با رشد تقاضای جهانی انرژی و محبوبیت انرژی تجدید پذیر ، سیستم های انرژی سبز مانند فتوولتائیک (PV) و تولید نیروی باد توجه بیشتری را به خود جلب می کنند. با این حال ، این سیستم های انرژی توزیع شده معمولاً باید جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل کرده و آن را با خیال راحت و کارآمد به شبکه منتقل کنند تا به اشتراک گذاری انرژی و استفاده بهینه سازی برسد. تجهیزات اصلی این فرآیند اینورتر کراوات شبکه (GTI) است.
اینورترهای کراوات شبکه می تواند جریان مستقیم تولید شده توسط پانل های خورشیدی یا توربین های بادی را به جریان متناوب که مطابق با استانداردهای شبکه است ، تبدیل کند و همزمان با شبکه کار کند تا از انتقال کارآمد انرژی اطمینان حاصل شود. در این مقاله اصل کار ، مزایا ، سناریوهای کاربردی و روند توسعه آینده اینورترهای کراوات شبکه به تفصیل معرفی شده است.
عملکرد اصلی اینورتر کراوات شبکه تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب است که با فرکانس شبکه مطابقت دارد و آن را به شبکه عمومی تغذیه می کند. روند کار اصلی آن به شرح زیر است:
تبدیل DC-AC
جریان مستقیم تولید شده توسط پانل های خورشیدی یا توربین های بادی وارد اینورتر کراوات شبکه می شود.
اینورتر توسط سوئیچ های الکترونیکی (مانند IGBT یا MOSFET) کنترل می شود تا جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل کند.
MPPT (حداکثر ردیابی نقطه قدرت)
اینورتر نقطه قدرت آرایه فتوولتائیک را در زمان واقعی از طریق الگوریتم MPPT برای اطمینان از راندمان تبدیل انرژی تشخیص می دهد.
اتصال شبکه همزمان
اینورتر ولتاژ و فرکانس شبکه برق عمومی را تشخیص می دهد و خروجی AC خود را با شبکه همگام می کند تا از ادغام ایمن و پایدار در شبکه اطمینان حاصل شود.
معکوس حفاظت و کنترل ایمنی
اینورتر حاوی محافظت از ضد مناطق است تا اطمینان حاصل شود که هنگام خاموش شدن شبکه ، اینورتر برای جلوگیری از به خطر انداختن ایمنی پرسنل تعمیر و نگهداری شبکه ، همچنان به تأمین برق شبکه ادامه نخواهد داد.
استفاده از انرژی را بهبود بخشید
بهینه سازی خروجی انرژی از طریق فناوری MPPT سیستم های فتوولتائیک یا سیستم های تولید انرژی باد را قادر می سازد تا از انرژی تجدید پذیر استفاده کامل کنند و کارایی کلی تولید برق را بهبود بخشند.
ضایعات انرژی را کاهش دهید
سیستم متصل به شبکه می تواند به جای ذخیره کردن آن در باتری ، کاهش از بین رفتن انرژی و بهبود مصرف انرژی ، برق اضافی را به شبکه منتقل کند.
هزینه های سیستم را کاهش دهید
سیستم متصل به شبکه نیازی به مجهز به تجهیزات گران قیمت ذخیره انرژی باتری ، کاهش هزینه های نگهداری و هزینه های سرمایه گذاری ندارد و باعث می شود سیستم های تولید فتوولتائیک یا تولید انرژی اقتصادی اقتصادی تر شوند.
ترویج توسعه انرژی سبز
از طریق اینورتر متصل به شبکه ، کاربران می توانند برق تمیز خود تولید شده و خود استفاده شده را به شبکه منتقل کنند ، "دسترسی سبز به شبکه" را تحقق بخشند و توسعه انرژی پاک را ارتقا دهند.
کنترل هوشمند و نظارت از راه دور
اینورترهای مدرن متصل به شبکه معمولاً دارای عملکردهای نظارت هوشمندانه و مدیریت از راه دور هستند که می توانند در زمان واقعی از طریق سیستم عامل های Wi-Fi ، بلوتوث یا ابری برای بهبود راحتی مدیریت سیستم کنترل شوند.
1. سیستم تولید برق فتوولتائیک خانگی
جریان مستقیم تولید شده توسط پانل های فتوولتائیک خورشیدی از طریق اینورترهای متصل به شبکه برای استفاده در خانه به جریان متناوب تبدیل می شود و قدرت باقی مانده را می توان دوباره به شبکه تغذیه کرد.
قابل استفاده در سناریوهای کاربردی مانند سیستم های فتوولتائیک پشت بام ، خود تولید و استفاده از خود و دسترسی مازاد به شبکه.
2. ایستگاه های برق فتوولتائیک تجاری و صنعتی
قابل استفاده در ساختمانهای بزرگ ، کارخانه ها ، مراکز خرید و مکان های دیگر ، با استفاده از سقف ، پارکینگ و سایر مناطق بیکار برای نصب سیستم های فتوولتائیک و ادغام برق در شبکه عمومی برای کاهش هزینه های برق شرکت ها.
3. شبکه میکروگرید و هوشمند
در سیستم های انرژی توزیع شده ، اینورترهای متصل به شبکه می توانند با دستگاه های ذخیره انرژی برای دستیابی به مدیریت هوشمند میکروگریدها و بهبود ثبات و امنیت منبع تغذیه ترکیب شوند.
4. سیستم متصل به شبکه برق باد
سیستم تولید برق باد از طریق اینورتر متصل به شبکه به شبکه متصل می شود تا از بازده پایدار انرژی باد و بهبود میزان استفاده از انرژی باد اطمینان حاصل شود.
راندمان بالاتر و هوش بیشتر
در آینده ، اینورترهای متصل به شبکه ، فناوری تبدیل قدرت پیشرفته تری را برای بهبود راندمان تبدیل و کاهش از دست دادن انرژی اتخاذ می کنند.
همراه با هوش مصنوعی (AI) و تجزیه و تحلیل داده های بزرگ ، بهینه سازی خودکار تولید برق و مدیریت هوشمند فرآیند اتصال شبکه می تواند حاصل شود.
قابلیت اطمینان و ایمنی بالاتر
از اجزای الکترونیکی با کیفیت بالاتر برای بهبود عمر خدمات و مقاومت در برابر آب و هوا اینورتر استفاده کرده و با محیط های دقیق تر در فضای باز سازگار شوید.
برای بهبود امنیت و ثبات شبکه ، حفاظت از ضد جزیره و سازگاری شبکه را تقویت کنید.
همراه با سیستم ذخیره انرژی
در آینده اینورترهای متصل به شبکه برای دستیابی به ادغام "اتصال شبکه ذخیره انرژی فتوولتائیک" و بهینه سازی مدیریت انرژی ، به طور گسترده ای با سیستم های ذخیره انرژی ترکیب می شوند.
ادغام انرژی توزیع شده و شبکه هوشمند
توسعه شبکه های هوشمند در آینده باعث استفاده بیشتر از اینورترهای متصل به شبکه و دستیابی به ارتباط یکپارچه با انرژی توزیع شده ، خانه های هوشمند ، VPP (نیروگاه های مجازی) و سایر سیستم ها می شود.
اینورترهای شبکه شبکه تجهیزات اصلی برای ادغام سیستم های انرژی تجدید پذیر مانند فتوولتائیک و انرژی باد در شبکه برق هستند. راندمان بالا ، کم هزینه و مزایای حفاظت از محیط زیست آنها را در بسیاری از زمینه ها مانند خانه ها ، مشاغل ، صنایع و شبکه های هوشمند مورد استفاده قرار داده است.
با پیشرفت مداوم فناوری ، اینورترهای شبکه در تحولات جدید در زمینه اطلاعات ، کارآیی و ادغام ذخیره انرژی ، پشتیبانی جدی برای پیشرفت بیشتر صنعت جهانی انرژی پاک فراهم می کنند. در آینده ، با محبوبیت انرژی توزیع شده و توسعه شبکه های هوشمند ، اینورترهای شبکه ای نقش مهمی در تحول ساختار انرژی جهانی دارند و به دستیابی به آینده ای سبز و پایدار کمک می کنند .
