Ang mga inverter nahisakop sa usa ka dako nga grupo sa mga static converter, nga naglakip sa daghan karon'mga aparato nga makahimo sa"kinabig""mga electrical parameter sa input, sama sa boltahe ug frequency, aron makahimo og output nga nahiuyon sa mga kinahanglanon sa load.

Sa kinatibuk-an, ang mga inverter mao ang mga aparato nga makahimo sa pag-convert sa direct current ngadto sa alternating current ug komon kaayo sa mga aplikasyon sa industrial automation ug mga electric drive. Ang arkitektura ug disenyo sa lainlaing mga tipo sa inverter mausab sumala sa matag piho nga aplikasyon, bisan kung ang kinauyokan sa ilang panguna nga katuyoan parehas (DC ngadto sa AC conversion).

1. Mga Inverter nga Nag-inusara ug Konektado sa Grid

Ang mga inverter nga gigamit sa mga aplikasyon sa photovoltaic sa kasaysayan gibahin sa duha ka pangunang kategorya:

:Mga nag-inusarang inverter

:Mga inverter nga konektado sa grid

Ang mga standalone inverter para sa mga aplikasyon diin ang planta sa PV wala konektado sa pangunang network sa distribusyon sa enerhiya. Ang inverter makahimo sa pagsuplay sa enerhiya sa konektado nga mga karga, nga nagsiguro sa kalig-on sa pangunang mga parameter sa kuryente (boltahe ug frequency). Kini nagpabilin kanila sulod sa gitakda nang daan nga mga limitasyon, nga makasugakod sa temporaryo nga mga sitwasyon sa overloading. Niini nga sitwasyon, ang inverter konektado sa usa ka sistema sa pagtipig sa baterya aron masiguro ang makanunayon nga suplay sa enerhiya.

Ang mga grid-connected inverter, sa laing bahin, makahimo sa pag-synchronize sa electrical grid diin kini konektado tungod kay, sa kini nga kaso, ang boltahe ug frequency dili parehas."gipahamtang""pinaagi sa main grid. Kini nga mga inverter kinahanglan nga makadiskonekta kung ang main grid mapakyas aron malikayan ang bisan unsang posible nga reverse supply sa main grid, nga mahimong usa ka seryoso nga peligro.

Hulagway 1 - Ehemplo sa Standalone system ug Grid-connected system. Hulagway gikan sa Biblus.

2. Unsa ang Papel sa Bus Capacitor

Ang katuyoan sa usa ka inverter mao ang pag-convert sa usa ka DC waveform voltage ngadto sa usa ka AC signal aron maka-inject og kuryente ngadto sa usa ka load (pananglitan ang power grid) sa usa ka gihatag nga frequency ug adunay gamay nga phase angle (φ ≈0). Usa ka gipasimple nga sirkito para sa usa ka single phase unipolar Pulse-Width Modulation (PWM) ang gipakita sa Figure2 (ang parehas nga kinatibuk-ang laraw mahimong mapalapdan ngadto sa usa ka three-phase system). Niini nga eskematiko, ang usa ka PV system, nga nagsilbing tinubdan sa boltahe sa DC nga adunay pipila ka source inductance, giporma ngadto sa usa ka AC signal pinaagi sa upat ka IGBT switch nga parallel sa freewheeling diodes. Kini nga mga switch gikontrol sa gate pinaagi sa usa ka PWM signal, nga kasagaran ang output sa usa ka IC nga nagtandi sa usa ka carrier wave (kasagaran usa ka sine wave sa gitinguha nga output frequency) ug usa ka reference wave sa usa ka mas taas nga frequency (kasagaran usa ka triangle wave sa 5-20kHz). Ang output sa mga IGBT giporma ngadto sa usa ka AC signal nga angay gamiton o grid injection pinaagi sa aplikasyon sa lain-laing mga topolohiya sa mga LC filter.

Pagkuha og Kwotasyon

Hulagway 2: Pulsed Width Modulation (PWM) nga usa ka hugnasetup sa inverter. Ang mga IGBT switch, uban sa LC output filter, nagporma sa DC input signal ngadto sa magamit nga AC signal. Kini nag-induce ogmakadaot nga boltahe nga moagi sa mga terminal sa PV. Ang busang capacitor gisukod aron makunhuran kini nga ripple.

Ang operasyon sa mga IGBT mopasulod og ripple voltage ngadto sa terminal sa PV array. Kini nga ripple makadaot sa operasyon sa PV system, tungod kay ang nominal voltage nga gigamit sa mga terminal kinahanglan nga ipadayon sa max power point (MPP) sa IV curve aron makuha ang pinakadaghang kuryente. Ang voltage ripple sa mga PV terminal mo-oscillate sa kuryente nga gikuha gikan sa sistema, nga moresulta sa

usa ka mas ubos nga aberids nga output sa kuryente (Figure 3). Usa ka kapasitor ang gidugang sa bus aron mahapsay ang voltage ripple.

Hulagway 3: Ang voltage ripple nga gipasulod sa mga PV terminal pinaagi sa PWM inverter scheme nagbalhin sa gigamit nga boltahe gikan sa max power point (MPP) sa PV array. Kini nagpaila sa usa ka ripple sa power output sa array aron ang average output power mas ubos kaysa sa nominal MPP.

Ang amplitude (peak to peak) sa voltage ripple gitino sa switching frequency, PV voltage, bus capacitance, ug filter inductance sumala sa:

diin:

Ang VPV mao ang boltahe sa solar panel nga DC,

Ang Cbus mao ang kapasidad sa bus capacitor,

Ang L mao ang inductance sa mga filter inductor,

Ang fPWM mao ang frequency sa pagbalhin.

Ang Equation (1) magamit sa usa ka ideal nga capacitor nga nagpugong sa pag-agos sa karga pinaagi sa capacitor atol sa pag-charge ug dayon nagpagawas sa enerhiya nga nahimutang sa electric field nga walay resistensya. Sa tinuod lang, walay capacitor nga ideal (Figure 4) apan gilangkoban sa daghang elemento. Gawas pa sa ideal nga capacitance, ang dielectric dili hingpit nga resistive ug usa ka gamay nga leakage current ang moagos gikan sa anode ngadto sa cathode subay sa usa ka finite shunt resistance (Rsh), nga molaktaw sa dielectric capacitance (C). Kung ang current pinaagi sa capacitor moagos, ang mga pin, foil, ug dielectric dili hingpit nga nag-conduct ug adunay equivalent series resistance (ESR) nga serye uban sa capacitance. Sa katapusan, ang capacitor nagtipig ug pipila ka enerhiya sa magnetic field, busa adunay equivalent series inductance (ESL) nga serye uban sa capacitance ug ESR.

Hulagway 4: Katumbas nga sirkito sa usa ka generic nga capacitor. Ang capacitor kaygilangkoban sa daghang dili-ideal nga mga elemento, lakip ang dielectric capacitance (C), usa ka dili-walay kinutuban nga resistensya sa shunt nga moagi sa dielectric nga molaktaw sa capacitor, series resistance (ESR), ug series inductance (ESL).

Bisan sa usa ka component nga daw simple sama sa capacitor, adunay daghang elemento nga mahimong mapakyas o madaot. Ang matag usa niini nga mga elemento makaapekto sa kinaiya sa inverter, sa AC ug DC nga mga kilid. Aron mahibal-an ang epekto sa pagkadaot sa mga non-ideal nga capacitor components sa voltage ripple nga gipaila sa mga PV terminal, usa ka PWM unipolar H-bridge inverter (Figure 2) ang gisundog gamit ang SPICE. Ang mga filter capacitor ug inductor gihuptan sa 250µF ug 20mH, matag usa. Ang mga modelo sa SPICE para sa mga IGBT gikuha gikan sa trabaho ni Petrie et al. Ang PWM signal, nga nagkontrol sa mga IGBT switch, gitino sa usa ka comparator ug inverting comparator circuit para sa high ug low-side IGBT switch, matag usa. Ang input para sa mga PWM control kay usa ka 9.5V, 60Hz sine carrier wave ug usa ka 10V, 10kHz triangular wave.