インバータの技術開発の方向性

太陽光発電産業が台頭する前は、インバーターまたはインバーター技術は主に鉄道輸送や電力供給などの産業に適用されていました。太陽光発電産業の隆盛以来、太陽光発電インバータは新エネルギー発電システムの中核機器となり、皆様によく知られています。特にヨーロッパと米国の先進国では、省エネと環境保護の人気の概念により、太陽光発電市場がより早く発展し、特に家庭用太陽光発電システムの急速な発展が見られました。家庭用インバータは多くの国で家電製品として採用されており、普及率は高い。

太陽光発電インバータは、太陽光発電モジュールによって生成された直流電流を交流電流に変換し、それをグリッドに供給します。発電の電力品質や発電効率はインバータの性能と信頼性によって決まります。したがって、太陽光発電システム全体の核となるのが太陽光発電インバータです。状態。
中でも系統接続型インバーターはあらゆるカテゴリーで大きな市場シェアを占めており、あらゆるインバーター技術の発展の始まりでもあります。他のタイプのインバータと比較して、系統接続インバータは技術的に比較的単純であり、太陽光発電の入力と系統出力に重点を置いています。このようなインバータでは、安全、信頼性、効率的、高品質の出力電力が重視されています。テクニカル指標。各国で策定される系統連系型太陽光発電の技術条件では、上記の点が規格の共通測定点となっていますが、もちろんパラメータの詳細は異なります。系統接続されたインバータの場合、すべての技術要件は分散型発電システムの系統の要件を満たすことが中心であり、より多くの要件はインバータの系統の要件、つまりトップダウンの要件から生じます。電圧、周波数仕様、電力品質要件、安全性、障害発生時の制御要件など。また、系統に接続する方法、どの電圧レベルの電力系統を組み込むかなど、系統に接続されたインバーターは常に系統の要件を満たす必要があり、発電システムの内部要件から来るものではありません。そして、技術的な観点から見ると、非常に重要な点は、系統連系インバーターは「連系発電」、つまり連系条件を満たしたときに発電するということです。太陽光発電システム内のエネルギー管理の問題に取り組むので、簡単です。発電する電力のビジネスモデルと同じくらいシンプルです。海外の統計によると、建設・運用されている太陽光発電システムの90％以上が系統連系型太陽光発電システムであり、系統連系型インバータが使用されている。

系統接続されたインバータの反対の種類のインバータは、オフグリッド インバータです。オフグリッドインバータとは、インバータの出力が系統に接続されず、負荷に接続され、負荷を直接駆動して電力を供給することを意味します。オフグリッド・インバーターの用途はほとんどなく、主に一部の遠隔地では、系統接続条件が利用できない、系統接続条件が悪い、または自家発電および自家消費の必要性があるため、 -グリッドシステムは「自家生成・自家利用」を重視します。オフグリッド・インバーターの用途が少ないため、技術の研究開発はほとんどありません。オフグリッド・インバーターの技術的条件に関する国際標準はほとんどなく、そのため、そのようなインバーターの研究開発はますます少なくなります。しかし、オフグリッドインバータの機能とそれに関連する技術は単純ではなく、特にエネルギー貯蔵電池と連携する場合、システム全体の制御と管理は系統接続されたインバータよりも複雑になるはずです。言われるオフグリッドインバーター、太陽光発電パネル、バッテリー、負荷、その他の機器で構成されるシステムはすでに単純なマイクログリッドシステムであるということ。唯一のポイントは、システムがグリッドに接続されていないことです。

実際には、オフグリッドインバーター双方向インバータ開発の基礎となります。双方向インバータは、実際には、系統接続インバータとオフグリッド インバータの技術的特徴を組み合わせており、地域の電力供給ネットワークや発電システムで使用されます。電力網と並列で使用する場合。現時点ではこのタイプの応用例は多くありませんが、このタイプのシステムはマイクログリッド開発のプロトタイプであるため、将来の分散型発電のインフラおよび商業運転モードと一致します。そして将来のローカライズされたマイクログリッドアプリケーション。実際、太陽光発電が急速に発展し成熟している一部の国や市場では、家庭や小規模地域へのマイクログリッドの適用がゆっくりと発展し始めています。同時に自治体は、自家用の新エネルギー発電や電力網からの不足部分を優先した、家庭を単位とした地域の発電・蓄電・消費ネットワークの整備を奨励している。したがって、双方向インバータは、バッテリの充放電制御、系統接続/オフグリッド動作戦略、負荷信頼性の高い電源戦略など、より多くの制御機能とエネルギー管理機能を考慮する必要があります。全体として、双方向インバータは、系統や負荷の要件だけを考慮するのではなく、システム全体の観点からより重要な制御および管理機能を果たします。

電力網の発展方向の一つとして、新エネルギー発電を核として構築される地域の発電・配電・電力消費ネットワークが今後のマイクログリッドの主要な発展手法の一つとなる。このモードでは、ローカル マイクログリッドは大規模グリッドと対話的な関係を形成し、マイクログリッドは大規模グリッド上で密接に動作するのではなく、より独立して、つまりアイランド モードで動作します。地域の安全性を確保し、確実な電力消費を優先するため、地域の電力が豊富な場合、または外部電力網からの電力供給が必要な場合にのみ系統連系運転モードが形成されます。現時点では、さまざまな技術や政策が未熟な状況にあるため、マイクログリッドは大規模に適用されておらず、少数の実証プロジェクトのみが実行されており、それらのプロジェクトのほとんどはグリッドに接続されています。マイクログリッド インバーターは、双方向インバーターの技術的特徴を組み合わせており、重要なグリッド管理機能を果たします。インバータ、制御、管理を一体化した代表的な統合制御・インバータ一体機です。ローカルエネルギー管理、負荷制御、バッテリー管理、インバーター、保護、その他の機能を引き受けます。マイクログリッドエネルギー管理システム（MGEMS）と合わせてマイクログリッド全体の管理機能を完成させ、マイクログリッドシステム構築の中核となる機器となります。インバータ技術の開発における最初の系統接続インバータと比較して、純粋なインバータ機能から分離され、マイクログリッド管理および制御の機能を担っており、システムレベルでいくつかの問題に注意を払い、解決しています。エネルギー貯蔵インバーターは、双方向の反転、電流変換、バッテリーの充電と放電を行います。マイクログリッド管理システムは、マイクログリッド全体を管理します。コンタクタ A、B、C はすべてマイクログリッド管理システムによって制御されており、孤立した島でも動作できます。マイクログリッドの安定性と重要な負荷の安全な動作を維持するために、電源に応じて重要でない負荷を時々遮断してください。