Inbertsoreak bihurgailu estatikoen talde handi batekoak dira, gaur egungo asko barne's gailuak gai“bihurtu”sarreran parametro elektrikoak, hala nola tentsioa eta maiztasuna, kargaren eskakizunekin bateragarria den irteera bat sortzeko.

Orokorrean, inbertsoreak korronte zuzena korronte alterno bihurtzeko gai diren gailuak dira eta nahiko ohikoak dira automatizazio industrialeko aplikazioetan eta unitate elektrikoetan.Inbertsore mota ezberdinen arkitektura eta diseinua aplikazio zehatz bakoitzaren arabera aldatzen dira, nahiz eta helburu nagusiaren muina berdina izan (DC-era bihurtzea).

1.Inbertsore autonomoak eta sarera konektatuta

Aplikazio fotovoltaikoetan erabilitako inbertsoreak historikoki bi kategoria nagusitan banatzen dira:

:Inbertsore autonomoak

:Sarera konektatutako inbertsoreak

Inbertsore autonomoak energia-banaketaren sare nagusira konektatuta ez dauden aplikazioetarako dira.Inbertsorea gai da konektatutako kargei energia elektrikoa hornitzeko, parametro elektriko nagusien (tentsioa eta maiztasuna) egonkortasuna bermatuz.Horrek aurrez zehaztutako mugen barruan mantentzen ditu, aldi baterako gainkarga egoerei aurre egiteko gai.Egoera horretan, inbertsorea bateria biltegiratzeko sistema batekin lotzen da, energia hornidura koherentea bermatzeko.

Sarera konektatutako inbertsoreak, berriz, konektatuta dauden sare elektrikoarekin sinkronizatzeko gai dira, kasu honetan tentsioa eta maiztasuna direlako.“inposatu”sare nagusiaren arabera.Inbertsore horiek deskonektatu ahal izan behar dute sare nagusiak huts egiten badu, sare nagusiaren alderantzizko hornidura posible saihesteko, eta horrek arrisku larria suposa dezake.

1. irudia - Sistema autonomoaren eta sarera konektatutako sistemaren adibidea.Biblusen irudia.

2.Zein da Bus Kondentsadorearen zeregina

Inbertsore baten helburua DC uhin-tentsio bat AC seinale bihurtzea da, karga bati (adibidez, sare elektrikoari) energia injektatzeko maiztasun jakin batean eta fase-angelu txiki batekin (φ ≈0).Pulse-Width Modulation (PWM) fase bakarreko zirkuitu sinplifikatu bat erakusten da irudian2 (eskema orokor bera sistema trifasiko batera heda daiteke).Eskema honetan, FV-ko sistema bat, DC tentsio-iturri gisa diharduen iturri-induktantzia batzuekin, AC seinale gisa moldatzen da lau IGBT etengailuen bidez gurpil libreko diodoekin paraleloan.Etengailu hauek atean kontrolatzen dira PWM seinale baten bidez, hau da, normalean, uhin eramaile bat (normalean nahi den irteerako maiztasunaren uhin sinuduna) eta maiztasun nabarmen altuagoko erreferentzia uhin bat (normalean triangelu uhin bat) konparatzen dituen IC baten irteera. 5-20 kHz).IGBTen irteera AC seinale egokia da erabiltzeko edo sareko injekziorako LC iragazkien topologia ezberdinen aplikazioaren bidez.

Eskuratu aurrekontua

2. Irudia: Pultsatutako Zabalera Modulazioa (PWM) fase bakarrekoainbertsorearen konfigurazioa.IGBT etengailuek, LC irteerako iragazkiarekin batera, DC sarrerako seinalea AC seinale erabilgarri batean moldatzen dute.Horrek a eragiten dutentsio kaltegarria PV terminaletan zehar.Autobusakondentsadorea neurtuta dago uhin hori murrizteko.

IGBT-en funtzionamenduak uhin-tentsio bat sartzen du fotovoltaiko multzoaren terminalean.Ripple hori kaltegarria da PV sistemaren funtzionamendurako, terminalei aplikatutako tentsio nominala IV kurbaren potentzia maximoan (MPP) mantendu behar baita potentzia gehien ateratzeko.PV terminaletan tentsio-uhin batek sistematik ateratako potentzia oszilatuko du, ondorioz

batez besteko potentzia irteera txikiagoa (3. irudia).Kondentsadore bat gehitzen zaio autobusari tentsio-uhina leuntzeko.

3. irudia: PWM inbertsorearen eskemak PV terminaletan sartutako tentsio-uhindura batek aplikatutako tentsioa PV-ko matrizearen potentzia maximotik (MPP) desplazatzen du.Honek uhin bat sartzen du matrizearen potentzia-irteeran, irteerako batez besteko potentzia MPP nominala baino txikiagoa izan dadin

Tentsio-uhinaren anplitudea (puntatik gailurra) kommutazio-maiztasunaren, fotovoltaiko tentsioaren, busaren kapazitatearen eta iragazkien induktantziaren arabera zehazten da:

non:

VPV eguzki-paneleko DC tentsioa da,

Cbus bus kondentsadorearen kapazitatea da,

L iragazki-induktoreen induktantzia da,

fPWM kommutazio-maiztasuna da.

(1) ekuazioa kondentsadore ideal bati aplikatzen zaio, kargatzean karga kondentsadoretik igarotzea eragozten duena eta, ondoren, eremu elektrikoan kokatutako energia erresistentziarik gabe deskargatzen duena.Errealitatean, ez da kondentsadorerik aproposa (4. irudia) baina hainbat elementuz osatuta dago.Kapazitate idealaz gain, dielektrikoa ez da guztiz erresistentea eta ihes-korronte txiki bat isurtzen da anodotik katodora shunt-erresistentzia finitu batean zehar (Rsh), kapazitate dielektrikoa (C) saihestuz.Kondentsadorearen bidez korrontea igarotzen ari denean, pinak, paperak eta dielektrikoak ez dira guztiz eroaleak eta serieko erresistentzia baliokidea (ESR) dago kapazitatearekin seriean.Azkenik, kondentsadoreak energia pixka bat gordetzen du eremu magnetikoan, beraz, serieko induktantzia baliokidea (ESL) dago seriean kapazitatearekin eta ESRrekin.

4. Irudia: Kondentsadore generiko baten zirkuitu baliokidea.Kondentsadore bat daElementu ez-ideal askoz osatuta dago, besteak beste, kapazitate dielektrikoa (C), kondentsadorea saihesten duen dielektrikoaren bidezko shunt erresistentzia infinitua, serie erresistentzia (ESR) eta serie induktantzia (ESL).

Kondentsadorea bezain sinplea den osagai batean ere, huts egin edo degradatu dezaketen hainbat elementu daude.Elementu horietako bakoitzak inbertsorearen portaeran eragin dezake, bai AC eta DC aldean.Kondentsadorearen osagai ez-idealen degradazioak PV terminaletan sartutako tentsio-uhinean duen eragina zehazteko, PWM unipolar H-zubi inbertsore bat (2. irudia) simulatu zen SPICE erabiliz.Iragazki-kondentsadoreak eta induktoreak 250µF eta 20mH-tan mantentzen dira, hurrenez hurren.IGBT-en SPICE ereduak Petrie et al-en lanetik eratorritakoak dira. IGBT etengailuak kontrolatzen dituen PWM seinalea konparatzaile eta alderantzizko konparazio-zirkuitu batek zehazten du IGBT alde altuko eta beheko etengailuetarako, hurrenez hurren.PWM kontroletarako sarrera 9.5V, 60Hz uhin sinusoidal bat eta 10V, 10kHz uhin triangeluarra dira.