مبادئ واختلافات العاكسات الكهربائية خارج الشبكة، والمتصلة بالشبكة، والهجينة

العاكس هو جهاز إلكتروني يحول التيار المستمر (DC) إلى تيار متناوب (AC)، ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة توليد الطاقة الشمسية وأنظمة توليد طاقة الرياح والمركبات الكهربائية وغيرها من المجالات. وفقًا لطريقة التوصيل وسيناريو الاستخدام للعاكس، يمكن تقسيمه إلى ثلاثة أنواع: عاكس خارج الشبكة، وعاكس متصل بالشبكة، وعاكس هجين.

1. عاكس خارج الشبكة

العاكس المستقل عن الشبكة هو عاكس يحول طاقة التيار المستمر المولدة من مصادر الطاقة الموزعة مثل الألواح الشمسية وطواحين الهواء إلى طاقة تيار متردد، ثم يعزز الجهد من خلال محول، ويختار نقطة الطاقة القصوى من خلال مفتاح تيار مستمر منخفض الجهد (MPPT)، وأخيرًا يخرجها إلى الشبكة أو الحمل. يستخدم العاكس المستقل عن الشبكة بشكل أساسي لحل مشكلة كيفية توصيل مصادر الطاقة الموزعة بالشبكة بحيث يمكن دمجها في الشبكة للتشغيل.

الميزات الرئيسية للمحول الكهربائي خارج الشبكة هي كما يلي:

1) نطاق جهد الإدخال واسع، عمومًا 700 فولت-900 فولت؛

2) نطاق جهد الخرج ضيق، عمومًا 120 فولت - 300 فولت؛

3) جودة موجة الإخراج جيدة، ومناسبة للمناسبات ذات المتطلبات العالية لتقلبات الجهد؛

4) التشغيل المستقل، غير متأثر بتقلبات الشبكة؛

5) مع وظيفة حماية الجزيرة، عندما تفشل الشبكة، يمكن للمحول قطع الاتصال بالشبكة تلقائيًا.

2. عاكس الشبكة

محول التيار المتصل بالشبكة هو محول يحول طاقة التيار المستمر المولدة من مصادر الطاقة الموزعة مثل الألواح الشمسية وطواحين الهواء إلى طاقة تيار متردد، ثم يعزز الجهد من خلال محول، ويختار نقطة الطاقة القصوى من خلال مفتاح تيار مستمر منخفض الجهد (MPPT)، وأخيرًا يخرجها إلى العاكس المتصل بالشبكة. تُستخدم محولات التيار المتصل بالشبكة بشكل أساسي لتوصيل مصادر الطاقة الموزعة بشبكات الطاقة واسعة النطاق لتحقيق الترابط والتكامل متعدد الطاقة.

الميزات الرئيسية لمحولات الشبكة هي كما يلي:

1) نطاق جهد الإدخال ضيق، عمومًا 400 فولت-900 فولت؛

2) نطاق جهد الخرج واسع، عمومًا 120 فولت - 350 فولت؛

3) جودة موجة الإخراج رديئة، ومناسبة للمناسبات التي تتطلب تقلبات الجهد المنخفض؛

4) يجب أن يعمل بشكل متزامن مع الشبكة ويتأثر بشكل كبير بتقلبات الشبكة؛

5) تتمتع بوظيفة حماية الجزيرة، ولكنها ليست صارمة مثل العاكسات خارج الشبكة.

3. العاكس الهجين

العاكس الهجين هو عاكس يجمع بين وظائف العاكس غير المتصل بالشبكة والعاكس المتصل بالشبكة. يمكن أن يعمل العاكس الهجين بشكل مستقل في نظام توليد الطاقة الشمسية أو أن يكون متصلاً بشبكة طاقة كبيرة. يمكن للعاكس الهجين تبديل أوضاع العمل بمرونة وفقًا للاحتياجات الفعلية لتحقيق كفاءة وأداء مثاليين للطاقة.

الميزات الرئيسية للمحول الهجين هي كما يلي:

1) نطاق جهد الإدخال واسع، عمومًا 700 فولت-900 فولت؛

2) نطاق جهد الخرج واسع، عمومًا 120 فولت - 350 فولت؛

3) جودة موجة الإخراج جيدة، ومناسبة للمناسبات ذات المتطلبات العالية لتقلبات الجهد؛

4) يمكن تشغيله بشكل مستقل في نظام توليد الطاقة الشمسية أو توصيله بشبكة طاقة كبيرة؛

5) تتمتع بوظيفة حماية الجزيرة، ولكنها ليست صارمة مثل العاكس خارج الشبكة.

باختصار، تختلف العاكسات غير المتصلة بالشبكة والعاكسات المتصلة بالشبكة والعاكسات الهجينة في نطاق جهد الدخل ونطاق جهد الخرج وجودة الشكل الموجي ونمط العمل وما إلى ذلك. ومع التطوير المستمر لتقنيات الطاقة الجديدة وتوسيع مجالات التطبيق، فإن تقنية العاكس تتطور باستمرار وتتحسن. في المستقبل، ستلبي أنواع مختلفة من العاكسات احتياجات السيناريوهات المختلفة بشكل أفضل وتقدم مساهمات أكبر في تطوير الطاقة النظيفة للبشرية.