Hoe zorgt de netgekoppelde omvormer ervoor dat er stroom naar het net stroomt?

Omvormers zijn erg belangrijk in moderne energiesystemen, met name in hernieuwbare energiesystemen. De belangrijkste functie van de omvormer is om de gelijkstroom die wordt gegenereerd door een DC-stroombron, zoals een fotovoltaïsch paneel, brandstofcel of lithiumbatterij, om te zetten in wisselstroom die compatibel is met het net en deze aan te sluiten op het net. Hoe de stroom naar het net te realiseren, is een probleem geworden waar veel mensen zich zorgen over maken in dit proces. Het potentiaalverschil, potentiaalverschil en het werkingsprincipe van de omvormer worden uitgelegd om deze vraag beter te beantwoorden en om de op het net aangesloten fotovoltaïsche omvormers, brandstofcellen of lithiumbatterijen te verkennen, evenals de stroombeperkende functie van de omvormer.

1. Op welke manier zorgt de netgekoppelde omvormer voor stroomtoevoer naar het net?

De essentiële rol van de netgekoppelde omvormer is het omzetten van DC in AC en het ervoor zorgen dat de AC-uitvoer soepel in het net kan worden gevoerd. Spanningsaanpassing en frequentiesynchronisatie zijn de werkprincipes van een omvormer. De AC-spanning die door de omvormer wordt gegenereerd, moet qua amplitude, frequentie en fase consistent zijn met de netspanning. Als de AC-uitgangsspanning van de omvormer niet compatibel is met de spanning op het net, kan de stroomtoevoer naar het net niet soepeler verlopen en kan dit zelfs de stabiliteit van het net beïnvloeden.

De stroomdoorstroming volgt het basisprincipe van potentiaalverschil: alleen als er een spanningsverschil is tussen twee punten, kan de stroom vloeien van de plaats waar de spanning hoog is naar de plaats waar de stroom laag is. Met andere woorden, voor netgekoppelde omvormers betekent dit dat de uitgangswisselspanning van de omvormer een bepaald potentiaalverschil met de netspanning moet behouden. Concreet geldt dat wanneer de uitgangsspanning van de omvormer hoger is dan de netspanning, de stroom van de omvormer naar het net vloeit. Wanneer de netspanning hoger is dan de uitgangsspanning van de omvormer, vloeit de stroom niet naar het net en moet de omvormer zijn uitgangsspanning aanpassen om ervoor te zorgen dat de stroom soepel naar het net kan vloeien.

Bovendien moet het de frequentie en fase van het net in realtime volgen om synchronisatie te garanderen. De stroom van het net en de stroomuitvoer van de omvormer moeten dezelfde frequentie en fase behouden, zodat wanneer de stroom het net instroomt, dit geen faseverschil veroorzaakt dat resulteert in netschommelingen. Daarom zorgt de omvormer ervoor dat de AC-uitvoer gestaag het net in kan stromen door spanning, frequentie en fase te reguleren.

2. Is er potentiaal of potentiaalverschil nodig om stroom in het net te laten stromen?
Ja, de stroom van elektriciteit wordt in wezen aangestuurd door een potentiaalverschil of potentiaalverschil. Potentiaalverschil is het verschil tussen twee potentialen, en het spanningsverschil betekent het spanningsverschil tussen twee punten. Bij de toepassing van een netgekoppelde omvormer bepaalt het spanningsverschil tussen de omvormer en het net de richting van de stroomstroom. Alleen wanneer er een bepaald potentiaalverschil is tussen de uitgangsspanning van de omvormer en de netspanning, zal de stroom naar het net stromen. De omvormer garandeert dat dit spanningsverschil binnen het juiste bereik ligt door de uitgangsspanning aan te passen om te voldoen aan zijn doel om stroom naar het net te laten stromen.

3. Of de op het net aangesloten fotovoltaïsche omvormer verbinding kan maken met de hieronder veronderstelde brandstofcel of lithiumbatterij om de opwekking van netstroom te realiseren:
Netgekoppelde fotovoltaïsche omvormers kunnen niet alleen worden aangesloten op een fotovoltaïsch paneelsysteem, maar ook op andere soorten gelijkstroombronnen, zoals brandstofcellen of lithiumbatterijen, voor netgekoppelde stroomopwekking. Het basiswerkprincipe is hetzelfde: gelijkstroom wordt via een omvormer omgezet in wisselstroom die compatibel is met het net.

De outputkarakteristieken van brandstofcellen en lithiumbatterijen zijn vergelijkbaar met die van fotovoltaïsche cellen: beide leveren DC-vermogen, maar hun spanning en stroomoutput kunnen verschillen. Normaal gesproken wordt de outputspanning van een brandstofcel ernstig beïnvloed door de verandering van de belasting, en de spanning van een lithiumbatterij kan veranderen met de laadstatus en de gezondheidsstatus van de batterij. Daarom vereist een omvormer, wanneer deze energiesystemen op het net zijn aangesloten, voldoende flexibiliteit bij het aanpassen van de spanning en stroomoutput, zodat deze precies kan worden afgestemd op de spanning, frequentie en fase van het net.

Over het algemeen kunnen netgekoppelde fotovoltaïsche omvormers worden aangesloten op het net met brandstofcel- en lithiumbatterijsystemen, op voorwaarde dat de omvormer effectief gelijkstroom van verschillende energiebronnen kan omzetten in wisselstroom die geschikt is voor het net en de uitdagingen van schommelingen in de batterij- of brandstofceloutput kan opvangen.

4. Kan de omvormer de stroom beperken wanneer er netgekoppelde stroomopwekking plaatsvindt?
Stroombegrenzing is een belangrijke functie van de netgekoppelde omvormer, vooral bij het opwekken van stroom uit het net. De omvormer kan de stroom- en spanningsbelasting van het net bewaken en stroombegrenzing bereiken door het uitgangsvermogen aan te passen. Wanneer de accu sterk is opgeladen of de belasting van het elektriciteitsnet groot is, past de omvormer automatisch de uitvoer aan om te voorkomen dat er te veel stroom het elektriciteitsnet binnenkomt. Zo wordt overbelasting van de belasting van het elektriciteitsnet of schade aan het apparaat voorkomen.

De stroombegrenzingsfunctie van de omvormer regelt de stroom intern met een algoritme, zodat de uitgangsstroom de door het net toegestane maximumwaarde niet overschrijdt. Wanneer er bijvoorbeeld spanningsschommelingen of belastingsveranderingen in het net optreden, verlaagt een omvormer automatisch het uitgangsvermogen om onnodige stroomschommelingen te voorkomen en de stabiliteit van het net te handhaven.

Met andere woorden: de stroombegrenzende functie van de omvormer zorgt ervoor dat de veiligheid en stabiliteit van het elektriciteitsnet behouden blijven. Tevens voorkomt de te hoge uitgangsstroom van de omvormer dat het elektriciteitsnet te zwaar wordt belast of dat er schade aan de apparatuur ontstaat.

De netgekoppelde omvormer werkt door de uitgangsspanning, frequentie en fase aan te passen om te garanderen dat deze gesynchroniseerd is met de netspanning, waardoor er stroom in het net kan stromen. Het hangt af van het potentiaalverschil of spanningsverschil en dan zal de stroom soepel in het net stromen, dat wil zeggen als er een passend spanningsverschil bestaat tussen de uitgangsspanning van de omvormer en de netspanning. De netgekoppelde fotovoltaïsche omvormer kan niet alleen met het fotovoltaïsche paneel op het net worden aangesloten, maar ook met gelijkstroombronnen zoals brandstofcellen en lithium-ionbatterijen. Daarom moet de omvormer flexibel genoeg zijn om schommelingen van verschillende energiebronnen op te vangen. Tot slot kan de stroombegrenzende functie van de omvormer effectief voorkomen dat de netbelasting te groot wordt en de veiligheid en stabiliteit van de netgekoppelde stroomopwekking garanderen.