Inverters ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុមដ៏ធំនៃកម្មវិធីបម្លែងឋិតិវន្ត ដែលរួមមានជាច្រើននាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។'ឧបករណ៍ដែលអាចធ្វើបាន“បម្លែង”ប៉ារ៉ាម៉ែត្រអគ្គិសនីនៅក្នុងធាតុបញ្ចូល ដូចជាវ៉ុល និងប្រេកង់ ដើម្បីផលិតទិន្នផលដែលត្រូវគ្នានឹងតម្រូវការនៃបន្ទុក។

និយាយជាទូទៅ អាំងវឺរទ័រ គឺជាឧបករណ៍ដែលមានសមត្ថភាពបំប្លែងចរន្តផ្ទាល់ទៅជាចរន្តឆ្លាស់ ហើយជារឿងធម្មតានៅក្នុងកម្មវិធីស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្ម និងដ្រាយអគ្គីសនី។ស្ថាបត្យកម្ម និងការរចនានៃប្រភេទ Inverter ផ្សេងគ្នាផ្លាស់ប្តូរទៅតាមកម្មវិធីជាក់លាក់នីមួយៗ ទោះបីជាស្នូលនៃគោលបំណងសំខាន់របស់ពួកគេដូចគ្នាក៏ដោយ (ការបម្លែង DC ទៅ AC) ។

1. អាំងវឺរទ័រដែលភ្ជាប់ដោយឯករាជ្យ និងក្រឡាចត្រង្គ

Inverters ដែលប្រើក្នុងកម្មវិធី photovoltaic ត្រូវបានបែងចែកតាមប្រវត្តិសាស្ត្រជាពីរប្រភេទសំខាន់ៗ៖

:អាំងវឺតទ័រឯករាជ្យ

:អាំងវឺតទ័រភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គ

អាំងវឺតទ័រឯករាជ្យគឺសម្រាប់កម្មវិធីដែលរោងចក្រ PV មិនត្រូវបានភ្ជាប់ទៅបណ្តាញចែកចាយថាមពលសំខាន់។អាំងវឺតទ័រអាចផ្គត់ផ្គង់ថាមពលអគ្គិសនីទៅនឹងបន្ទុកដែលបានតភ្ជាប់ដោយធានានូវស្ថេរភាពនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រអគ្គិសនីសំខាន់ៗ (វ៉ុលនិងប្រេកង់) ។វារក្សាពួកវាក្នុងដែនកំណត់ដែលបានកំណត់ជាមុន អាចទប់ទល់នឹងស្ថានភាពផ្ទុកលើសចំណុះបណ្តោះអាសន្ន។ក្នុងស្ថានភាពនេះ អាំងវឺតទ័រត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយប្រព័ន្ធផ្ទុកថ្ម ដើម្បីធានាបាននូវការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលស្របគ្នា។

ម៉្យាងវិញទៀត អាំងវឺរទ័រដែលភ្ជាប់បណ្តាញអគ្គិសនី អាចធ្វើសមកាលកម្មជាមួយបណ្តាញអគ្គិសនីដែលវាត្រូវបានតភ្ជាប់ ព្រោះក្នុងករណីនេះ វ៉ុល និងប្រេកង់គឺ“បានដាក់”ដោយក្រឡាចត្រង្គសំខាន់។អាំងវឺតទ័រទាំងនេះត្រូវតែអាចផ្តាច់ ប្រសិនបើក្រឡាចត្រង្គមេបរាជ័យ ដើម្បីជៀសវាងការផ្គត់ផ្គង់បញ្ច្រាសដែលអាចកើតមាននៃបណ្តាញមេ ដែលអាចតំណាងឱ្យគ្រោះថ្នាក់ធ្ងន់ធ្ងរ។

រូបភាពទី 1 - ឧទាហរណ៍នៃប្រព័ន្ធ Standalone និងប្រព័ន្ធតភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គ។រូបថតរបស់ Biblus។

2. តើអ្វីទៅជាតួនាទីរបស់ Bus Capacitor

គោលបំណងនៃអាំងវឺតទ័រគឺដើម្បីបំប្លែងវ៉ុលទម្រង់រលក DC ទៅជាសញ្ញា AC ដើម្បីបញ្ចូលថាមពលទៅក្នុងបន្ទុក (ឧទាហរណ៍ បណ្តាញអគ្គិសនី) នៅប្រេកង់ដែលបានផ្តល់ឱ្យ និងជាមួយមុំដំណាក់កាលតូចមួយ (φ ≈0).សៀគ្វីសាមញ្ញសម្រាប់ម៉ូឌុលជីពចរ unipolar តែមួយដំណាក់កាល (PWM) ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព2 (គ្រោងការណ៍ទូទៅដូចគ្នាអាចត្រូវបានពង្រីកទៅជាប្រព័ន្ធបីដំណាក់កាល) ។នៅក្នុងគ្រោងការណ៍នេះ ប្រព័ន្ធ PV ដែលដើរតួជាប្រភពតង់ស្យុង DC ជាមួយនឹងអាំងឌុចស្យុងប្រភពមួយចំនួនត្រូវបានបង្រួបបង្រួមទៅជាសញ្ញា AC តាមរយៈកុងតាក់ IGBT ចំនួនបួនស្របគ្នាជាមួយ diodes freewheeling ។កុងតាក់ទាំងនេះត្រូវបានគ្រប់គ្រងនៅច្រកទ្វារតាមរយៈសញ្ញា PWM ដែលជាធម្មតាជាលទ្ធផលនៃ IC ដែលប្រៀបធៀបរលកនៃក្រុមហ៊ុនបញ្ជូន (ជាធម្មតារលកស៊ីនុសនៃប្រេកង់លទ្ធផលដែលចង់បាន) និងរលកយោងនៅប្រេកង់ខ្ពស់ខ្លាំង (ជាធម្មតារលកត្រីកោណ នៅ 5-20kHz) ។លទ្ធផលនៃ IGBTs មានរាងជាសញ្ញា AC ដែលសមរម្យសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ ឬការបញ្ចូលក្រឡាចត្រង្គតាមរយៈកម្មវិធីនៃ topologies ផ្សេងៗនៃតម្រង LC ។

ទទួលបានសម្រង់

រូបភាពទី 2៖ ម៉ូឌុលទទឹងជីពចរ (PWM) ដំណាក់កាលតែមួយការដំឡើង Inverter ។កុងតាក់ IGBT រួមជាមួយនឹងតម្រងលទ្ធផល LC បង្កើតសញ្ញាបញ្ចូល DC ទៅជាសញ្ញា AC ដែលអាចប្រើបាន។នេះជំរុញឱ្យកវ៉ុលដ៏អាក្រក់រំកិលឆ្លងកាត់ស្ថានីយ PV ។ឡានក្រុងcapacitor មានទំហំដើម្បីកាត់បន្ថយ ripple នេះ។

ប្រតិបត្តិការរបស់ IGBTs ណែនាំវ៉ុល ripple ទៅស្ថានីយនៃអារេ PV ។រំញ័រនេះគឺរំខានដល់ប្រតិបត្តិការនៃប្រព័ន្ធ PV ចាប់តាំងពីវ៉ុលបន្ទាប់បន្សំដែលបានអនុវត្តទៅស្ថានីយគួរតែត្រូវបានរក្សាទុកនៅចំណុចថាមពលអតិបរមា (MPP) នៃខ្សែកោង IV ដើម្បីទាញយកថាមពលច្រើនបំផុត។តង់ស្យុងនៅលើស្ថានីយ PV នឹងរំកិលថាមពលចេញពីប្រព័ន្ធ ដែលជាលទ្ធផល

ទិន្នផលថាមពលជាមធ្យមទាបជាង (រូបភាពទី 3) ។capacitor មួយត្រូវបានបន្ថែមទៅលើឡានក្រុង ដើម្បីសម្រួលការរំលោះវ៉ុល។

រូបភាពទី 3: តង់ស្យុងដែលបានណែនាំនៅលើស្ថានីយ PV ដោយគ្រោងការណ៍ PWM Inverter ផ្លាស់ប្តូរវ៉ុលដែលបានអនុវត្តចេញពីចំណុចថាមពលអតិបរមា (MPP) នៃអារេ PV ។នេះណែនាំការរំញ័រនៅក្នុងទិន្នផលថាមពលនៃអារេ ដូច្នេះថាមពលទិន្នផលជាមធ្យមគឺទាបជាង MPP នាមករណ៍។

អំព្លីទីត (ពីកំពូលទៅកំពូល) នៃតង់ស្យុងតង់ស្យុងត្រូវបានកំណត់ដោយប្រេកង់ប្តូរ វ៉ុល PV សមត្ថភាពឡានក្រុង និងអាំងឌុចទ័តម្រងយោងតាម៖

កន្លែងណា៖

VPV គឺជាបន្ទះថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ DC,

Cbus គឺជា capacitance នៃ capacitor bus,

L គឺជាអាំងឌុចទ័រនៃអាំងឌុចទ័រតម្រង

fPWM គឺជាប្រេកង់ប្តូរ។

សមីការ (1) អនុវត្តចំពោះ capacitor ដ៏ល្អមួយដែលការពារការចោទប្រកាន់ពីការហូរតាម capacitor កំឡុងពេលសាក ហើយបន្ទាប់មកបញ្ចេញថាមពលដែលមានទីតាំងនៅក្នុងវាលអគ្គីសនីដោយមិនមានភាពធន់។តាមពិតគ្មាន capacitor ណាល្អទេ (រូបភាពទី 4) ប៉ុន្តែត្រូវបានផ្សំដោយធាតុជាច្រើន។បន្ថែមពីលើ capacitance ដ៏ល្អ dielectric គឺមិនមានភាពធន់នឹងការឥតខ្ចោះទេហើយចរន្តលេចធ្លាយតូចមួយហូរពី anode ទៅ cathode តាមបណ្តោយភាពធន់ទ្រាំ shunt កំណត់ (Rsh) ដោយឆ្លងកាត់ dielectric capacitance (C) ។នៅពេលដែលចរន្តតាមរយៈ capacitor កំពុងហូរ ម្ជុល, foils, និង dielectric មិនដំណើរការល្អឥតខ្ចោះទេ ហើយវាមានស៊េរីសមមូលធន់នឹង (ESR) ជាស៊េរីជាមួយនឹង capacitance ។ទីបំផុត capacitor រក្សាទុកថាមពលមួយចំនួននៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក ដូច្នេះមានស៊េរីសមមូលអាំងឌុចស្យុង (ESL) ជាស៊េរីជាមួយ capacitance និង ESR ។

រូបភាពទី 4: សៀគ្វីសមមូលនៃ capacitor ទូទៅ។capacitor គឺផ្សំឡើងដោយធាតុមិនអំណោយផលជាច្រើន រួមមាន dielectric capacitance (C) ដែលជាភាពធន់ទ្រាំ shunt ដែលគ្មានដែនកំណត់តាមរយៈ dielectric ដែលឆ្លងកាត់ capacitor ធន់នឹងស៊េរី (ESR) និងស៊េរី inductance (ESL) ។

សូម្បីតែនៅក្នុងសមាសធាតុដែលហាក់ដូចជាសាមញ្ញដូច capacitor ក៏ដោយ មានធាតុជាច្រើនដែលអាចបរាជ័យ ឬបន្ថយ។ធាតុទាំងនេះនីមួយៗអាចប៉ះពាល់ដល់ឥរិយាបទរបស់ Inverter ទាំងផ្នែកខាង AC និង DC ។ដើម្បីកំណត់ការរិចរិលនៃឥទ្ធិពលនៃសមាសធាតុ capacitor ដែលមិនសមស្របមាននៅលើតង់ស្យុងដែលបានណែនាំនៅទូទាំងស្ថានីយ PV នោះ PWM unipolar H-bridge inverter (រូបភាពទី 2) ត្រូវបានក្លែងធ្វើដោយប្រើ SPICE ។capacitors តម្រង និង inductors ត្រូវបានរក្សានៅ 250µF និង 20mH រៀងគ្នា។ម៉ូដែល SPICE សម្រាប់ IGBTs គឺបានមកពីការងាររបស់ Petrie et al. សញ្ញា PWM ដែលគ្រប់គ្រងកុងតាក់ IGBT ត្រូវបានកំណត់ដោយឧបករណ៍ប្រៀបធៀប និងសៀគ្វីប្រៀបធៀបបញ្ច្រាសសម្រាប់កុងតាក់ IGBT ខ្ពស់ និងទាបរៀងគ្នា។ធាតុបញ្ចូលសម្រាប់ឧបករណ៍បញ្ជា PWM គឺ 9.5V, 60Hz sine carrier wave និង 10V, 10kHz triangular wave ។