Trenutno pregledujete:

Delovanje razsmernikov

Kako delujejo razsmerniki?
razsmernik_330_01

Slika: Osnovna zgradba omrežnega PV razsmernika (Slika: SMA Regelsysteme GmBH, Niestetal, Nemčija).

Zgradba omrežnega fotonapetostnega sistema je relativno preprosta. PV generator (sončna celica ali PV modul) pošilja moč v omrežje preko razsmernika. Učinkovitost delovanja sistema je v celoti odvisna od tehničnih lastnosti in ekonomičnosti razsmernika.

Najpomembnejša zahteva je visok izkoristek pretvorbe iz DC moči v AC moč. Poleg majhne lastne porabe mora razsmernik zagotavljati pošiljanje maksimalne možne moči, ki jo lahko nudi PV generator pod danimi pogoji, v omrežje. Za velik izkoristek pretvorbe razsmernika je potrebno zagotoviti tudi čim manjšo generacijo višjeharmonskih komponent, ki se v realnih razsmernikih pojavljajo poleg generirane osnovne AC komponente omrežja (50 Hz) in vodijo k električnim izgubam. Faktor, ki opisuje tovrstno popačenje, se imenuje skupno harmonsko popačenje ("total harmonic distorsion – THD") in mora biti čim manjši za čim večji izkoristek razsmernika.

V primeru omrežnih PV sistemov (omrežnih PV elektrarn) igra pomembno vlogo spremljanje in nadzor delovanja sistema. Napake sistema se namreč ne odražajo na očiten način (npr. prenehanje delovanja neke naprave oziroma porabnika lastnika sistema) in jih je včasih težko zaznati neposredno. PV elektrarna mora zato vsebovati centralno enoto za zbiranje in kontrolo podatkov o delovanju sistema.

Osnovna zgradba razsmernika je prikazana na sliki 1. Princip delovanja je razložen v sledečih treh fazah:

  • Osrednji del razsmernika predstavlja razsmerniški mostič. Sestavljajo ga polprevodniška stikala, ki izmenično priključujejo pozitivno (+) in negativno (-) sponko PV generatorja na zgornjo in spodnjo izhodno sponko. Tako se polariteta izhodnih sponk neprenehoma izmenjuje in dobimo izmenični izhodni signal.
  • S pravilno izbranimi časi vklopov in izklopov stikal lahko kontroliramo obliko izhodne napetosti oziroma toka, ki naj bi bila čim bolj podobna omrežni sinusni obliki. Dodatno glajenje toka dosežemo z dušilkama na izhodu. Na ta način zagotovimo minimalne izgube pri pošiljanju energije v obstoječe električno omrežje.
  • Kondenzator na vhodu predstavlja tretji osnovni element PV razsmernika. V osnovi skrbi za začasno shranjevanje enosmerne električne energije sončne celice, ki jo v hitro ponavljajočih se kratkih časovnih intervalih (vklopi stikal) prenašamo v omrežje.

Utegne vas zanimati tudi...

Hitre povezave