CC BY
0ПРОГНОЗИРУЕМЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В АВТОНОМНЫХ СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ ИНВЕРТОРНОГО БЛОКА
Хусния Иброгимова
0009-0006-4131-9992]
, Марина Баранова
[0000-0002-2700-9721]
Ибрагимова Х.И. - докторант кафедры «Электроэнергетика» Навоийского государственного горно - технологического университета, E_mail: ikhusniva@list.ru, р.Узбекистан, Баранова М.П. -Сибирский федеральный университет, Красноярский ГАУ, Российская федерация, E_mail: marina60@mail.ru
Аннотация. В данной статье рассматривается основной метод контроля и мониторинга отклонения напряжения, факторы понижения напряжения на инверторном блоке, показывается основные функции инвертора, преимущество и недостатки инверторной системы, резервное оборудования. Ключевые слова: инвертор, система, низкое сетевое напряжение, инверторный блок, зависимость температуры, когенарационное оборудование, микропроцессорный инверторный блок.
Annotatsiya. Ushbu bo'limda kuchlanishning og'ishlarini nazorat qilish va kuzatishning asosiy usuli, inverter blokidagi kuchlanishni kamaytirish omillari ko'rib chiqiladi, inverterning asosiy funktsiyalari, inverter tizimining afzalliklari va afzalliklari, shuningdek zaxira uskunalari ko'rsatilgan.
Kalit so'zlar: invertor, tizim, past tarmoq kuchlanishi, invertor birligi, haroratga bog'liqlik, kogeneratsiya uskunalari, mikroprotsessorli invertor birligi.
Annotation. This section discusses the main method of controlling and monitoring voltage deviations, factors for reducing voltage on the inverter unit, shows the main functions of the inverter, the advantages and benefits of the inverter system, and backup equipment.
Key words: inverter, system, low mains voltage, inverter unit, temperature dependence, cogeneration equipment, microprocessor inverter unit.
Введение
На сегодняшний день одним из глобальным вопросом является выработка, распределение, передача качественной электроэнергии. Для результативности получения качественной электроэнергии на данной момент меняется конструктивная часть инверторного блока, вместо тиристорного преобразователя применяется микропроцессорные преобразователи в комплекте с датчиками контроля тока, напряжения и температуры. В большинство случаях принято установить инверторную установку от компании Huawei.
Рис.1. Внешний вид инверторного блока Huawei SUN2000-175KTL-H0 [1].
Функция инвертора заключается в преобразовании постоянного тока в переменный ток, совместимый с внешней сетью, и подаче его в нее. Устройство оснащено блоком встроенной памяти, где хранится информация о неисправностях, отображаемая на дисплее управления и контроля. Данный вид инверторного блога представляет в двух интерфейсах. Конфигурация
устройства представляет собой основной интерфейс для доступа к настройкам и измерениям для оптимальной работы инвертора, а также коммуникационный интерфейс служит для подключения к внешнему шлюзу мониторинга и управления [2].
Материалы и методы
Дополнительно в инверторах данного типа встроена функция снижения номинальной мощности, которая защищает инвертор от перегрузки, если:
- высокая температура инвертора;
- низкое сетевое напряжение (фазное);
- высокая частота.
Основным преимуществом такого рода инвертора мощности в том он может безо всяких усилий контролировать и регулировать отклонения, и подавать сигнал в диспетчерское управление или внешнее устройство автоматизированного управления и учета контроля электроэнергией, где будет отображаться ввиду амплитудного значения на экране диспетчера.
Существует несколько факторов понижения мощности, где в следствие этого идет отклонения напряжения:
- в связи с тем, что находимся в жарком климатическом секторе повышенная температура окружающей среды, влияет на работоспособность и энергоэффективность электрооборудования. Вследствие температуры внутри инвертора доходит до верхнего предельного значения, который в последствие способствует на снижение выходной мощности у инверторного блока в рисунке 2 [3];
гм
Гч
- если внутренняя температура инверторного блока преобразования и внутренняя температура инвертора дойдут до предельных значений, в итоге происходит снижение значения мощности, что проводит в снижение производит понижению производительности оборудования;
i p
■max
Рабочая зона
—►
Vmin 400V V,
Рис.3. Изменение мощности при понижении напряжения сети.
- если напряжение сети ниже установленного предельного значения, к примеру 400-500 вольт, в устройстве инверторного блога будет снижать выходную мощность, и подаваться сигнал к панели
управления пока не убедится датчик тока и датчик напряжения не почувствует, что выходной ток соответствует допустимым значениям, как это изображено на рисунке 3.
Инвертор проверяет напряжение фотоэлектрических преобразователей каждые 25 минут и отдает команду установке снижения номинальные значения, чтобы проверить, не превышает ли значение максимальной мощности 29кВА. Например, как показано на рисунке 4, если при Роил= 36000 ВА значения максимальной мощности выше 800 вольт, инверторный блок возвращается в свой исходное положение, а точнее высокому параметру напряжения (рис.4).
36000 29000
Pout(W)
15000
3000
200 500 360 900 950 1000
\1рч (V)
Рис.4. Изменение мощности при превышении входного напряжения постоянного тока.
Достоинствами данного класса инверторов является наличие системы самодиагностики, которая позволяет получать параметры в реальном времени. Модуль самодиагностики способен самостоятельно принимать решения, выполнять необходимые мероприятия в зоне своей возможности, для обеспечения бесперебойного и качественного электроснабжения. В случае неисправности или для тельного аварийного режима работы инверторной системы (т.е. понижения напряжения на выходе инверторе ниже номинального или допустимого значения) автоматически переключается питание на резервное, с помощью коммутационных аппаратов (реле). В основном контроль осуществляется микропроцессорными датчиками, которые способствуют предотвращает аварийную работу инверторной системы.
и
го
Гч
Результаты
Принцип работы системы полученная электроэнергия преобразуется в инверторном блоке, где снабжается путем аккумуляторных батарей и передают преобразованную электроэнергию к потребителям.
В аварийных режимах либо сбоях системы инвертор непрерывно продолжает режим работы за счет снабжения ЭЭ аккумуляторных батарей. Если же аварийный режим происходит в длительный период, то устанавливается резервный источник питания, к примеру генератор, который снабжается от основной системы подключенного к коммутационному аппарату (а точнее блоку автоматического ввода резерва). На рисунках 5 и 6 введется учет характеристик напряжения и частоты при инверторе с использованием межпроцессорных датчиков контроля.
Pit ¡Л VMM Hart&Mr« "-\J DUf*w Опт Hnaui Un Mtft, »rttt» . «от» A, fl T»k T 4P
Л Л t IA \ / Ш WW 1ЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛ 1ШШШШ
oI \ \ 1 V VI VVVvVvVVvV ШШШЩ
♦-1
Рис.5. Напряжения на выходе из микропроцессорного инверторного блока.
Рис.6. Параметр частоты напряжения с инверторного блока.
Предполагаемая схема электроснабжения отображена на рисунке 7.
Гч
ЩЬг
Резервный генератор
„
-н ■
Автоматический ввод
резерва
9 ?
Потребители электрической энергии
Рис.7. Предполагаемая система электроснабжения потребителей от возобновляемых
источников энергии.
Для достижение таких характеристик необходимо устройстве инверторного преобразователя иметь микропроцессорные датчики, который контролируют необходимые характеристики и способен мгновенно контролировать отклонения напряжений.
Дополнительно были произведены замеры показания напряжения сети при подключении у потребителя нагрузки различной величины. Полученные результаты отображены на рисунке 8.
Рис.8. График измерения уровня напряжения от величины подключаемой нагрузки. Заключение
При применении микропроцессорного инверторного преобразователя напряжение при подключении различной нагрузки довольно стабильно. Но при подключении относительно большой нагрузки, а именно от 1,7 кВт, происходит провал напряжения на 8-10 вольт и следом за провалом поднятие напряжение на такое же значение. Данное явление является результатом работы микропроцессорного блока инвертора, который регулирует подачу напряжения в сеть, стараясь стабилизировать значение в рамках требования ГОСТ.
Список использованные литературы
[1]. Сетевые микропроцессорные инверторы Huawei: [Электронный ресурс] // Solar energo: https://huawei-solarsystem.ru/ (Дата обращения: 22.03.2022).
[2]. Баранова М.П., Ибрагимова Х.И. Повышение качества электроэнергии применением инверторов микросхемах ресурсосберегающие технологии в агропромышленном комплексе России., Материалы III Международной научной конференции. Красноярск, 2022
[3]. Ананичева С.С. Проектирование электрических сетей : учебное пособие : Рекомендовано методическим советом Уральского федерального университета для студентов вуза, обучающихся по направлению подготовки бакалавриата 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» / С. С. Ананичева, Е.Н. Котова ; научный редактор С. Н. Шелюг ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина. - Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2017. - 164 с. - ISBN 978-57996-2040-0.
[4]. Пантелеев В.И. Сибирский энергетический форум (в рамках XXI специализированной выставки «Электротехника. Энергетика. Автоматизация. Светотехника»): сборник материалов, 2013. - 107 - 110 с.
LO Гч
