Compréhension des onduleurs de branche - composition, caractéristiques et tendances de développement

Qu'est-ce qu'un onduleur de branche ?

L'onduleur de branche est basé sur le concept de modularité et adopte la technologie de suivi Mppt multicanal. Plusieurs groupes (généralement 1 à 4 groupes) de branches PV sont suivis individuellement jusqu'à la valeur de crête de la puissance maximale, puis fusionnés dans le réseau CA après l'inversion. La puissance de ce type d'onduleur est relativement faible, et la puissance unique est généralement inférieure à 100 kW.

Avec les progrès technologiques et la demande croissante de réduction des coûts et d'amélioration de l'efficacité, la puissance des onduleurs de chaîne a progressivement augmenté, et des produits d'une puissance supérieure, tels que 136KW et 175KW, sont apparus.

L'onduleur de branche dispose d'un grand nombre de MPPT, et l'avantage est qu'il n'est pas affecté par les différences entre les modules et l'ombrage entre les branches, tout en réduisant le décalage entre le point de fonctionnement optimal des modules photovoltaïques et l'onduleur, augmentant ainsi la production d'électricité.

Ces avantages techniques permettent non seulement de réduire le coût du système, mais aussi d'en augmenter la fiabilité, et présentent les avantages d'une grande précision de suivi, d'une configuration flexible des composants, d'une installation facile et d'un fonctionnement et d'une maintenance rapides, mais aussi les inconvénients d'une qualité de production d'énergie légèrement médiocre et d'un coût élevé.

Il est principalement utilisé pour la production d'électricité distribuée à petite échelle par les ménages, pour les centrales électriques industrielles et commerciales de petite et moyenne taille situées sur les toits, etc.

Principaux composants et fonctions de l'onduleur de branche

Les produits de l'onduleur de branche comprennent généralement la carte principale, la carte de détection des défauts d'arc, la carte DSP, la carte d'alimentation de l'onduleur, la carte d'alimentation de suralimentation et la carte EMI.

• Carte mère : La fonction principale de la carte principale est de collecter les signaux internes de l'onduleur, de fournir une alimentation interne et de contrôler la connexion avec le réseau électrique.
• Carte de détection des défauts d'arc : La fonction principale de la carte de détection des défauts d'arc est de détecter et d'identifier l'arc survenant dans la ligne d'entrée CC de l'onduleur.
• Carte DSP : La fonction principale de la carte DSP est d'assurer le contrôle logique du traitement des signaux internes de l'onduleur et de diverses fonctions d'alimentation et de protection.
• Carte d'alimentation de l'onduleur : La fonction principale de la carte d'alimentation de l'onduleur est de convertir le courant continu en courant alternatif.
• Boost boost power board : La fonction principale de la carte d'alimentation Boost est de suivre la puissance de sortie maximale des modules photovoltaïques et de fournir une tension continue constante au circuit de l'onduleur.
• Carte EMI : La fonction principale de la carte EMI est de supprimer les interférences électromagnétiques de l'onduleur avec le réseau électrique externe et l'environnement, et d'empêcher les coups de foudre externes, les surtensions et autres interférences ou dommages à l'onduleur.

Avantages et inconvénients de l'onduleur de branche

Avantages de l'onduleur de branche

(1) Il n'est pas affecté par les différences de modules entre les branches et les ombres, et réduit en même temps le décalage entre le point de fonctionnement optimal du module photovoltaïque et l'onduleur, et maximise la production d'énergie ;

(2) La plage de tension MPPT est large et la configuration des composants est plus flexible ; par temps nuageux et pluvieux, dans les régions où il y a beaucoup de brouillard, le temps de production d'électricité est long ;

(3) Petite taille, faible encombrement, pas besoin d'une salle informatique dédiée, et installation flexible ;

(4) Faible puissance d'autoconsommation et faible impact des pannes.

Inconvénients de l'onduleur de branche

(1) Le dégagement électrique des dispositifs d'alimentation est faible, ce qui ne convient pas aux zones de haute altitude ; il y a de nombreux composants, intégrés ensemble, et la stabilité est légèrement médiocre ;

(2) L'installation à l'extérieur, l'exposition au vent et au soleil peuvent facilement entraîner le vieillissement de l'enveloppe et du dissipateur thermique ;

(3) Le nombre d'onduleurs est élevé, le taux de défaillance total augmente et la surveillance du système est difficile ;

(4) Sans la conception d'un transformateur d'isolation, la sécurité électrique est légèrement moins bonne, et il n'est pas adapté au système de mise à la terre négative du module à couche mince.

Tendance de développement des onduleurs de branche

1. la puissance autonome de l'onduleur string est de plus en plus importante

La capacité unique de l'onduleur de chaîne est généralement inférieure à 100 kW. Au début du développement industriel, les onduleurs de branche de faible puissance constituent généralement le choix le plus courant. Toutefois, avec le développement des modules de puissance et d'autres technologies, les entreprises leaders du marché ont commencé à développer et à lancer des onduleurs de branche d'une puissance autonome plus élevée.

Lorsque la puissance d'une seule machine augmente continuellement, l'onduleur de chaîne peut non seulement jouer ses avantages, tels que la grande capacité MPPT, la large gamme de tension de suivi de la puissance maximale, la configuration flexible des composants, la longue durée de production d'énergie, mais aussi être directement installé à l'extérieur ;

Il peut également compenser, dans une certaine mesure, le manque d'onduleurs centraux tels que la faible puissance des unités individuelles. Aujourd'hui, de nombreuses centrales au sol à grande échelle et d'autres systèmes centralisés de production d'énergie photovoltaïque ont commencé à utiliser des onduleurs de branche. À l'avenir, la puissance unitaire des onduleurs de branche dans les centrales photovoltaïques industrielles et commerciales en toiture et au sol augmentera également.

2. des applications intelligentes diversifiées et une expansion

Avec l'amélioration constante de la technologie, l'onduleur ne se contente pas de convertir le courant continu en courant alternatif, mais répond également à des exigences d'application plus intelligentes telles que l'acquisition de données et l'interaction manuelle.

L'onduleur photovoltaïque peut détecter, enregistrer et télécharger diverses informations sur les défaillances, telles qu'une tension de réseau excessive et une tension de réseau faible dans le réseau et le système photovoltaïque, une fréquence de réseau trop élevée, une fréquence de réseau trop basse, une tension de réseau déséquilibrée, une tension CC dépassant la norme, une surcharge de l'onduleur photovoltaïque connecté au réseau, une surchauffe de l'onduleur photovoltaïque connecté au réseau, une défaillance du DSP, une défaillance de la communication, une défaillance de l'isolation, une protection contre les fuites, etc, La protection contre les arcs CC et la protection contre le dépassement du taux de distorsion de la tension, etc., peuvent toutes être enregistrées par l'onduleur photovoltaïque et téléchargées vers des appareils surveillés par l'utilisateur, tels que les téléphones portables et les ordinateurs.

Parce que l'onduleur de branche a été largement utilisé dans les systèmes de production d'électricité photovoltaïque distribuée, notamment systèmes de stockage de l'énergie pour les ménagesLes utilisateurs sont très demandeurs de systèmes de production d'énergie intelligents, et les onduleurs dotés de fonctions de collecte de données, de gestion et de surveillance plus étendues sont appelés à constituer une tendance majeure du développement.

Le photovoltaïque batterie de l'onduleur peut également fournir des interfaces fonctionnelles plus diversifiées, telles que des interfaces de stockage d'énergie par batterie pour le système de production d'énergie photovoltaïque. Le système de stockage d'énergie peut être utilisé pour stocker l'énergie excédentaire générée par le système photovoltaïque, et la batterie de stockage d'énergie peut être consommée en cas de panne de courant ou de pic de prix de l'électricité.

L'onduleur connecté au réseau et doté d'une fonction de stockage de l'énergie photovoltaïque peut configurer automatiquement et de manière optimale l'énergie électrique en fonction de la période comprise entre la période de pointe de la consommation d'électricité et la période creuse de la consommation d'électricité dans le réseau. Pendant les heures de pointe de la consommation d'électricité, l'onduleur passe du mode de production d'énergie photovoltaïque au mode d'alimentation par batterie pour fournir de l'électricité aux utilisateurs ;

Pendant la période de faible consommation d'énergie, l'onduleur commute la méthode de charge du réseau ou du réseau vers la batterie de stockage d'énergie, afin de réaliser les fonctions d'écrêtement des pointes et de remplissage des vallées et de réduire la charge sur le réseau, de manière à réaliser la configuration optimale de l'énergie électrique et d'améliorer le revenu de l'utilisateur.