جهت توسعه فنی اینورتر

قبل از ظهور صنعت فتوولتائیک، فناوری اینورتر یا اینورتر عمدتاً در صنایعی مانند حمل و نقل ریلی و تامین برق استفاده می شد.پس از ظهور صنعت فتوولتائیک، اینورتر فتوولتائیک به تجهیزات اصلی در سیستم تولید انرژی جدید تبدیل شده است و برای همه آشنا است.به خصوص در کشورهای توسعه یافته در اروپا و ایالات متحده، به دلیل مفهوم رایج صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست، بازار فتوولتائیک زودتر توسعه یافت، به ویژه توسعه سریع سیستم های فتوولتائیک خانگی.در بسیاری از کشورها از اینورترهای خانگی به عنوان لوازم خانگی استفاده می شود و ضریب نفوذ آن بالا است.

اینورتر فتوولتائیک جریان مستقیم تولید شده توسط ماژول های فتوولتائیک را به جریان متناوب تبدیل می کند و سپس آن را به شبکه تغذیه می کند.عملکرد و قابلیت اطمینان اینورتر کیفیت توان و راندمان تولید برق تولید برق را تعیین می کند.بنابراین، اینورتر فتوولتائیک در هسته کل سیستم تولید برق فتوولتائیک قرار دارد.وضعیت
در میان آنها، اینورترهای متصل به شبکه سهم عمده ای از بازار را در همه دسته ها به خود اختصاص می دهند و همچنین آغازی برای توسعه همه فناوری های اینورتر است.در مقایسه با انواع دیگر اینورترها، اینورترهای متصل به شبکه از نظر فناوری نسبتاً ساده هستند و بر ورودی و خروجی شبکه فتوولتائیک تمرکز دارند.توان خروجی ایمن، قابل اعتماد، کارآمد و باکیفیت در کانون توجه اینورترها قرار گرفته است.شاخص های فنیدر شرایط فنی اینورترهای فتوولتائیک متصل به شبکه فرموله شده در کشورهای مختلف، نقاط فوق به نقاط اندازه گیری رایج استاندارد تبدیل شده اند، البته جزئیات پارامترها متفاوت است.برای اینورترهای متصل به شبکه، تمام الزامات فنی بر روی برآوردن الزامات شبکه برای سیستم‌های تولید پراکنده متمرکز است و نیازهای بیشتری از الزامات شبکه برای اینورترها، یعنی الزامات از بالا به پایین، ناشی می‌شود.مانند ولتاژ، مشخصات فرکانس، الزامات کیفیت توان، ایمنی، الزامات کنترل هنگام بروز خطا.و نحوه اتصال به شبکه، سطح ولتاژ شبکه برق و غیره، بنابراین اینورتر متصل به شبکه همیشه باید الزامات شبکه را برآورده کند، از الزامات داخلی سیستم تولید برق نمی آید.و از نظر فنی، یک نکته بسیار مهم این است که اینورتر متصل به شبکه "تولید برق متصل به شبکه" است، یعنی زمانی که شرایط اتصال به شبکه را داشته باشد، برق تولید می کند.به مسائل مدیریت انرژی در سیستم فتوولتائیک، بنابراین ساده است.به سادگی مدل کسب و کار برقی که تولید می کند.بر اساس آمارهای خارجی، بیش از 90 درصد از سیستم های فتوولتائیکی که ساخته و راه اندازی شده اند، سیستم های متصل به شبکه فتوولتائیک هستند و از اینورترهای متصل به شبکه استفاده می شود.

دسته ای از اینورترها در مقابل اینورترهای متصل به شبکه، اینورترهای خارج از شبکه هستند.اینورتر خارج از شبکه به این معنی است که خروجی اینورتر به شبکه متصل نیست، بلکه به بار متصل است که مستقیماً بار را برای تامین برق هدایت می کند.کاربردهای کمی از اینورترهای خارج از شبکه وجود دارد، عمدتاً در برخی مناطق دورافتاده، که در آن شرایط اتصال به شبکه در دسترس نیست، شرایط اتصال به شبکه ضعیف است، یا نیاز به تولید و خود مصرفی، خاموش بودن وجود دارد. سیستم گرید بر «تولید خود و استفاده از خود» تأکید دارد.". با توجه به کاربردهای اندک اینورترهای خارج از شبکه، تحقیق و توسعه کمی در زمینه فناوری وجود دارد. استانداردهای بین المللی کمی برای شرایط فنی اینورترهای خارج از شبکه وجود دارد که منجر به تحقیق و توسعه کمتر و کمتر اینورترها می شود. با این حال، عملکرد اینورترهای خارج از شبکه و فناوری درگیر ساده نیست، به ویژه در همکاری با باتری های ذخیره انرژی، کنترل و مدیریت کل سیستم پیچیده تر از اینورترهای متصل به شبکه است. باید گفت که سیستم متشکل از اینورترهای خارج از شبکه، پنل های فتوولتائیک، باتری ها، بارها و سایر تجهیزات در حال حاضر یک سیستم ریزشبکه ساده است و تنها نکته این است که سیستم به شبکه متصل نیست.

در حقیقت،اینورترهای خارج از شبکهپایه ای برای توسعه اینورترهای دو طرفه هستند.اینورترهای دو طرفه در واقع ویژگی های فنی اینورترهای متصل به شبکه و اینورترهای خارج از شبکه را ترکیب می کنند و در شبکه های منبع تغذیه محلی یا سیستم های تولید برق استفاده می شوند.هنگامی که به صورت موازی با شبکه برق استفاده می شود.اگرچه در حال حاضر کاربردهای زیادی از این نوع وجود ندارد، اما به دلیل اینکه این نوع سیستم نمونه اولیه توسعه ریزشبکه است، با زیرساخت و حالت عملیات تجاری تولید برق پراکنده در آینده مطابقت دارد.و کاربردهای ریزشبکه موضعی آینده.در واقع، در برخی کشورها و بازارهایی که فتوولتائیک ها به سرعت در حال توسعه و بلوغ هستند، کاربرد ریزشبکه ها در خانوارها و مناطق کوچک به آرامی شروع به توسعه کرده است.در عین حال، دولت محلی توسعه شبکه‌های تولید، ذخیره و مصرف برق محلی را با خانواده‌ها به عنوان واحد تشویق می‌کند و اولویت را به تولید انرژی جدید برای استفاده شخصی و بخش ناکافی از شبکه برق می‌دهد.بنابراین، اینورتر دو طرفه باید عملکردهای کنترلی و عملکردهای مدیریت انرژی بیشتری را در نظر بگیرد، مانند کنترل شارژ و دشارژ باتری، استراتژی‌های عملیات متصل به شبکه/خارج از شبکه، و استراتژی‌های منبع تغذیه قابل اطمینان بار.در مجموع، اینورتر دو طرفه به جای در نظر گرفتن نیازهای شبکه یا بار، عملکردهای کنترلی و مدیریتی مهمتری را از دیدگاه کل سیستم ایفا می کند.

به عنوان یکی از جهت گیری های توسعه شبکه برق، شبکه تولید، توزیع و مصرف برق محلی که با تولید انرژی جدید به عنوان هسته ساخته شده است، یکی از روش های اصلی توسعه ریزشبکه در آینده خواهد بود.در این حالت، ریزشبکه محلی یک رابطه تعاملی با شبکه بزرگ ایجاد می‌کند و ریزشبکه دیگر از نزدیک روی شبکه بزرگ کار نمی‌کند، بلکه بیشتر مستقل عمل می‌کند، یعنی در حالت جزیره‌ای.به منظور تامین ایمنی منطقه و اولویت دادن به مصرف برق قابل اعتماد، حالت عملیات متصل به شبکه تنها زمانی شکل می‌گیرد که برق محلی فراوان باشد یا نیاز به برداشت از شبکه برق خارجی باشد.در حال حاضر به دلیل شرایط ناپخته فناوری ها و سیاست های مختلف، ریزشبکه ها در مقیاس وسیع اعمال نشده اند و تنها تعداد کمی از پروژه های نمایشی در حال اجرا هستند و اکثر این پروژه ها به شبکه متصل هستند.اینورتر ریزشبکه ویژگی های فنی اینورتر دو طرفه را ترکیب می کند و یک عملکرد مهم مدیریت شبکه را ایفا می کند.این یک دستگاه کنترل یکپارچه و یکپارچه اینورتر معمولی است که اینورتر، کنترل و مدیریت را یکپارچه می کند.مدیریت انرژی محلی، کنترل بار، مدیریت باتری، اینورتر، حفاظت و سایر عملکردها را بر عهده دارد.عملکرد مدیریت کل ریزشبکه همراه با سیستم مدیریت انرژی ریزشبکه (MGEMS) را تکمیل خواهد کرد و تجهیزات اصلی برای ساخت یک سیستم ریزشبکه خواهد بود.در مقایسه با اولین اینورتر متصل به شبکه در توسعه فناوری اینورتر، از عملکرد اینورتر خالص جدا شده و وظیفه مدیریت و کنترل ریزشبکه، توجه و حل برخی از مشکلات را از سطح سیستم بر عهده داشته است.اینورتر ذخیره انرژی وارونگی دو طرفه، تبدیل جریان و شارژ و دشارژ باتری را فراهم می کند.سیستم مدیریت ریزشبکه کل ریزشبکه را مدیریت می کند.کنتاکتورهای A، B و C همگی توسط سیستم مدیریت ریزشبکه کنترل می شوند و می توانند در جزایر ایزوله کار کنند.برای حفظ پایداری ریزشبکه و عملکرد ایمن بارهای مهم، بارهای غیر بحرانی را با توجه به منبع تغذیه هر از چند گاهی قطع کنید.