7 dersten 4.

İnvertörler

Güneş panelleri DC üretir. Değişken hızlı rüzgar türbinleri ve bataryalar, şebekeyle uyuşmayan frekanslarda ve gerilimlerde güç üretir veya depolar. Bu kaynakların her birini bir AC şebekede kullanılabilir kılan tek ekipman parçası invertördür — muhtemelen tüm yenilenebilir enerji hikayesindeki en önemli, ve en az tartışılan, donanım parçası.

Temel görev

Bir invertör, DC gücü şebekenin gerilimine ve frekansına senkronize AC güce dönüştürür — ya da, modern ekipmanda daha genel olarak, bir kaynağın ürettiği hangi formdaysa gücü şebekeyle uyumlu AC'ye dönüştürür. Bunu, saniyede binlerce kez açılıp kapanan güç elektroniği anahtarlama cihazlarını (IGBT veya MOSFET gibi transistörler) kullanarak yapar; bu, bir DC kaynaktan düzgün bir AC dalga formu sentezlemeye yetecek kadar hızlıdır.

İnvertörlerin bu rotada nerede ortaya çıktığı

Güneş PV

Paneller saf DC ürettiğinden, her güneş kurulumunun bir invertöre ihtiyacı vardır. Çatı sistemleri genellikle sistem başına bir invertör (veya mikro-invertör tasarımlarında panel başına) kullanır; büyük ölçekli santraller büyük merkezi veya dizi invertörleri kullanır.

Değişken hızlı rüzgar türbinleri

Sırt sırta bir konvertör (doğrultucu artı invertör), rüzgar enerjisi dersinde tanıtıldığı gibi, türbinin değişken frekanslı çıkışını şebekenin sabit frekansından ayrıştırır.

Batarya depolama

Bataryalar DC güç depolar ve salar, bu yüzden her iki yönde de bir invertöre ihtiyaç vardır — deşarj olurken DC'yi AC'ye, şarj olurken AC'yi DC'ye dönüştürür.

Şebeke takipli ile şebeke oluşturan: kilit modern ayrım

Bu ayrım, tam olarak bu rotada daha önce bahsedilen atalet boşluğunu ele aldığı için, modern güç sistemleri mühendisliğindeki en önemli gelişmelerden biridir.

Şebeke takipli invertör

Şebekenin mevcut gerilimini ve frekansını ölçer ve çıkışını buna uyacak şekilde senkronize eder — çalışabilmesi için “takip edeceği” kararlı bir şebeke sinyaline ihtiyaç duyar. Bu, bugüne kadar kurulan invertörlerin ezici çoğunluğunu tanımlar.

Şebeke oluşturan invertör

Geleneksel bir senkron jeneratöre davranış olarak benzer şekilde, kendi gerilim ve frekans referansını aktif olarak kurar, ve şebekeyi sadece takip etmek yerine desteklemesine yardımcı olabilir — prensipte, zaten çalışan herhangi bir şeyle senkronize olmaya ihtiyaç duymadan, enerjisiz bir şebekenin bölümlerini yeniden başlatmak dahil.

Güç kalitesi: invertörlerin yaptığı diğer iş

Temel DC-AC dönüşümünün ötesinde, modern invertörler harmonik bozulmayı en aza indirmek için çıkış dalga formlarını aktif olarak şekillendirir, yerel gerilimi desteklemeye yardımcı olmak için reaktif güç sağlayabilir veya soğurabilir (Temeller rotasında ele alınan bir konu), ve giderek "ride-through" (sürdürme) yeteneği içerir — önceki nesil invertörlerin genellikle kendi korumaları için tasarlandığı gibi ilk sorun belirtisinde bağlantıyı kesmek yerine, kısa gerilim düşüşleri veya frekans sapmaları boyunca bağlı kalıp şebekeyi destekler.