қажет.

Гибридті инверторды қалай таңдауға болады

Қуатқа қажеттілікті анықтаңыз

Қосылған жүктемелердің үздіксіз қуат сұранысын есептеуден бастаңыз. Содан кейін сорғылар, компрессорлар, тоңазытқыштар және қозғалтқыштар сияқты жоғары іске қосу тогы бар жабдықты анықтаңыз.

Инвертор үздіксіз шығыс қуатына, қысқа мерзімді асқын қуатына, шығыс фазасына және қажетті жүктеме түріне сәйкес таңдалуы керек.

PV кіріс ауқымын тексеріңіз

PV массиві инвертордың рұқсат етілген кернеуі мен ток диапазонында қалуы керек.

Тексеру:

• Максималды PV кіріс кернеуі;

• MPPT кернеу диапазоны;

• Максималды кіріс тогы;

• MPPT арналарының саны;

• Ұсынылатын PV массивінің қуаты;

• Жол конфигурациясы.

PV массивінің суық ауа райында ашық тізбектегі кернеуі инвертордың максималды кіріс шегінен төмен болуы керек.

Батарея жүйесін сәйкестендіріңіз

Орнату алдында батареяның үйлесімділігін растау керек. Қолдау көрсетілетін батареяның химиясын, зарядтау және разряд тогын, байланыс протоколын, заряд күйінің шектерін және батареяны басқару жүйесінің талаптарын тексеріңіз.

Батареяның қуат көрсеткіші мен қуат сыйымдылығы әртүрлі мақсаттарға қызмет етеді. Қуат бір уақытта қанша жүктемені беруге болатынын анықтайды, ал қуат сыйымдылығы жүйенің қанша уақыт жұмыс істей алатынына әсер етеді.

Жұмыс режимін анықтаңыз

Жүйе мыналарға арналғанын шешіңіз:

• Күннің өзін-өзі тұтынуы;

• Ең жоғары жүктемені басқару;

• резервтік қуат;

• желіден тыс жұмыс;

• Тор экспорты;

• Батареясыз күн жұмысы;

• Генераторларды біріктіру.

Бір гибридті инвертор барлық режимді қолдамауы мүмкін.

Тор және сақтық көшірме талаптарын қарастырыңыз

Торға қосылған жүйелер үшін қолданыстағы тор кодтарын, аралға қарсы талаптарды, экспорттық шектеулерді және коммуналдық қызметтерді мақұлдау процедураларын тексеріңіз.

Сақтық көшірме жүйелері үшін тасымалдау уақытын, резервтік шығыс рейтингін, бейтарап конфигурацияны, қысқа тұйықталу сыйымдылығын және инвертор қозғалтқыш жүктемелеріне қолдау көрсете алатынын тексеріңіз.

Байланыс және мониторингті шолу

Егер түрлендіргіш ғимаратты басқару жүйесіне, микрогрид контроллеріне немесе қашықтан бақылау платформасына біріктірілетін болса, қолжетімді байланыс интерфейстері мен деректер нүктелерін растаңыз.

Орнату және қауіпсіздік ережелері

Гибридті инверторды орнатуды айнымалы ток және тұрақты ток электр жүйелерімен таныс білікті мамандар аяқтауы керек.

Маңызды ойларға мыналар жатады:

• Сәйкес тұрақты және айнымалы ток ажыратқыштарын пайдаланыңыз.

• Қажет болса, шектен тыс ток пен асқын кернеуден қорғанысты орнатыңыз.

• Өндірушінің жерге қосу нұсқауларын орындаңыз.

• PV, батарея, айнымалы ток және байланыс кабельдерін дұрыс бағытта ұстаңыз.

• Тиісті желдету мен бос орындарды қамтамасыз етіңіз.

• Батареяларды тиісті жерге орнатыңыз.

• Тұрақты ток қосылымдарын қосу алдында дұрыс полярлықты растаңыз.

• Сақтық көшірме оқшаулау және тасымалдау функцияларын тексеріңіз.

• Жергілікті электрлік кодтарды және желіні өзара қосу талаптарын орындаңыз.

Аккумуляторлық жүйелер тіпті күн массиві қуат бермесе де, энергияның айтарлықтай мөлшерін сақтай алады. Сондықтан техникалық қызмет көрсету және қызмет көрсету процедуралары PV және батарея көздерін есепке алуы керек.

Жиі қойылатын сұрақтар

Гибридті инвертордың негізгі мақсаты қандай?

Гибридті инвертор күн батареяларынан, батареялардан, коммуналдық желіден және қосылған жүктемелерден электр қуатын басқарады. Ол энергияның қашан пайдаланылғанын, сақталғанын, импортталғанын немесе экспортталатынын бақылайды.

Гибридті инвертор батареясыз жұмыс істей ала ма?

Кейбір гибридті инверторлар батареясыз немесе тікелей күн сәулесімен жұмыс істеуді қолдайды, бірақ бұл модельге байланысты. Қуатты сақтау және сақтық көшірме жасау үшін әдетте батарея қажет.

Гибридті инвертор электр қуатын өшіру кезінде жұмыс істей ме?

Арнайы резервтік көшірме немесе желіден тыс функциясы бар гибридті инвертор ғана желі үзілген кезде қуат беруді жалғастыра алады. Сондай-ақ жүйеде сәйкес сымдар, оқшаулау және дұрыс өлшемді резервтік жүктемелер болуы керек.

Гибридті түрлендіргіш пен күн инверторының айырмашылығы неде?

Стандартты күн инверторы негізінен PV тұрақты ток қуатын айнымалы ток қуатына түрлендіреді. Гибридті инвертор сонымен қатар аккумуляторды зарядтау мен разрядтауды, желілік өзара әрекеттесуді, резервтік қуат пен қуат басымдықтарын басқара алады.

Гибридті инвертор резервтік қуатпен қанша уақыт қамтамасыз ете алады?

Сақтық көшірме ұзақтығы батарея қуатының сыйымдылығына, инвертордың шығыс қуатына, қосылған жүктемеге, батарея резервінің параметрлеріне және жүйенің тиімділігіне байланысты.

Үлкенірек инвертор көбірек лезде қуат бере алады, бірақ батареяның қуат сыйымдылығы жеткілікті болмаса, ол міндетті түрде ұзақ сақтық көшірме уақытын қамтамасыз етпейді.

Гибридті инвертор электр қуатын желіге экспорттай ала ма?

Кейбір үлгілер торды экспорттауды қолдайды, бірақ экспортқа инвертор конфигурациясы, жергілікті ережелер және утилиталарды қосу талаптары рұқсат етуі керек.

Гибридті инвертордың өлшемін қалай анықтауға болады?

Үздіксіз жүктемені, іске қосу тогын, ең жоғары жүктемені, PV массивін, батарея қуатын, батарея қуатының сыйымдылығын, резервтік көшірме ұзақтығын, шығыс фазасын және қажетті жұмыс режимдерін қарастырыңыз.

Инвертордың өлшемі тек PV панелінің сыйымдылығына сәйкес таңдалмай, нақты жүйе үшін болуы керек.

Қорытынды

Гибридті инвертор бір энергияны басқару жүйесінде күн энергиясын, батареяларды сақтауды, желілік электр қуатын және электр жүктемелерін үйлестіруге арналған. Оның функцияларына MPPT бақылау, батареяны зарядтау және зарядсыздандыру, желіні синхрондау, резервтік қуат, жүктемені басқару және қашықтан бақылау кіруі мүмкін.

Дұрыс конфигурация жоспарланған жұмыс режиміне байланысты. Тұрғын үйдің резервтік жүйесі, коммерциялық қырыну жобасы, қашықтағы микротор және күн сорғы жүйесі әртүрлі инвертор мүмкіндіктерін қажет етуі мүмкін.

Гибридті инверторды таңдамас бұрын, PV кіріс диапазонын, батареяның үйлесімділігін, үздіксіз және ток шығысын, резервтік көшіру функциясын, желі талаптарын, байланыс интерфейстерін және орнату ортасын растаңыз. Бұл факторлар дұрыс сәйкестендірілсе, гибридті инвертор күн энергиясын пайдалануды жақсарта алады және қуатты басқарудың икемділігін қамтамасыз етеді.

Гибридті инверторды таңдауға көмек керек пе?

IFIND командасымен PV сыйымдылығын, жүктеме талаптарын, батарея жоспарын, желі жағдайларын және резервтік күтулерді бөлісіңіз. Қолданбаңызға сәйкес гибридті инвертор конфигурациясын бағалауға көмектесеміз.

Гибридті инвертор қолданбаңызды талқылаңыз