弦インバーターの大手サプライヤーとして、私はこれらのデバイスが太陽エネルギーシステムで果たす極めて重要な役割を直接目撃しました。弦インバーターは多くの太陽光発電の中心であり、ソーラーパネルから直接電流（DC）を交互の電流（AC）に変換し、家庭で使用したり、グリッドに供給したりできます。このブログでは、太陽光発電システムのパフォーマンスと効率を最適化するために重要なストリングインバーターのさまざまな制御モードを掘り下げます。
最大パワーポイント追跡（MPPT）
ストリングインバーターで最も基本的な制御モードの1つは、最大パワーポイント追跡（MPPT）です。ソーラーパネルは、彼らが受け取る日光の量に基づいて出力を生成し、それらの出力は、温度、シェーディング、太陽の角度などの要因によって異なります。 MPPTコントロールモードは、ソーラーパネルの動作点を継続的に調整して、最大パワーポイント（MPP）で常に動作していることを確認します。
文字列インバーターのMPPTアルゴリズムは、ソーラーパネルの電圧と電流を監視し、出力を計算します。次に、動作電圧を調整して、出力が最大化されるポイントを見つけます。これは、インバーターが動作電圧をわずかに変更し、結果の出力を測定する試行錯誤のプロセスによって達成されます。電力が増加すると、インバーターは同じ方向に移動し続けます。電力が低下すると、方向が逆になります。
Perturb and Observe（P＆O）、増分コンダクタンス（Inccond）、および分数開カリット電圧（FOCV）など、MPPTアルゴリズムにはいくつかのタイプがあります。各アルゴリズムには独自の利点と欠点があり、アルゴリズムの選択は、ソーラーパネルのタイプ、システムのサイズ、動作条件などの要因に依存します。
MPPT制御は、ソーラーパネルからのエネルギー収穫を最大化するために不可欠です。 MPPでパネルを操作することにより、インバーターは太陽光発電システムの全体的な効率を最大30％向上させることができます。これは、同じ量の日光からより多くのエネルギーが生成され、発電量が増え、コストが削減されることを意味します。
グリッド接続コントロール
グリッド接続された太陽光発電システムでは、ストリングインバーターがユーティリティグリッドに接続されています。グリッド接続コントロールモードは、インバーターがグリッドと同期して動作し、生成されたAC電力を正しい電圧と周波数でグリッドに注入することを保証します。
グリッド接続コントロールモードは、位相ロックループ（PLL）を使用して、グリッド電圧とインバーターの出力電圧を同期させます。 PLLはグリッド電圧を継続的に監視し、インバーターの出力電圧を調整して、位相と周波数の観点からグリッド電圧を一致させます。これにより、グリッドに注入された電力がグリッド電圧とともに位相になることが保証されます。これは、効率的な電力伝達やグリッドへの干渉を避けるために必要です。
同期に加えて、グリッド接続制御モードは、インバーターとグリッドの間のパワーフローも調節します。インバーターは、グリッド結合モードまたはグリッドサポートモードのいずれかで動作できます。グリッド結合モードでは、インバーターは生成されたすべての電力をグリッドに注入し、ソーラーパネルが十分なエネルギーを生成していない場合、システムはパワーにグリッドに依存します。グリッドサポートモードでは、インバーターはグリッドに反応的な電力サポートを提供することもできます。これにより、グリッド電圧の安定化と電力品質の向上に役立ちます。
グリッド接続制御は、グリッド接続された太陽光発電システムの安全で信頼できる動作を確保するために不可欠です。グリッドと同期し、正しい電圧と周波数で出力を注入することにより、インバーターはグリッドの損傷を防ぎ、生成された電力が効率的に使用されるようにします。
島の保護
アイランド州は、グリッドの一部がメイングリッドから切断されますが、太陽光発電システムなどのローカルジェネレーターによって駆動され続ける条件です。ラインブレイクやトランスの故障など、グリッドの障害のために島撮影が発生する可能性があります。アイランド州は、グリッドの孤立した部分が依然としてエネルギーを与えられていることを知らないかもしれないユーティリティ労働者にリスクをもたらす可能性があるため、危険です。
弦インバーターのアイランド州保護制御モードは、アイランド州の条件を検出し、インバーターをすぐにグリッドから切断するように設計されています。アイランド州保護制御モードは、パッシブとアクティブな方法の組み合わせを使用して、アイランド州を検出します。受動的な方法は、グリッド電圧と周波数を監視し、島の状態を示す変化を検出します。一方、アクティブな方法では、グリッドに小さな摂動を導入し、島の検出への応答を監視します。
島の状態が検出されると、インバーターはすぐにグリッドに電力を注入するのを止め、グリッドから外されます。これにより、グリッドの孤立した部分が発生し、ユーティリティワーカーが感電のリスクなしにグリッドで安全に作業できることが保証されます。
アイランド州保護は、グリッド接続された太陽光発電システムの重要な安全機能です。インバーターは、島の島々を検出して防止することにより、ユーティリティワーカーの安全性を保護し、グリッドの信頼できる動作を確保できます。
バッテリー充電制御
バッテリーストレージシステムを備えた太陽光発電システムでは、弦インバーターを使用してバッテリーを充電することもできます。バッテリー充電制御モードは、バッテリーが安全かつ効率的に充電されることを保証します。
バッテリー充電制御モードは、マルチステージ充電アルゴリズムを使用してバッテリーを充電します。アルゴリズムは通常、バルク充電、吸収充電、フロート充電の3つの段階で構成されています。バルク充電段階では、インバーターはバッテリーに高電流を供給して、特定の電圧レベルにすばやく充電します。吸収充電段階では、インバーターは充電電流を減らし、一定の電圧を維持してバッテリーを完全に充電します。フロートの充電段階では、インバーターは充電を維持し、自己流行を防ぐために、バッテリーに小さな電流を供給します。
バッテリー充電制御モードは、バッテリーの充電状態（SOC）と温度を監視して、バッテリーが過充電または過熱しないようにします。 SOCが特定のレベルに達するか、バッテリーの温度が安全な制限を超えた場合、インバーターは充電電流を減らすか、バッテリーの充電を完全に停止します。
バッテリー充電制御は、バッテリー貯蔵システムの長寿命と信頼できる操作を確保するために不可欠です。バッテリーを安全かつ効率的に充電することにより、インバーターはバッテリーの寿命を延ばし、メンテナンスコストを削減できます。
スタンドアロン制御
スタンドアロンの太陽光発電システムでは、ストリングインバーターはユーティリティグリッドに接続されていません。スタンドアロン制御モードは、インバーターが独立して動作し、負荷に電力を供給することを保証します。
スタンドアロン制御モードは、電圧レギュレータを使用して、一定の出力電圧を維持します。電圧レギュレータは、負荷電圧を連続的に監視し、インバーターの出力電圧を調整して、一定の電圧レベルを維持します。これにより、ソーラーパネルの出力や負荷需要の変化に関係なく、負荷が安定した信頼性の高い電源を受け取ることが保証されます。
電圧調整に加えて、スタンドアロン制御モードは、バッテリーのエネルギー貯蔵も管理します。インバーターは、ソーラーパネルが負荷が必要とするよりも多くのエネルギーを生成しているときにバッテリーを充電し、ソーラーパネルが十分なエネルギーを生成していないときにバッテリーを放電します。
オフグリッドソーラーパワーシステムには、スタンドアロン制御が不可欠です。安定した信頼性の高い電源を提供することにより、インバーターはグリッド接続が利用できない遠隔地のエネルギーニーズを満たすことができます。
結論
ストリングインバーターは、さまざまな制御モードを使用して太陽光発電システムのパフォーマンスと効率を最適化する複雑なデバイスです。 MPPT、グリッド接続コントロール、アイランド州の保護、バッテリー充電制御、およびスタンドアロン制御など、このブログで説明されているコントロールモードはすべて、太陽光発電システムの安全で信頼できる効率的な動作を確保するために不可欠です。
ストリングインバーターサプライヤーとして、さまざまな太陽光発電システムのニーズを満たすために、高度な制御機能を備えた幅広いインバーターを提供しています。私たちの単相弦インバーター小規模から中規模の住宅および商業用アプリケーションに適していますが、三相弦インバーター大規模な商業および産業用アプリケーション向けに設計されています。私たちも提供していますソーラーパネル用の弦インバーターさまざまなソーラーパネルと互換性があり、各プロジェクトの特定の要件を満たすためにカスタマイズできます。
私たちの弦インバーターについてもっと知りたい場合、または太陽光発電システムの要件について話し合いたい場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちの専門家チームは、プロジェクトに適したインバーターを選択し、可能な限り最高のソリューションを提供するのを常に支援する準備ができています。
参照
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