Invertor șir Invertor Central Invertor Modular care este Solu fileSist. de parcuri FV cu invertoare de șir sunt din ce în ce mai folosite, deoarece invertoarele de șir,din componența

Invertor șir Invertor Central

Invertor Modular

care este

Soluția optimă pentru parcurile FV ?

Invertor șir – Invertor Central – Invertor Modular

Principiul de funcţionare a invertoarelor

• Acesta este un dispozitiv electronic care converteste curentul furnizat de generatorul fotovoltaic (module)

în curent alternativ şi în faza de la aceeaşi frecvenţă a tensiunii reţelei. • Un invertor este un generator de curent a cărei amplitudine

este proporţională cu energia pusă la dispoziţie de module şi a căror frecvenţă şi fază sunt controlate de către reţeaua / tens.de alim.


Toate invertoare pentru sist. conectate la reţea au cel puţin următoarele funcţii de bază:

• Transformare / Conversie CC-CA

• Ajustarea automată a pct. de lucru de către algoritm MPPT

• Dispozitive de protecție și interfanță pentru injectarea de energie electrică în rețea,

în conformitate cu standardele naționale.


• Transformare / Conversie CC-CA

Pentru a transforma curentul produs de generatorul FV în c. a

şi adaptarea acesteia la nivelul de tens. al reţelei elec. de intrare în reţea.


• Ajustarea automată a pct. lucru de către algoritm MPPT Pentru a putea prelua energia maximă disponibilă de la radiatia solara prin ajustarea pct. de funcţionare pe curba de putere tipică al gen. FV

sistemul va funcţiona la maximul punctul de putere (Power Point maxim). Urmărirea Punctului de putere maximă a invertorului printr-un algoritm de tip special se numeşte MPPT.


Pentru ce se utilizează ? Pentru a maximiza energia ,

chiar şi în condiţii variabile de radiaţii Cum functioneaza? Invertorul va găsi pct. optim de lucru în timp real,

astfel încât modulele întotdeauna operează în PPM. Cum se face? “Observă perturbațiile , conductanţa incrementală”

sunt 2 tehnici ce utilizează algoritmii conventionali de urmărire .Cu diferențe semnificative în termeni de “viteză” şi “precizie” a sist..

tehnici sunt bazate pe red. la zero a derivatei de putere sau curent.


• Dispozitive de protecție și interfanță pentru injectarea de energie electrică în rețea, în conformitate cu standardele naționale

Funcția de monitorizare a parametrilor electrici ai reţelei, la care unul sau mai multe switch-uri cu relee electro-mecanice

sunt interconectate. Aceste relee permit separarea galvanică între invertor și reţea

(în conformitate cu legislaţia naţională / norme). Nu este obligatoriu ca aceste funcţii să fie integrate în invertor, cu toate acestea toţi producătorii oferă produse care cuprind,

atât măsurile de protecţie menţionate mai sus cât şi dispozitivele de interfaţă (în special pentru invertoare mici).


Eficența unui invertor

Eficența este raportul dintre puterea de ieșire și puterea de intrare. η = Putere de ieșire / Putere de intrare

Un randament de vârf nu este sinonim cu eficienţă energetică ridicată! Producția de energie este proporţională cu capacitatea de a asigura

o performanţă înaltă şi stabilă pe toată gama de MPPT şi întreaga gamă de putere de ieşire!

Se va lua în considerare graficul de eficență în ceea ce priveşte puterea de intrare şi tensiunea

Pt. comparație,între invertoare la alegerea acestora, se va solicita certificatul pentru eficență euro sau certificatul pentru eficență CEC

ηEuro= 0.03xη5 + 0.06xη10 + 0.13xη20 + 0.1xη30 + 0.48xη50 + 0.2xη100

ηCEC= 0.04xη10 + 0.05xη20 + 0.12xη30

+ 0.21xη50 + 0.53xη75 + 0.05xη100


Sisteme cu invertoare de șir

Conceptul sistemului realizat cu invertoare de șir , invertoare pentru un singur șir sau invertoare multiple

pentru mai multe şiruri de module. Sist. de parcuri FV cu invertoare de șir sunt din ce în ce mai folosite,

deoarece invertoarele de șir,din componența sistemelor pot acoperi o putere într- gamă foarte mare de puteri şi pot fi fabricate mult mai ieftin într-o producţie de serie.



În plus, acestea oferă MPPT la nivel de şir, toate șirurile de module fiind independente unele față de celelalte,

acest lucru este deosebit de util în cazurile în care - module nu pot fi instalate cu aceeaşi orientare,

- modulele au puteri și proveniență diferită. De asemenea parcul fotovoltaic poate fi realizat în etape,

funcție de buget , ajungându-se dupa etape susccesive la puterea planificată.

Atunci când există probleme de umbrire a unui șir , sau a unei părți dintre acestea ,

celelalte șiruri for funcționa și vor debita la maxim, independent de modulele umbrite din celelalte șiruri.



Puterea invertoarelor de șir, de regulă este limitată la 10 -12 KW în cazul sistemelor care au la bază șiruri monofazate, respectiv la circa 30 KW în cazul sistemelor trifazate.

Montate atât în interior ( mai rar ) cât și la exterior invertoarele de șir sunt astfel realizate încât să reziste condiților de mediu specifice locației.

Din punct de vedere al tehnologiei se pot utiliza atât - invertoare care nu au în componență transf.

(doar componente statice de mare putere), - invertoare care includ transformatoare

pentru a face separarea galvanică între sistemele de c.c. și c.a.

Este recomandabil de a se utiliza invertoare de șir care au în componență două sau trei MPPT -uri,

așa cum au început deja să apară pe piață. Această variantă permite o flexibilitate sporită în configurare și instalare.


Invertoare centrale oferă fiabilitate ridicată şi simplitate în instalare. Cu toate acestea, au o serie de dezavantaje cum ar fi

creşterea pierderilor prin neconcordanțe ale valorii tensiunilor și a curenților modulelor componente

precum şi absenţa de pct. de putere maximă (MPPT) ptr. fiecare şir. Acest lucru poate cauza probleme

pentru rețelele FV în care modulele au diverse unghiuri de înclinare, orientare diferită ,

precum și probleme cauzate de apariția fenomenului de umbrire, sau în cazul folosirii a diferite tipuri de module.

Sisteme fotovoltaice cu invertoare centrale


Invertoare centrale sunt, de obicei, trifazate şi pot include transformatoare la frecvența rețelei.

Aceste transf. cresc însă greutatea şi volumul invertoarelor, deşi oferă izolarea galvanică faţă de reţea.

Nu există nici o legătură electrică între tens.de intrarea şi cea de ieșire -o condiţie care este uneori solicitată de către operatorul de rețea ,

din cauza reglementărilor electrice de siguranţă.


Având în vederea,în principal, maximizarea prod. energie este de dorit ca perioada de func. a parcului FV să fie maximă. În fig. se poate observa modul de comportare la apariția unui defect


Pentru a contrabalansa avantajele,respectiv dezavantajele sist. prezentate mai sus prod. de invertoare au luat în calcul o variantă mixtă,

fiind vorba de invertoare modulare(număr par de module). Practic puterea inv.i central este împărțită în module interschimbabile,

și a căror funcționare sau defectare nu influențează modulele neafectate.

Invertoare modulare


Reducerea pierderilor de producţie din cauza marii imunități la defecte singulare,

0 bună flexibilitate în dimensionare datorită nr. mare de MPPT-uri, o mai mare disponibilitate și simplificare în managementul întreţinerii

datorită sistemului modular Plug & Play.

Invertoare modulare


Din pct. de vedere al conf. posibile avem următoarele configurații


Ca și în cazul sist. FV realizate cu invertor șir sau invertor central, sistemele realizate cu invertoare modulare sunt

atât prevăzute cu transformator integrat, cât și fără transformator.

În primul caz invertoarele sunt legate la rețeaua de JT



În cazul invertoare fără transformator integrat se folosește , pe o scară din ce în ce mai largă, conectarea acestora la rețea

prin intermediul unor transformatoare dedicate, prevăzute cu două,respectiv trei înfășurări secundare



Având în vedere că în ambele cazuri prezentate mai sus sunt prezente în schemă diferite variante de transformatoare,

în funcție de tipul rețelei în care se face injectarea en. el. produse, se recomandă anumite variante de conexiune (stea sau triunghi


Avantaje invertoare șir - Flexibilitate mare în proiectare

- Număr mare de MPPT - Utilizarea de cable de c.a. în locul cablelor speciale de c.c. care trebuie să reziste la temperaturi mari și la U.V. - Randament CEC sau Euro până la 98,5 % - Până la trei MPPT/invertor - Gamă între 10 și 30 Kw/3F - Posibilitatea de amplasare în apropierea șirurilor de module FV - Pierderi mici de producție,în caz de defect. - Remedierea defectului prin înlocuirea imediată a invertorului în consecință producție mai mare de energie (LCOE mai mic) - Monitorizarea ușoară a performanțelor parcului FV - Soluție mai ieftină pentru protecția la supratensiunile atmosferice - Posibilitatea de punere în funcțiune etapizat a parcului FV


Dezavantajele invertoarelor șir

- Preț mai mare pentru invertoare - Necesitatea unui personal de întreținere și service specializat și mai numeros - Necesitatea de a avea invertoare de schimb pe stoc - Manoperă mai mare în faza de montaj cu posibilitatea mai mare de eroare la montaj


Avantaje invertoare central

- Preț mai mic raportat la puterea instalată a parcului FV - Personal de întreținere mai puțin numeros - Randamentul CEC sau EURO de circa 95% Dezavantaje invertoare central

- Gospodăria de cable de c.c. extinsă ca secțiune și lungime - Sistemul de protecție la supratensiuni atmosferice scump și mai puțin eficent - Maxim 3-4 MPPT/MWp - Pierderi apreciabile de producție în caz de defect - Posibilitate redusă de punere în funcțiune etapizat - Condiții stricte de orientare - Monitorizarea și măsurarea performanțelor mai complicată


Avantaje invertoare modulare

- Limitarea pierderilor de producție la valori rezonabile prin utilizarea sistemului Plug & Play,prin înlocuirea sertarului. - Un număr de până la 20 MPPT/Mwp - Funcționarea și la un nivel de iluminare redus prin intermediul sistemului Master/Slave - Personal de întreținere redus

Dezavantaje invertoare modulare

- Gospodăria de cable de c.c. extinsă ca secțiune și lungime - Sistemul de protecție la supratensiuni atmosferice scump și mai puțin eficent - Posibilitate redusă de punere în funcțiune etapizat - Monitorizarea și măsurarea performanțelor mai complicată


CONCLUZII

1. Invertoarele șir câștigă teren (peste 55% din sisteme în 2012 față de 48% în 2011)

2. Se impune necesitatea pregătirii aprofundate de personal atât pentru exploatare cât mai ales pentru întreținere și service 3. LCOE devine atribut de bază în calculul variantei de realizare

adoptată în principal datorită incertitudinilor legate de politica stimulentelor financiare.

4. Limitarea pierderilor de producție garanție a recuperării mai rapide a investiției.

5. Orientarea spre soluții alternative la invertoarele central prin încercarea a mai mulți producători să producă invertoare modulare


ÎNTREBĂRI ?


VĂ MULȚUMESC !



Documents

Invertor șir Invertor Central Invertor Modular care este Solu fileSist. de parcuri FV cu invertoare de șir sunt din ce în ce mai folosite, deoarece invertoarele de șir,din componența