Útmutató a háromfázisú inverterekhez: típusok, méretezés és a megfelelő kiválasztása a napelemekhez

A legtöbb európai otthonban, műhelyben és kereskedelmi épületben a háromfázisú áram az alapellátás, amely szinte minden döntést megváltoztat a napelemes tervezésben. A 3 fázisú inverter egyenáramú áramot vesz egy PV-tömbből vagy akkumulátorbankból, és kiegyensúlyozott háromfázisú váltakozó áramként szállítja, így a rendszer közvetlenül üzemeltethet háromfázisú terheléseket, egyenletesen exportálhat a hálózatba, és a fázisáramokat a hálózat üzemeltetője által meghatározott határokon belül tartja. Akár egy raktártetőhöz kötött egységet ad meg, akár egy hibrid invertert épít be egy meglévő háromfázisú elosztótáblába, akár tárolórendszert épít egy kis kereskedelmi telephelyre, ugyanaz a maroknyi kérdés érkezik vissza. Ez az útmutató bemutatja ezeknek az invertereknek a működését, a ma elérhető konfigurációkat, valamint a megfelelő méretezést és védelmet.

Mi az a 3 fázisú inverter?

A 3 fázisú inverter olyan teljesítményelektronikai eszköz, amely a DC bemenetet három különálló váltakozó áramú kimeneti hullámformává alakítja, amelyek mindegyike 120 fokkal eltolódik a másikhoz képest. Egy európai 400 V-os hálózaton minden fázis nagyjából 230 V-on van a nullához képest, és 400 V-on a fázisok között, a kimenet pedig az 50 Hz-es hálózati frekvenciára van zárva. Mivel a három hullámforma szimmetrikus, a pillanatnyi áramuk kiegyenlített terhelés mellett kialszik, ezért a háromfázisú motorok zavartalanul működnek, és ezért a háromfázisú berendezéseknek kevesebb vezetőanyagra van szükségük azonos teljesítmény mozgatásához.

Az egyfázisú inverterhez képest nem csak a kimeneti kapcsok száma különbözik. A háromfázisú egységnek három lábat kell egyszerre vezérelnie, minden fázisban külön-külön mérnie kell a feszültséget és az áramerősséget, és stabilnak kell maradnia, ha a terhelések egyenetlenül oszlanak el. Ez az extra vezérlési munka lehetővé teszi nagy hőszivattyúk, műhelygépek és háromfázisú elektromos töltőkészülékek táplálását az egyfázisú tápellátás által megkövetelt jelenlegi plafon nélkül.

Hogyan működik a háromfázisú inverter

MPPT és a DC Link

Az egyenáramú oldalon egy vagy több maximális teljesítménypont-követő folyamatosan keresi azt a feszültséget és áramot, amelyen a PV-tömb a legtöbbet termeli. A begyűjtött energiát egy stabilizált egyenáramú kapcsolatra továbbítják, jellemzően néhány száz volt az alacsony feszültségű hibrid kiviteleknél és 400-800 V a nagyfeszültségű akkumulátoros rendszerekben. Az akkumulátor csatlakoztatása esetén ez a kapcsolat kétirányú busssá válik: az áram áramolhat a PV-ről az akkumulátorba, az akkumulátorról vissza az inverter fokozatba, vagy egyenesen az AC oldalra.

A háromfázisú híd

Hat kapcsolókészülék, kimeneti fázisonként kettő alkotja az inverter szívét. A nagyfrekvenciás PWM kapcsolás minden ágban szinuszos áramot szintetizál, a kimeneti szűrő pedig tiszta hullámformává simítja a kapcsolási hullámzást. A fáziszárolt hurok a kimenetet frekvenciában és fázisszögben a hálózathoz igazítja, ami a biztonságos párhuzamosítás és a pontos teljesítménytényező szabályozás szempontjából egyaránt fontos.

Vezérlés, felügyelet és hálózati támogatás

A modern egységek az intelligenciát az erőfokozat tetejére helyezik: exportkorlátozás CT-mérőn keresztül, kiegyensúlyozatlan kimenetvezérlés, tartalék átvitel a lényeges terhelésekhez, valamint távfelügyelet Wi-Fi-n, Etherneten vagy 4G-n keresztül. Ezek a jellemzők, több mint az adattáblán szereplő besorolás, azok, amelyek elválasztják egymástól a két azonos teljesítményű invertert a napi működés során.

Egyfázisú vs három fázis: mi változik valójában

Az alábbi táblázat összefoglalja azokat a gyakorlati különbségeket, amelyek a leginkább számítanak, amikor az egyfázisú és a háromfázisú kialakítás között dönt.

A 3 fázisú inverterek fő típusai

Hálózatra kötött háromfázisú inverterek

Ezeknek nincs akkumulátorportjuk, és egyszerűen a PV energiát a hálózatba tolják egy transzformátor nélküli fokozaton keresztül. Ezek a legegyszerűbb és legköltséghatékonyabb megoldás nappali termelésre, és olyan tetőkre alkalmasak, ahol minden kilowattórát exportálnak vagy a helyszínen fogyasztanak el, ahogy azt előállítják. A hatásfok jellemzően ebben az osztályban a legmagasabb, és a kínálat a kis 5 kW-os egységektől a 80 kW-os háromfázisú modellekig terjed a kereskedelmi tetőkhöz.

Deye SUN-10K-G06P3-EU-AM2-P1 650-715 €/db ÁFA nélkül Termék megtekintése →

Háromfázisú kisfeszültségű hibrid inverterek

Az alacsony feszültségű hibrid egyenáramú oldalon 48 V-os akkumulátortelepet vesz fel, ami természetes választássá teszi az utólagos felszerelésekhez és olyan projektekhez, ahol az akkumulátormodulokat fokozatosan adják hozzá. A töltő- és kisütési áramok azonos teljesítmény mellett nagyobbak, ezért a kábelek méretére és a biztosítékok kiválasztására oda kell figyelni, de az akkumulátortechnológia kiforrott, széles körben elérhető és könnyen szervizelhető. Ezek az egységek népszerűek a nagyobb családi házakban és kis műhelyekben, ahol már háromfázisú készülékek működnek.

Deye SUN-8K-SG04LP3-EU háromfázisú alacsony feszültségű hibrid inverter 1310~1480€/db ÁFA nélkül Termék megtekintése →

Háromfázisú nagyfeszültségű hibrid inverterek

A nagyfeszültségű hibridek egymásra rakott akkumulátormodulokkal működnek 200–800 V-on. A magasabb buszfeszültség alacsonyan tartja az áramerősséget, így a hatékonyság és a tartalék teljesítmény általában jobb, és a telepítés kompakt marad, még akkor is, ha a kapacitás 10 kWh-ról 60 kWh-ra vagy még nagyobbra nő. Ezt a formátumot a legtöbb új lakossági és kiskereskedelmi tárolóprojekt határozza meg, különösen ott, ahol egyetlen tartalék körnek kell üzemeltetnie egy hőszivattyút vagy egy kútszivattyút.

Deye SUN-12K-SG01HP3-EU-AM2 hibrid inverter 1150-1280 €/db ÁFA nélkül Termék megtekintése →

Minden az egyben háromfázisú tárolórendszerek

Ebben a formátumban az inverter, az akkumulátormodulok, a BMS és gyakran az átváltó eszköz egy szekrényben helyezkednek el, egyetlen csatlakozási készlettel. Csökken a telepítési idő, ritkulnak a bekötési hibák, és a gyártó az egész rendszert egy termékként hangolhatja. Kereskedelmi és ipari projekteknél ugyanez a logika skálázható a háromfázisú PCS egységek, statikus átviteli kapcsolók és konténeres akkumulátorrendszerek révén.

3 fázisú inverter méretezése

A méretezés a terhelésnél kezdődik, nem a PV-tömbnél. Egy rövid sorozat megőrzi a számokat őszintén:

1. Adja össze az egyes fázisok folyamatos terhelését, és ellenőrizze, hogy egyetlen fázis sem lépi túl az inverter vagy a hálózat üzemeltetője által megengedett kiegyensúlyozatlansági határt.
2. Hasonlítsa össze a tömb DC névleges értékét az inverter AC névleges értékével; az 1,1 és 1,3 közötti egyenáram-váltóáram arány Európa nagy részén normális.
3. Ellenőrizze, hogy hány MPPT bemenetre van szüksége a tetőelrendezéshez, különösen ott, ahol a húrok különböző irányokba néznek, vagy részleges árnyékban vannak.
4. Mérje meg az akkumulátort a fedezni kívánt esti és éjszakai fogyasztás körül, majd ellenőrizze, hogy az inverter töltési és kisütési teljesítménye valóban képes mozgatni ezt az energiát a rendelkezésre álló órák alatt.
5. Sorolja fel a tartalék terheléseket és azok induló túlfeszültségeit, majd ellenőrizze, hogy az inverter képes-e önmagában hordozni őket.
6. Alkalmazzon hőmérsékletcsökkentési tényezőt, mivel a 25 fokos névleges egység kevesebbet szállít a meleg helyiségben.

Vegye figyelembe a kW és a kVA közötti különbséget. Egy 10 kW-os, 0,8-as teljesítménytényezővel rendelkező háromfázisú inverter 10 kVA látszólagos teljesítményt ad le, ami számít, amikor az egységet transzformátorhoz vagy generátorhoz csatlakoztatja. Ha a tárolást háromfázisú terhelésekkel kombinálja, a feszültségablakok, a fázisegyensúly és a tartalék átvitel kompatibilitási kérdéseivel részletesebben foglalkozunk. műszaki kompatibilitási útmutató háromfázisú energiatároló rendszerekhez .

A vezetékezés és a védelem alapjai

A háromfázisú munka kevesebb teret hagy az improvizációra, mint az egyfázisú munka, főként azért, mert a nulla és a védőberendezések eltérően viselkednek.

• Használjon öteres kábelt, és a nullapontot a legrosszabb kiegyensúlyozatlanság esetére méretezze, ne a nulla áramhoz.
• Válassza ki az inverter egyenáramú szivárgási jellemzőinek megfelelő maradékáram-eszközöket; Az A típus elterjedt, és egyes tervekhez B típus szükséges.
• Szerelje fel az egyenáramú és váltakozó áramú túlfeszültség-védelmet a belépési pontra, különösen a felsővezetékes vidéki hálózatokon.
• Telepítse a CT-mérőt vagy intelligens mérőt ott, ahol a hálózat üzemeltetője exportkorlátozást ír elő, és az üzembe helyezés előtt ellenőrizze a leolvasási irányt.
• A földelővezetéket és a rackek potenciálkiegyenlítését tartsa külön a nullától, egyetlen meghatározott földelési ponttal.

Ahol háromfázisú invertert használnak

• Nagyobb lakások hőszivattyúval, háromfázisú tűzhellyel vagy műhelyszerszámokkal.
• Kis kereskedelmi helyiségek, pékségek és műhelyek, ahol a motorok uralják a terhelési profilt.
• Szivattyúkat, ventilátorokat és gabonakezelő berendezéseket működtető mezőgazdasági területek.
• Kereskedelmi és ipari tárolási projektek, amelyekhez tarifa-arbitrázst és keresletreakciót kell alkalmazni.
• Elektromos töltőállomások, ahol a háromfázisú AC töltők és egyenáramú töltők ugyanabból a tápegységből táplálkoznak.

Gyakori kiválasztási hibák

• Csak kW-ot vásárol, és figyelmen kívül hagyja az akkumulátorfeszültség ablakát és a töltési teljesítményt.
• Feltételezve, hogy minden háromfázisú inverter semleges áramot szolgáltat; néhány rácsos kialakítás csak háromvezetékes.
• A fáziskiegyensúlyozatlanság határának figyelmen kívül hagyása, majd azon töpreng, hogy miért csökkentik a kimenetet.
• Elfelejtve, hogy a biztonsági mentés kimenete általában egy dedikált alapvető terhelési kártyára korlátozódik.
• Nem hagy helyet egy második akkumulátormodulnak, ami később új invertert kényszerít.

Gyakran Ismételt Kérdések

Működhet egy 3 fázisú inverter egyfázisú tápról?

Nem. Egy háromfázisú inverterhez három feszültség alatt álló vezetékre van szükség meghatározott fázisviszony mellett. Ha csak egyfázisú tápegység áll rendelkezésre, használjon helyette egyfázisú hibrid egységet, vagy kérdezze meg a hálózat üzemeltetőjét a háromfázisú frissítésről.

Egy háromfázisú inverterhez mindig nulla kell?

Nem mindig. Néhány hálózatra kötött egységet háromvezetékes működésre terveztek, de a hibrid és tartalék invertereknek szinte mindig nullára van szükségük a kiegyensúlyozatlan egyfázisú terhelések ellátásához. Megrendelés előtt ellenőrizze a kapcsolási rajzot.

Melyik a jobb, alacsony vagy nagyfeszültségű akkumulátor?

A magas feszültség nagyobb tartalékteljesítményű és növekvő kapacitású új telepítésekhez, míg az alacsony feszültség az utólagos felszerelésekhez és projektekhez, ahol a modulokat lépésről lépésre adják hozzá. Mindkettő jól működik, ha az invertert megfelelően csatlakoztatják az akkumulátorhoz.

A háromfázisú inverter kiválasztásához három dolognak kell megfelelnie: a helyszíni terhelési profilnak, a használni kívánt akkumulátorformátumnak és a hálózat üzemeltetőjének a rendszer viselkedésének a csatlakozási ponton. Igazítsa ezeket, és a design többi része gyorsan a helyére kerül. Ha inkább a háromfázisú inverterek, hibrid egységek és a hozzájuk illő készletek tesztelt katalógusából szeretné kiválasztani, küldje el nekünk a projekt részleteit és csapatunk konfigurációval és árajánlattal tér vissza.