مقدمة حول مبدأ عمل ووظيفة العاكس الكهروضوئي الشمسي
Jul 05, 2024
يمكن لمحول الطاقة الكهروضوئية، المعروف أيضًا باسم منظم الطاقة، تحويل الجهد المستمر المتغير الذي تولدته الألواح الشمسية الكهروضوئية إلى طاقة تيار متردد بتردد التيار الرئيسي، والتي يمكن إعادتها إلى نظام نقل الطاقة التجاري أو استخدامها في شبكة الطاقة خارج الشبكة.
1. مبدأ عمل العاكس الكهروضوئي
يتكون العاكس بشكل أساسي من عناصر تبديل مثل الترانزستورات. من خلال تشغيل وإيقاف تشغيل عناصر التبديل بشكل متكرر بانتظام، يتم تحويل مدخل التيار المستمر إلى خرج التيار المتردد. بالطبع، فإن شكل موجة خرج العاكس الناتج عن الحلقة المفتوحة والمغلقة غير عملي. بشكل عام، يلزم تعديل عرض النبضة عالي التردد لتضييق عرض الجهد بالقرب من طرفي الموجة الجيبية وتوسيع عرض الجهد في منتصف الموجة الجيبية، والسماح دائمًا لعنصر التبديل بالتحرك في اتجاه واحد بتردد معين داخل نصف الدورة، وذلك لتشكيل قطار موجة نبضية. ثم دع الموجة النبضية تمر عبر مرشح بسيط لتشكيل موجة جيبية.
2. وظيفة العاكس الكهروضوئي
لا يتمتع العاكس الكهروضوئي بوظيفة التحويل المباشر إلى المتناوب فحسب، بل يتمتع أيضًا بوظيفة تعظيم وظيفة الخلايا الشمسية وحماية النظام من الأعطال. باختصار، هناك وظائف التشغيل والإيقاف النشط، ووظيفة التحكم في تتبع الطاقة القصوى، ووظيفة التشغيل المضاد للاستقلال، ووظيفة ضبط الجهد النشط، ووظيفة اكتشاف التيار المستمر، ووظيفة اكتشاف تأريض التيار المستمر.
(1) وظيفة التشغيل النشط وإيقاف التشغيل
بعد شروق الشمس في الصباح، تزداد شدة الإشعاع الشمسي تدريجيًا، ويزداد أيضًا خرج الخلايا الشمسية وفقًا لذلك. عندما يتم الوصول إلى طاقة الخرج المطلوبة لمهمة العاكس، يبدأ العاكس في العمل تلقائيًا. بعد الدخول في التشغيل، سيراقب العاكس خرج وحدة الخلايا الشمسية في جميع الأوقات. طالما أن طاقة الخرج لوحدة الخلايا الشمسية أكبر من طاقة الخرج المطلوبة لمهمة العاكس، سيستمر العاكس في العمل؛ حتى غروب الشمس، يمكن للعاكس العمل حتى في الأيام الممطرة. عندما يصبح خرج وحدة الخلايا الشمسية أصغر ويكون خرج العاكس قريبًا من 0، سيشكل العاكس حالة استعداد.
(2) وظيفة تتبع الطاقة القصوى MPPT
عندما تتغير شدة أشعة الشمس ودرجة الحرارة المحيطة، تظهر طاقة الإدخال لوحدة الطاقة الكهروضوئية تغيرات غير خطية. وحدة الطاقة الكهروضوئية ليست مصدر جهد ثابت ولا مصدر تيار ثابت. تتغير قوتها مع جهد الخرج ولا علاقة لها بالحمل. يكون تيار خرجها خطًا أفقيًا في البداية مع زيادة الجهد. عندما يصل إلى طاقة معينة، فإنه ينخفض مع زيادة الجهد. عندما يصل إلى جهد الدائرة المفتوحة للمكون، ينخفض التيار إلى الصفر.
(3) وظيفة الكشف والتحكم في تأثير الجزيرة
أثناء توليد الطاقة العادية، يتم توصيل نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة الكهروضوئية بشبكة الطاقة وينقل الطاقة الفعالة إلى شبكة الطاقة. ومع ذلك، عندما تفقد شبكة الطاقة الطاقة، قد يستمر نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة الكهروضوئية في العمل ويكون في حالة تشغيل مستقلة مع الحمل المحلي. تسمى هذه الظاهرة بتأثير الجزيرة. عندما يكون لدى العاكس تأثير جزيرة، فإنه سيسبب مخاطر أمان كبيرة على السلامة الشخصية وتشغيل شبكة الطاقة والعاكس نفسه. لذلك، ينص معيار الوصول إلى العاكس على أن العاكس المتصل بالشبكة الكهروضوئية يجب أن يكون لديه وظيفة الكشف والتحكم في تأثير الجزيرة.
(4) وظيفة اكتشاف الشبكة وتوصيل الشبكة
قبل توليد الطاقة المتصلة بالشبكة، يحتاج العاكس المتصل بالشبكة إلى أخذ الطاقة من الشبكة، واكتشاف الجهد والتردد وتسلسل الطور والمعلمات الأخرى لنقل الطاقة للشبكة، ثم ضبط معلمات توليد الطاقة الخاصة به للمزامنة مع معلمات الشبكة. فقط بعد الانتهاء سيتم توصيله بالشبكة لتوليد الطاقة.
(5) وظيفة الركوب بجهد منخفض
عندما يتسبب حادث أو اضطراب في نظام الطاقة في انخفاض مؤقت في الجهد عند نقطة توصيل الشبكة لمحطة الطاقة الكهروضوئية، يمكن لمحطة الطاقة الكهروضوئية ضمان التشغيل المستمر دون انقطاع ضمن نطاق انخفاض الجهد وفترة زمنية معينة.
يُعد الغطاء النحاسي للصمامات الكهروضوئية مكونًا حيويًا في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وهو مصمم لحماية الدائرة من الحمل الزائد وأخطاء الدائرة القصيرة. نستخدم مادة نحاسية عالية النقاء وخالية من الأكسجين لتصنيع الأغطية النحاسية لضمان توصيلها الممتاز ومقاومتها للتآكل. إذا لزم الأمر، يمكنك النقر فوق الرابط أدناه لمعرفة المزيد:
لمزيد من المعلومات حول الغطاء النحاسي النهائي لصمامات الطاقة الكهروضوئية أو تفاصيل التعاون، يرجى الاتصال بنا عبر الطرق التالية:
