كمزود للأنظمة على الشبكة ، شاهدت بشكل مباشر الدور المحوري الذي يلعبه المفرطون في هذه الإعدادات. تم تصميم نظام على الشبكة ، المعروف أيضًا باسم نظام مرصع بالشبكة ، للعمل بالتزامن مع شبكة المرافق. إنه يسخر مصادر الطاقة المتجددة ، مثل الطاقة الشمسية أو الرياح ، وتغذي الكهرباء الزائدة في الشبكة. في منشور المدونة هذا ، سوف أتعمق في الوظائف الحاسمة لعاكس داخل نظام على الشبكة ولماذا هو مكون لا غنى عنه.
تحويل العاصمة إلى AC
تتمثل إحدى الوظائف الأساسية للعاكس في نظام الشبكة في تحويل التيار المباشر (DC) إلى تيار بالتناوب (AC). معظم مصادر الطاقة المتجددة ، مثل الألواح الشمسية ، تولد الكهرباء DC. ومع ذلك ، فإن الكهرباء المستخدمة في المنازل والشركات ، وكذلك الطاقة التي توفرها شبكة المرافق ، هي في شكل AC. لذلك ، يعمل العاكس كجسر بين طاقة التيار المستمر الناتج عن مصدر الطاقة المتجددة وطاقة التيار المتردد المطلوبة للاستهلاك واتصال الشبكة.
الألواح الشمسية ، على سبيل المثال ، تولد الكهرباء DC من خلال التأثير الكهروضوئي. عندما يضرب ضوء الشمس الخلايا الشمسية ، فإنه يخلق تيارًا كهربائيًا يتدفق في اتجاه واحد. ثم يتم إرسال قوة DC هذه إلى العاكس ، الذي يحولها إلى طاقة التيار المتردد. يمكن بعد ذلك استخدام طاقة التيار المتردد لتشغيل الأجهزة الكهربائية داخل المبنى أو تصديرها إلى الشبكة. بدون عاكس ، ستكون طاقة التيار المستمر الناتجة عن الألواح الشمسية غير متوافقة مع الأنظمة الكهربائية في منازلنا وشبكة المرافق.
المزامنة مع الشبكة
يتمثل دور حاسم آخر للعاكس في نظام الشبكة في مزامنة قوة التيار المتردد الذي تنتجه مع تواتر وجهد شبكة المرافق. تعمل الشبكة بتردد محدد ، عادةً 50 أو 60 هرتز ، اعتمادًا على المنطقة. يجب أن يضمن العاكس أن طاقة التيار المتردد الذي يولده يطابق هذا التردد والجهد لتمكين التكامل السلس مع الشبكة.
لتحقيق هذا التزامن ، يراقب العاكس بشكل مستمر تردد الشبكة والجهد. يقوم بضبط إخراج طاقة التيار المتردد وفقًا لذلك لمطابقة معلمات الشبكة. تُعرف هذه العملية باسم مزامنة الشبكة. إذا فشل العاكس في التزامن مع الشبكة ، فقد يتسبب ذلك في مشكلات جودة الطاقة ، مثل تقلبات الجهد وعدم الاستقرار في التردد. هذه المشكلات لا يمكن أن تلحق الضرر بالمعدات الكهربائية فحسب ، بل تشكل أيضًا خطر السلامة للمستهلكين.
أقصى تتبع نقطة الطاقة (MPPT)
بالإضافة إلى تحويل DC إلى AC والمزامنة مع الشبكة ، تم تجهيز العديد من المحولات في أنظمة الشبكة بميزة تسمى Maximum Power Point Tracking (MPPT). MPPT هي تقنية تستخدم لتحسين إخراج الطاقة لمصدر الطاقة المتجددة ، مثل الألواح الشمسية.
لا تعمل الألواح الشمسية دائمًا في أقصى قدر من إخراج الطاقة. يمكن أن يتأثر أدائها بعوامل مختلفة ، مثل شدة ضوء الشمس ودرجة الحرارة والتظليل. تتيح تقنية MPPT للعاكس تتبع بشكل مستمر نقطة الطاقة الحد الأقصى للألواح الشمسية وضبط ظروف التشغيل لضمان عملها بكفاءتها الذروة.
من خلال زيادة إنتاج الطاقة للألواح الشمسية ، يمكن أن تزيد تقنية MPPT بشكل كبير من إنتاج الطاقة الكلي للنظام على الشبكة. هذا ، بدوره ، يمكن أن يؤدي إلى وفورات أعلى على فواتير الكهرباء وعائد أسرع على الاستثمار لمالك النظام.
السلامة والحماية
تلعب العاكسات في الأنظمة على الشبكة أيضًا دورًا مهمًا في ضمان سلامة النظام وحمايته ومستخدميه. وهي مزودة بميزات أمان مختلفة لمنع المخاطر الكهربائية وحماية النظام من التلف.
واحدة من أهم ميزات السلامة في العاكس هي الحماية الزائدة. تراقب هذه الميزة التيار يتدفق عبر العاكس ويقوم بإغلاقه تلقائيًا إذا تجاوز التيار مستوى آمن. يمكن أن يحدث التيار الزائد لأسباب مختلفة ، مثل دائرة قصيرة أو خطأ في النظام الكهربائي. من خلال إيقاف تشغيل العاكس ، تساعد الحماية الزائدة في منع الأضرار التي لحقت العاكس والمكونات الأخرى للنظام.
عادةً ما تشمل المحولات حماية الجهد الزائد وحماية الجهد. تراقب هذه الميزات جهد الشبكة وإخراج العاكس وإغلاق العاكس إذا خرج الجهد خارج نطاق آمن. الجهد الزائد يمكن أن يتلف المعدات الكهربائية ، في حين أن الجهد السفلي يمكن أن يتسبب في خلل النظام.
ميزة سلامة مهمة أخرى هي الحماية المضادة للجزر. في حالة انقطاع التيار الكهربائي على الشبكة ، يجب أن يتوقف العاكس على الفور عن تغذية الكهرباء في الشبكة لمنع حالة خطيرة تُعرف باسم Islanding. يحدث الجزيرة عندما يستمر جزء من الشبكة في تلقي الطاقة من مورد الطاقة الموزع ، مثل نظام الشبكة ، على الرغم من أن الشبكة الرئيسية قد انخفضت. هذا يمكن أن يشكل مخاطر سلامة خطيرة للعاملين في المرافق الذين قد يعملون على الشبكة لاستعادة الطاقة.
المراقبة والتحكم
غالبًا ما يأتي المحولات الحديثة في أنظمة الشبكة مع قدرات مراقبة ومراقبة متقدمة. تتيح هذه الميزات أصحاب النظام والمشغلين مراقبة أداء النظام في الوقت الفعلي وإجراء التعديلات حسب الحاجة.
تم تجهيز العديد من المحولات بواجهات اتصال مدمجة ، مثل Wi-Fi أو Ethernet ، والتي تسمح لهم بالاتصال بنظام المراقبة. يمكن لنظام المراقبة تقديم معلومات مفصلة حول إنتاج الطاقة في النظام واستهلاك الطاقة ومقاييس الأداء الأخرى. يمكن الوصول إلى هذه المعلومات عن بُعد عبر متصفح ويب أو تطبيق للجوال ، مما يسمح لمالكي النظام بتتبع أداء نظامهم من أي مكان.
بالإضافة إلى المراقبة ، تدعم بعض العاكسات أيضًا وظائف التحكم عن بُعد. يتيح ذلك لأصحاب النظام أو المشغلين ضبط إعدادات العاكس عن بُعد ، مثل طاقة الإخراج أو وضع التشغيل. يمكن أن يكون التحكم عن بُعد مفيدًا بشكل خاص لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها وتحسين أداء النظام.
خاتمة
في الختام ، يعتبر العاكس مكونًا مهمًا لنظام الشبكة. يلعب دورًا حيويًا في تحويل DC إلى AC ، والمزامنة مع الشبكة ، وزيادة إخراج الطاقة ، وضمان السلامة والحماية ، وتوفير قدرات المراقبة والتحكم. بدون العاكس ، لن تكون الطاقة المتجددة التي يتم إنشاؤها بواسطة نظام الشبكة غير قابل للاستخدام وغير متوافق مع شبكة المرافق.
إذا كنت تفكر في تثبيت نظام على الشبكة ، فمن الضروري اختيار العاكس عالي الجودة الذي يلبي متطلباتك المحددة. ابحث عن العاكس مع ميزات مثل MPPT ومزامنة الشبكة وقدرات السلامة والمراقبة المتقدمة. في شركتنا ، نقدم مجموعة واسعة من المحولات و1 كيلوواط على نظام شمسي الشبكةالتي تم تصميمها لتوفير أداء موثوق وفعال.
إذا كان لديك أي أسئلة أو ترغب في مناقشة احتياجات نظام الشبكة الخاصة بك ، فيرجى عدم التردد في الاتصال بنا. نحن هنا لمساعدتك في الاستفادة القصوى من الطاقة المتجددة وتحقيق أهداف الطاقة الخاصة بك.
مراجع
- اللجنة الكهربية الدولية (IEC). IEC 61727: الأنظمة الكهروضوئية (PV) - خصائص واجهة الأداة المساعدة.
- جمعية صناعات الطاقة الشمسية (SEIA). أنظمة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة: دليل لأفضل الممارسات.
- معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). IEEE 1547: معيار لربط الموارد الموزعة مع أنظمة الطاقة الكهربائية.
