شرکت کارآفرینان نیرومند باد شرقشرکت کارآفرینان نیرومند باد شرقشرکت کارآفرینان نیرومند باد شرق
05135412558
info@karafarinan-nb.com
مشهد شهرک صنعتی توس فاز ۲

اینورتر توربین بادی

اینورتر توربین بادی

اگر بخواهیم واژه اینورتر(Inverter) را از انگلیسی ترجمه کنیم، به معنای: معکوس کننده است؛ اما در اینجا منظور از اینورتر توربین بادی، مبدل جریان مستقیم به جریان متناوب است. دلیل این نام گذاری آن است که این دستگاه عمل عکس مبدل برقAC به DC متداول را انجام می دهد. در واقع اینورتر یک نوسان ساز الکترونیکی قدرت بالا است که فرکانس و سطح ولتاژی تولیدی آن می تواند، توسط تقویت کننده ها به سطح ولتاژ و فرکانس دلخواه تبدیل گردد. برای مثال در این سیستم برق باطری که DC است در یک فرآیند سوئیچینگ به برق 220 شهری تبدیل میشود و میتوان دستگاه هایی که با این ولتاژ کار می کنند را راه اندازی نمود.

کاربرد اینورتر

به طور کلی در هرجایی که دسترسی به برق ۲۲۰ شهری امکان پذیر نباشد ( باغ، باغشهر، ویلا، کارهای ساختمانی، هنگام قطع برق خانه، مسافرت، روشنایی با لامپ و…) می توان از اینورتر استفاده کرد؛ می توان دستگاه های برقی معمول مانند: شارژر لپ‌تاپ، تبلت، گوشی موبایل، لامپ روشنایی، کولر کوچک، پنکه، دریل، مینی فرز، پمپ آب، کف‌کش، یخچال، تلویزیون، سیستم صوتی و آمپلی‌فایر، پلوپز، سشوار و… را توسط آن روشن شود. ولی اصلی ترین کارایی این سیستم در سیستم های انتقال نیرو(انتقال برق پنل های خورشیدی به شبکه برق سراسری) و سیستم های کنترل توان(دستگاه جوش و الکترو موتور ها) و افزایش بهره وری(کاهش برق مصرفی سیستم ) می باشد.

مزایای استفاده از اینورتر در سیستم ها:

  • کاهش حجم سیستم و تجهیزات
  • کاهش هزینه های ساخت و بهره برداری قطعات
  • کاهش مصرف برق و افزایش بهره وری
  • سهولت تعمیرات و نگهداری
  • افزایش عمر قطعات کاربردی با استفاده از این دستگاه

این دستگاه با تمام مزایایی و فوایدی که برای یک سیستم دارد. خود به تنهایی معایبی از قبیل:هزینه، نیاز به تعمیرات تخصصی و نگهداری حرفه ایی و تجهیزات مراقبتی دارد. ولی با تمام این معایب برتری این دستگاه در سطح جهانی اثبات شده است. اینورترهای مبدل برق باطری به شهری بر اساس استاندارد جهانی لوازم برقی طراحی می شوند و میتوانند ولتاژ و فرکانس های زیر را ارائه دهند.

  • 220 تا 240 ولت با فرکانس 50 هرتز (تمامی کشورهای آسیایی به استثنای عربستان، ژاپن و فیلیپین، کلیه کشورهای اروپائی و تقریبا تمامی کشورهای آفریقایی، آرژانتین و گرینلند)
  • 220 تا 240 ولت با فرکانس 60 هرتز ( اروگوئه، گینه و پرو در قاره آمریکا و فیلیپین و کره در قاره آسیا)
  • 110 تا 127 ولت با فرکانس 60 هرتز (کلیه کشورهای آمریکای شمالی، بیشتر کشور های آمریکای جنوبی به استثنای مواردی که در بالا ذکر شد، عربستان سعودی، مناطق جنوبی  ژاپن در آسیا و ساحل عاج در آفریقا)
  • 110 تا 127 ولت با فرکانس 50 هرتز (ماداگاسگار و شمال ژاپن)

انواع اینورتر:

  • وابسته به شبکه (on-grid)
  • مستقل از شبکه (off-grid)

اینورتر مستقل

اینورترهای مستقل(Stand Alone Inverter) یا جدا از شبکه (Off-Grid) فقط دارای ورودی از سمت بانک باتری سیستم سولار هستند و دارای ورودی تغذیه پشتیبان (Backup Power Supply) از سمت شبکه برق سراسری یا دیزل ژنراتور نمی باشند و برای بارهای غیرحساس که قطع تغذیه آنها مشکل خاصی ایجاد نمی نماید، استفاده می شوند.

در این اینورترها، در واقع پنل، باتری را شارژ می کند و با اینورتر ارتباط برقرار نمی کند؛ و علاوه بر تبدیل ولتاژ DC به AC دامنه ولتاژ را نیز افزایش می دهد و در نتیجه باعث تغییر در فرکانس می شود.

این نوع اینورترها ولتاژ و فرکانس پایدار را برای بارگیری فراهم می کنند و در صنعت مانند صنعت خودرو سازی کاربرد زیادی دارند و دارای ورودی با توان مشخص هستند. خروجی این مبدل ها یک موج سینوسی است؛ اما در برخی موارد خروجی تغییر خواهد کرد و به شکل یک موج سینوسی تغییر یافته یا یک موج مربعی ظاهر می شود.

مهم این است که به طور دقیق سایز اینورترهای مستقل را انتخاب کنید تا بتوانند حالت پایدار و ظرفیت بالاتری از نیاز AC بار اتصال را تأمین کنند. اینورترهای مستقل وقتی که بیش از حد گرم شوند به طور خودکار خاموش می شوند.

اینورتر متصل به شبکه

این نوع اینورتر (Grid Tied Inveter) که از متداول ترین نوع اینورترها است، در تبدیل ولتاژ DC به AC برخی از تجهیزات مانند: پنل های خورشیدی یا توربین های بادی و… جهت اتصال به شبکه برق به کار می رود.

در این نوع اینورتر علاوه بر ورودی اصلی از سیستم سولار، یک ورودی کمکی از برق شهری یا دیزل ژنراتور نیز وجود دارد و در مواقع بروز مشکل برای سیستم سولار (مانند تداوم چندین روز ابری خارج از ظرفیت پیش بینی شده برای بانک باتری که سبب تخلیه کامل بانک باتری قبل از وجود فرصت برای شارژ از طرف پنل های سولار می‌گردد)، سوییچ خودکار تغذیه از سیستم سولار به برق شهری یا دیزل ژنراتور صورت پذیرفته تا تغذیه بارهای ویژه مانند تجهیزات پزشکی یا بارهای حساس صنعتی دچار وقفه نگردد.

یکی از مزیت های این اینورترها این است که به باتری یا دستگاهی برای ذخیره انرژی نیازی ندارند و طول عمر بالایی نیز دارند.

این نوع اینورتر خود به دو نوع اینورتر متصل به شبکه تکفاز یا سه فاز یا متصل به شبکه مرکزی تقسیم می شود.

اینورتر دوگانه (Hybrid Inverter)

اینورتر هیبریدی ترکیبی بین اینورتر های سنتی on-grid و اینورتر های off-gird است. این نوع از اینورتر ها به صورت دوگانه عمل می کنند. به عبارتی می توانند به عنوان مدل مستقل یا متصل به شبکه مورد استفاده قرار گیرند؛ اما نه به صورت هم زمان!

این نوع اینورتر مانند اینورتر مستقل به منبع تغذیه باتری متصل می شود و باتری را شارژ می کند. پس از اینکه شارژ باتری کامل شد، سپس اینورتر فرایند بارگذاری انرژی خورشیدی را به ساختمان انجام می دهد. در این پروسه، انرژی بیشتر از نیاز باتری و بار ساختمان، از طریق اندازه گیری خالص به شبکه برق منتقل می شود.

این نوع اینورترها با وجود اینکه از دو نوع دیگر گرانتر هستند، از محبوبیت خاصی برای تأمین انرژی برخوردارند؛ زیرا برخلاف اینورترهای متصل به شبکه که در زمان هایی که نور خورشید وجود ندارد، توسط پنل های خورشیدی نمی تواند با خروجی صفر، برق را تامین کند.

این نوع اینورترها برای مصارف خانگی مانند یخچال و فریز و روشنایی های اضطراری و… ، همچنین بیمارستان ها و سایر واحدهای اضطراری و همچنین شرکت هایی مانند شرکت های میزبانی وب مورد استفاده قرار می گیرند.

بنابراین، مانند سیستم های مستقل، اینورترها و سیستم های ذخیره سازی باتری باید به درستی انتخاب شوند تا بارهای بحرانی مورد نیاز سیستم را در زمان خاموشی و یا سایر وقفه های قدرت جریان در شبکه برق عرضه کنند.

انواع اینورتر از نظر کاربری:

اینورتر سیستم حلقه باز:

که در توان های بزرگ ساخته می شوند و برای همه مصرف کنندگان مجموعه تا مقدار توان خود، نیرو فراهم میکند. از این اینورتر ها در مراکزی استفاده می شوند که حساسیت مصرف کنندگان نسبت به برق مطرح نیست و نیاز به شرایط خاصی برای آنان نیست. این اینورترها کیفیت سیگنال پایینی دارند و نسبتاٌ ارزان تر نسبت به سایر مدل های دیگر هستند. از این اینورتر ها در فروشگاه ها و مراکز غیر حساس استفاده می شوند و تقریباً نظارتی بر میزان مصرف و عملکرد سیستم وجود ندارد.

اینورتر حلقه بسته :گاهی اوقات در یک مجموعه تعدادی دستگاه های حساس وجود دارند و به دلیل کارایی حساس و مهم آنان باید از سیستم مدار حلقه بسته استفاده کرد تا با احداث یک اینورتر متمرکز در یک حلقه بسته، شرایط ایمن و پایداری برای مصرف کنندگان ایجاد کرد. بدین ترتیب با تشکیل مدارهای مجزا از یکدیگر شرایط لازم فراهم گردد. این مدل از اینورتر ها دارای کیفیت سیگنال بالا و پایداری عالی می باشد و سرعت عملکرد بسیار بالایی دارد. از این دستگاه در مراکز حساس مثل بیمارستانها و سایت های آزمایشگاهی و… استفاده می شود. همچنین میزان مصرف و کیفیت سیگنال و رفتار سیستم تحت نظارت و بررسی بطور هوشمند و اتوماتیک قرار دارد.

روشهای تولید برق توسط اینورتر

یک دستگاه اینورتر نیاز به یک منبع قدرت نسبتا پایدار DC دارد که قادر به تامین جریان کافی برای نیازهای مورد نظر سیستم باشد. ولتاژ ورودی بستگی به طراحی و هدف اینورتر دارد. به طور کلی دو روش برای تولید ولتاژ خانگی از یک منبع DC ولتاژ پایین وجود دارد:

  • روش اول: با استفاده ازمبدل تقویت کننده سوئیچینگ سطح ولتاژ DC را بالاتر برده و سپس به AC تبدیل می کنند.
  • روش دوم: ابتدا جریان DC را به جریان AC در سطح باتریتبدیل نموده و برای تولید ولتاژ خروجی از ترانسفورماتور خطی استفاده می کنند.

مشکلات ناشی از اینورترها

تعداد زیادی از وسایل الکتریکی به طور کامل با اینورترهای موج سینوسی تغییر یافته سازگاری دارند. برای مثال لامپ های معمولی رشته ای و منابع تغذیه سوئیچینگ تقریبا بدون هیچ مشکلی عمل می کنند، اما ترانسفورماتورها با توجه به کیفیت طراحی و ساخت می توانند بیش از حد گرم شوند.

با این حال، بار ممکن است به دلیل هارمونیک های مرتبط با یک موج سینوسی تغییر یافته کار کند و موجب ایجاد سر و صدا در طول عملیات شود. این بر کارایی سیستم به طور کلی تاثیر می گذارد، زیرا راندمان تبدیل نامی تولید کننده برای هارمونیک ها حساب نمی شود. بنابراین، اینورترهای موج سینوسی خالص ممکن است کارایی بسیار بهتری نسبت به مبدل های موج سینوسی تغییر یافته داشته باشند.

اکثر موتورهای AC در مبدلهای MSW با کاهش کارایی حدود 20 درصد به دلیل محتوای هارمونیک مواجه خواهند شد و ممکن است کاملا پر سر و صدا باشند. یک سری فیلتر LC تنظیم شده ممکن است برای حل این مشکل کمک کند.

مدارات الکترونیکی داخل مبدل ها نیز ممکن است ایجاد مشکلاتی نمایند. از جمله این مشکلات ایجاد نویز در تلفن، تلویزیون، رادیو و تجهیزات صوتی است. مبدل های موج سینوسی این اختلالات را به حداقل می رسانند.

اگر مبدل را تا حد امکان به باتری نزدیک کنیم و یا اینکه کابل هایی که باتری و مبدل را به هم وصل می کنند دور هم بپیچیم و یا اینکه مبدل را از وسایلی که نسبت به اختلالات حساسند دور نگه داریم می توانیم تاثیر اختلالات را کم کنیم.

تمامی مبدل ها بر روی رادیو AM اختلال ایجاد می کنند.

اینورتر خورشیدی

در پنل های خورشیدی برق تولیدی این تجهیزات از نوع جریان مستقیمDC می باشند و به دلیل تناوب میزان تابش نور خورشید دارای توان متفاوتی هستند. بنابراین باید از اینورتر هایی استفاده نمود که بتوانند علاوه بر تبدیل برق مستقیم به متناوب بتوانند با الگوی تناوب توان تولیدی پنل های خورشید هماهنگ شوند و توان مناسب را به خطوط برق شهری منتقل کنند.

در اینورتر های خورشیدی میزان توان بر حسب میزان تابش خورشید متفاوت است و میزان توان انتقالی این تجهیزات در طول روز متغیر است.

اینورتر نیروگاه خورشیدی
اینورتر نیروگاه خورشیدی

اینورتر توربین های بادی

در توربین های بادی از انواع ژنراتورهای جریان مستقیم و متناوب استفاده می شود. ولی همگی برای داشتن شرایط متناسب و هماهنگی و همگامی با شبکه برق شهری نیازمند استفاده از اینورتر هستند. که تا امکان اتصال به شبکه برق سراسری را داشته باشند.

در توربین های بادی میزان و انواع زیادی از نویزها و پارازیت های محیطی وجود دارد که همگی آنها تاثیر به سزایی در فرآیند تولید برق و انتقال آنها به شبکه دارد. بطوریکه این عوامل باعث کاهش سطح تولید برق و افزایش تلفات نیرو و استهلاک تجهیزات می گردند که هر یک از این عوامل بطور مجزا باید مورد بررسی قرار بگیرد. شامل: ارتعاشات مکانیکی-اختلال های صوتی ناشی از حرکت پره ها-نویزهای حرارتی بخاطر گرمای محیطی و حرارت ناشی از تجهیزات- نویزهای جوی کره زمین که از فضا وارد جو می شوند و بر مولد ها و تجهیزات برقی تاثیر می گذارند و ……..

در توربین های بادی از اینورتر هایی استفاده می شوند که برق تولیدی را از فیلترها و فرآیندهای مختلف عبور می دهند اثر هریک از عوامل فوق را حذف یا کاهش می دهند تا کیفیت برق برای همگام سازی و انتقال به شبکه فراهم شود. در شکل زیر می توانید میزان عامل نویز صوتی را بصورت نمونه سازی نمایش داده شده مشاهده کنید

امروزه مهندسان و متخصصان صنعت توربین بادی، اینورترهایی طراحی میکنند که با روش های مختلفی شرایط لازم را برای اتصال توربین به شبکه فراهم میکند.

نویز صوتی توربین بادی
نویز صوتی توربین بادی

انواع اینورترها بر اساس شکل موج خروجی

  • اینورترهای موج مربعی
  • اینورترهای شبه‌سینوسی یا اینورترهای سینوسی اصلاح شده
  • اینورترهای سینوسی

اینورترهای موج مربعی

این نوع اینورتر کم به کار می‌رود، اما ساده‌ترین نوع اینورتر نیست. شکل موج خروجی این اینورتر یک موج مربعی است. وسایل برقی خانگی و تقریباً همه تجهیزات برقی که با برق AC کار می‌کنند، برای موج سینوسی طراحی شده‌اند. اینورتر موج مربعی سیگنال DC را به یک سیگنال AC با فاز جابه جا شده تبدیل می‌کند. اما خروجی یک سیگنال AC خالص نیست. این نوع اینورتر، ارزان‌ترین اینورتر از سه نوعی است که نام بردیم. اگر یک وسیله برقی را به یک اینورتر موج مربعی وصل کنیم، تلفات بیشتری خواهد داشت. همچنین، در بدترین حالت، ممکن است وسیله آسیب ببیند. این نوع اینورترها در کنار فیلترها (مانند فیلترهای پایین‌گذر اکتیو) برای ساخت اینورترهای سینوسی به کار می‌روند.

اینورتر موج مربعی
اینورتر موج مربعی

اینورترهای شبه‌سینوسی

این اینورتر سیگنالی تولید می‌کند که شبیه یک موج سینوسی است. اما توانایی تولید یک شکل موج سینوسی خالص را ندارد. اینورتر شبه‌سینوسی وقفه‌هایی قبل از جابه‌جایی فاز تولید می‌کند. این اینورترها فاز را مستقیماً از مثبت به منفی تغییر نمی‌دهند (برخلاف آنچه در مورد اینورترهای مربعی داریم). ساختار اینورتر شبه‌سینوسی پیچیده‌تر از اینورتر موج مربعی است، اما از اینورتر سینوسی خالص ساده‌تر است.

اینورتر موج شبه سینوسی
اینورتر موج شبه سینوسی

اینورترهای سینوسی

اینورترهای سینوسی پربازده‌ترین و البته پیچیده‌ترین نوع از اینورترها هستند. این نوع، شکل موج سینوسی خالص تولید می‌کند که شبیه شکل موج توان شبکه است. همه وسایل برقی برای کار در برق AC‌ سینوسی خالص طراحی شده‌اند. اینورترهای سینوسی را می‌توان از طریق اصلاح شکل موج اینورترهای موج مربعی نیز ساخت. این اینورترها تلفات کمتری دارند، اما هزینه ساختشان نیز بالاست. اینورترهای سینوسی در موارد تجاری و خانگی کاربردهای فراوانی دارند

اینورتر موج سینوسی
اینورتر موج سینوسی

انواع اینورتر بر اساس نوع بار

با توجه به نوع بار، اینورترهای AC می‌توانند تکفاز یا سه ‌فاز باشند. بنابراین، دو نوع بار وجود دارد و بر همین اساس، دو نوع اینورتر نیز داریم:

  • اینورتر تکفاز
  • اینورتر سه ‌فاز

اگر بار تکفاز باشد، از اینورتر تکفاز استفاده می‌کنیم. اینوترهای تکفاز، خود دو نوع هستند:

  • اینورتر نیم‌موج
  • اینورتر تمام‌موج

تفاوت اینورتر بادی و خورشیدی

اینورتر ها در کلیت کار تبدیل سیگنال مستقیم به متناوب همگی یکسان هستند. تفاوت ها در شرایط محل و نحوه بهره برداری آنها می باشد.

اینورتر هایی که در سایت های خورشیدی باید در برابر عوامل زیر محافظت شوند:

  1. حرارت متمرکز در سایت های خورشیدی و اثر مخرب گرما بر تجهیزات الکترونیکی
  2. اضافه بار در خروجی
  3. تناوب توان ورودی به دلیل تغییرات میزان نور در طول روز (باید اینوتر از یک ظرفیت تحمل تناوب برخوردار باشد)
  4. کسری توان ورودی و هماهنگی با توان خروجی
  5. اتصال کوتاه های وسیع که در سطح سایت ممکن است رخ بدهد
  6. بر خلاف سایت های بادی در سایت خورشیدی میزان توان تولیدی محدود است و در مقداری معین قرار دارد و برای اینورترهای این سایت ها مشکل اضافه بار مولد رخ نمی دهد.
  7. به دلیل اینکه تولید توان الکتریکی در این سایت ها فقط در طول روز است. نیازی به اینورتر های دائم کار نیست. همچنین نیازی به تجهیزات نظارتی خیلی پیشرفته ای نخواهد بود.

در توربین های بادی مسائل فوق به شکل دیگری خود را نشان می دهد. به گونه ایی که برخی مسائل خود را به شکل کاملا متفاوتی نشان می دهد.

  1. در سایت های بادی اینورتر ها به دلیل گردش باد در سطح سایت، حرارت کمتری به نسب مدل خورشیدی دریافت می کنند. ولی باید تمهیدات لازم حداقلی را در نظر داشت.
  2. اینورتر بادی به دلیل آنکه توربین بادی فقط به سایت انتقال متصل است، مشکلی از نظر اضافه بار توان خروجی ندارند این مشکلات ممکن است در توربین های کوچک و یا هر مدلی که مستقیم به مصرف کنندگان متصل است رخ دهد.
  3. در سایت های بادی سرعت تناوب باد بسیار بیشتر از سایت های خورشیدی است و اینورتر این سایت ها باید بتواند این سیکل تناوب سرعت باد را، در طول روز تحمل کند.
  4. به دلیل اینکه تولید توان الکتریکی در شبانه روز ادامه دارد. نیاز به سیستم های نظارتی است که در شبانه روز بتواند انجام وظیفه کند و اینورتر باید بتواند با این تجهیزات هماهنگ شود.
  5. به دلیل اینکه تولید توان الکتریکی در شبانه روز ادامه دارد. اینورتر توربین بادی باید به گونه ای انتخاب شود که بصورت دائم کار عمل کند.

ویژگی های قابل بررسی جهت خرید اینورتر توربین بادی

  • قابلیت دائم کاری بطور پیوسته در شبانه روز
  • قابلیت هماهنگی و اتصال با انواع سیستم های نظارتی و کنترلی
  • تحمل سیکل تغییرات سرعت باد و سطح توان تولیدی در شبانه روز
  • تحمل سطح اضافه توان تولیدی و اضافه بار درخروجی
  • قابلیت ارائه توان نامی
  • سهولت بهره برداری و تعمیرات و نحوه اعمال لجستیکی
  • دارای سیستم های ایمنی از جمله کلید های اضطراری و قطع خودکار و قطع دستی و فیوزهای خطوط احتیاط
  • قابلیت عملیاتی شدن در هر شرایط جوی
  • دارای سیستم های MPPT برای انتقال حداکثر توان در خروجی باشد.

نکته: در خرید اینورتر بطور مرسوم، اینورتری با سطح توان بالاتر از میزان مصرف خریداری می شود تا به توان مورد نیاز دست بیابند در ضمن آن قطعات لازم برای تعمیرات آن نیز مهیا باشد، همچنین گارانتی و خدمات پشتیبانی فنی مطمئنی داشته باشد. البته در ایران شرکت ها داخلی و نمایندگی های معتبر خارجی این امر را به سهولت انجام می دهند.

MPPT اینورتر توربین بادی

ردیابی نقطه حداکثر توان: نقطه ایی از میزان امپدانس سیستمی که در آن حداکثر میزان توان تولیدی، در خروجی مولد الکتریکی وجود داشته باشد.

در مولدهای برق یک رابطه پیچیده بین دما و مقاومت کل وجود دارد که موجب به وجود آمدن راندمان غیر خطی می‌شود. وظیفه mppt اینست که از خروجی این مولدها نمونه برداری کرده و مقدار جریان و ولتاژ آنها را برای انتقال حداکثر توان در شرایط مختلف محیطی، تنظیم کند. در واقع وظیفه آن این است که مقدار عرضه و تقاضا را در هر لحظه برابر نگه دارد. قطعات mppt درون مبدل توان الکتریکی (converter) قرار دارند. این مبدل‌ها وظیفه تبدیل ولتاژ و جریان، فیلتر کردن، رگوله کردن و… را به منظور راه اندازی موتورها، شارژ بانک باتری و غیره را بر عهده دارند. برخی از اینورترها، ممکن است خود به سیستم mppt نیز مجهز باشند.

طبق قوانین اولیه مداری، برای انتقال حداکثر توان به بار باید مقاومت بار با مقاومت سایر قسمت‌های مدار برابر باشد (RL=Rth). به دلیل اینکه سرعت باد در طول روز تغییر می‌کند، میزان گردش توربین متغیر بوده و مقدار جریان دهی و ولتاژ آنها نیز متغیر خواهد بود. در اینجا سیستم mppt وارد عمل شده و با برابر نگه داشتن مقاومت داخلی سیستم مولد با مقاومت بار، سبب آن می‌شود که حداکثر توان به بار منتقل شود. از آنجایی که مقدار مقاومت بار ثابت است و تغییر نمی‌کند (مثلاً یک لامپ) لذا mppt با تغییر مقدار ولتاژ و جریان در خروجی مولد ها، تطبیق امپدانس را انجام می‌دهد.

مقاومت داخلی استاتور توربین یک پارامتر قابل تغییری است و به عواملی چون میزان گردش توربین و سرعت باد و دمای قطعات وابسته است. اگر این مقاومت بیشتر یا کمتر از مقاومت بار باشد، میزان توان انتقالی به بار حداکثر نخواهد بود و به عبارت دیگر بهره مولد کم می‌شود. در ردیابی نقطه ماکزیمم توان، روش‌های گوناگونی را بکار می‌گیرند تا بتوانند نقطه حداکثر توان را پیدا کرده و بازدهی مولد را در مقدار حداکثر نگه داشت.

طبقه‌بندی روش‌ها

کنترل‌کننده‌ها معمولاً یکی از سه نوع روش را برای بهینه‌سازی قدرت خروجی یک آرایه بکار می‌گیرند. ردیاب‌های نقطه حداکثر توان ممکن است الگوریتم‌های مختلف را پیاده‌سازی کنند و بر اساس شرایط کاری مختلف آرایه‌ها، مابین این الگوریتم‌ها مرتب جابه‌جا شوند.

آشفتن و مشاهده(آزمون و خطا)

در این روش، کنترلر، مقدار ولتاژDC ورودی به اینورتر را کمی تغییر می‌دهد و اگر توان خروجی نسبت به حالت قبلی افزایش یافت، تغییر ولتاژ در همان جهت را تا ثابت ماندن توان خروجی ادامه می‌دهد. این روش متداول‌ترین روش است. با این حال امکان نوسان توان خروجی در این روش وجود دارد. از این روش بنام “تپه نوردی” نیز یاد می‌شود.

رسانش افزایشی(پیش بینی نقطه mppt بر اساس تغییرات میزان گردش توربین)

در روش رسانش افزایشی، کنترلر، تغییرات افزایشی ولتاژ و جریان توربین را اندازه‌گیری کرده و تغییر ولتاژ را پیش بینی می‌کند. این روش به محاسبات بیشتری نیاز دارد ولی تغییرات شرایط را زودتر از روش قبلی تشخیص می‌دهد اما مانند روش آشفتن و مشاهده، باعث نوسان توان خروجی می‌شود ولی میزان نوسان کمتر از روش قبلی است.

MPPT اینورتر توربین بادی
MPPT اینورتر توربین بادی
اینورتر توربین بادی
اینورتر توربین بادی

برای کسب اطلاعات بیشتر مقالات زیر را مطالعه بفرمایید.

 

پست قبلی
پست جدیدتر

پیام بگذارید