Mae mabwysiadu systemau ffotofoltäig (PV) cynyddol mewn cymwysiadau preswyl, masnachol a diwydiannol yn gofyn am ddealltwriaeth drylwyr o wahanol fathau o lwythi trydanol sy'n berthnasol, anwythol a gwrthiannol-sy'n rhyngweithio â'r systemau hyn. Mae'r papur hwn yn darparu dadansoddiad manwl o'r mathau llwyth hyn, eu nodweddion, eu heffeithiau ar berfformiad system PV, a gwerthusiadau cymharol. Rhoddir pwyslais arbennig ar lwythi ochr y defnyddiwr mewn cymwysiadau PV, gan gynnwys eu heffeithiau ar ansawdd pŵer, effeithlonrwydd a sefydlogrwydd system. Mae'r drafodaeth hefyd yn ymdrin â strategaethau lliniaru ar gyfer optimeiddio perfformiad system PV o dan amodau llwyth amrywiol.

Mae systemau ffotofoltäig (PV) yn cael eu hintegreiddio fwyfwy i gridiau pŵer modern, yn enwedig ar ochr y defnyddiwr, lle maent yn cyflenwi trydan i ddefnyddwyr preswyl, masnachol a diwydiannol. Mae effeithlonrwydd a sefydlogrwydd systemau PV yn dibynnu'n sylweddol ar natur y llwythi cysylltiedig. Gellir categoreiddio llwythi trydanol yn fras yn dri math:

Llwythi Gwrthiannol - Gwrthiant Pur

Llwythi anwythol - llwythi gyda anwythiad sylweddol

Llwythi Capacitive - Llwythi â chynhwysedd dominyddol

Mae pob math o lwyth yn rhyngweithio'n wahanol â gwrthdroyddion PV, gan effeithio ar ansawdd pŵer, effeithlonrwydd a dibynadwyedd system. Mae'r papur hwn yn archwilio'r rhyngweithiadau hyn yn fanwl, gan ddarparu dadansoddiad cymharol ac argymhellion ar gyfer y dyluniad system PV gorau posibl.

Nodweddion sylfaenol mathau o lwyth

Diffiniad o lwyth gwrthiannol

Llwythi gwrthiannol yw'r math symlaf, lle mae'r cerrynt a'r foltedd yn y cyfnod. Maent yn defnyddio pŵer go iawn (P) ac nid ydynt yn cyflwyno pŵer adweithiol (Q).

Nodweddion Allweddol:

Ffactor pŵer (pf)=1 (ffactor pŵer undod).

Dim newid cam rhwng foltedd a cherrynt.

Effaith ar systemau PV:

Effeithlonrwydd: Uchel, gan nad oes pŵer adweithiol yn gysylltiedig.

Sefydlogrwydd: Ychydig iawn o effaith ar wrthdroyddion PV, gan eu bod yn darparu llwyth llinellol sefydlog.

Harmonigau: Mae llwythi gwrthiannol aflinol (ee, pylu) yn bresennol.Dosbarthu llwythi gwrthiannol ar ochr y defnyddiwr

Llwyth gwrthiannol cartref

Offer goleuo (lampau gwynias traddodiadol, lampau twngsten halogen (cynhyrchu gwres ac allyrru golau trwy wrthwynebiad ffilament)

Offer Gwresogi (Gwresogyddion dŵr trydan, gwresogyddion trydan, blancedi trydan, cynheswyr dwylo, poptai trydan, heyrn trydan, heyrn cyrlio, ac ati.)

Offer trydanol pŵer isel (gwefryddion, cefnogwyr trydan, ac ati)

Llwythi gwrthiannol diwydiannol a masnachol bach

Offer gwresogi ar gyfer siopau bach (fel peiriannau diodydd poeth mewn siopau cyfleustra a ffyrnau trydan bach (gwres gwrthiant pur) mewn poptai)

Offer swyddfa (cydrannau gwresogi (gwresogi gwifren gwrthiant) rhai argraffwyr a chopïwyr hen ffasiwn)

Offer ategol amaethyddol (gwifrau gwresogi trydan ar gyfer tai gwydr bach (ar gyfer cadw gwres), gwiail gwresogi trydan bach ar gyfer dyframaethu)

Diffiniad o lwyth anwythol

Mae llwythi anwythol yn cyflwyno oedi cyfnod, lle mae cyfredol yn llusgo y tu ôl i foltedd oherwydd yr adweithedd anwythol (xl=2 πfl).

Nodweddion Allweddol:

Ffactor Pwer (PF) <1 (ar ei hôl hi).

Defnydd pŵer adweithiol (q=vi sinφ).

Effaith ar systemau PV:

Effeithlonrwydd: Wedi'i leihau oherwydd colledion pŵer adweithiol.

Sefydlogrwydd: Gall achosi diferion foltedd ac amrywiadau pŵer.

Harmonigau: Gall gyflwyno harmonigau os yw'n aflinol (ee gyriannau amledd amrywiol).

Strategaethau lliniaru:

Cywiro Ffactor Pwer (PFC) Cynwysyddion i wneud iawn am ar ei hôl hi o PF.

Defnyddio hidlwyr gweithredol i liniaru harmonigau.Dosbarthiad llwythi anwythol ar ochr y defnyddiwr

Llwythi math modur

Offer cartref (cywasgwyr oergell, cywasgwyr cyflyrydd aer a moduron ffan, moduron peiriant golchi, moduron trofwrdd popty microdon, moduron cwfl amrediad, ac ati)

Offer diwydiannol a masnachol (moduron pwmp dŵr (dyfrhau amaethyddol, systemau cyflenwi dŵr), cefnogwyr (awyru, afradu gwres), moduron cludfelt, moduron offer peiriant, moduron gyriant elevator, ac ati)

Offer bach (offer trydan (fel driliau trydan, peiriannau torri), moduron melin draed, moduron ffan oeri y tu mewn i bentyrrau gwefru cerbydau trydan, ac ati)

Offer Electromagnetig

Falfiau solenoid (fel falfiau nwy cartref a falfiau solenoid purydd dŵr, sy'n rheoli agor a chau'r falf trwy gynhyrchu cae magnetig trwy egni'r coil)

Popty sefydlu/popty sefydlu (gan ddefnyddio coil i gynhyrchu maes magnetig eiledol, gan beri i'r offer coginio gynhesu. Y gydran graidd yw'r coil gwresogi)

Llwythi anwythol eraill

Peiriant weldio trydan (gyda nifer fawr o goiliau y tu mewn, mae'n dibynnu ar ymsefydlu electromagnetig i gynhyrchu cerrynt weldio yn ystod y llawdriniaeth ac mae'n llwyth anwythol cryf)

Diffiniad o lwyth capacitive

Mae llwythi capacitive yn cyflwyno plwm cyfnod, lle mae cerrynt yn arwain foltedd oherwydd adweithedd capacitive (xc=1/(2πfc)).

Nodweddion Allweddol:

Ffactor Pwer (PF) <1 (Arwain).

Cynhyrchu pŵer adweithiol (q=vi sinφ).

Effaith ar systemau PV:

Effeithlonrwydd: Gall wella effeithlonrwydd os caiff ei ddefnyddio ar gyfer PFC, ond gall cynhwysedd gormodol achosi gor -foltedd.

Sefydlogrwydd: Gall arwain at broblemau cyseiniant gyda inductance grid.

Harmonigau: yn gallu ymhelaethu ar harmonigau os yw wedi'i ddylunio'n amhriodol.

Strategaethau lliniaru:

Maint cywir o gynwysyddion PFC.

Defnyddio hidlwyr harmonig.Dosbarthiad llwythi capacitive ar ochr y defnyddiwr

Offer electronig pŵer

Mae cynhwysydd ochr DC y trawsnewidydd amledd/gwrthdröydd (y bws DC o offer fel gwrthdroyddion ffotofoltäig a gyriannau amledd amrywiol (VFDs) fel arfer yn cynnwys cynwysyddion electrolytig gallu mawr i lyfnhau'r foltedd DC ac atal crychdonni)

Mae cynwysyddion hidlo mewnbwn yn newid cyflenwadau pŵer (mae cylchedau hidlo capacitive fel arfer yn cael eu gosod ar ben blaen newid cyflenwadau pŵer ar gyfer gweinyddwyr cyfrifiaduron, gorsafoedd sylfaen cyfathrebu ac offer arall)

Newid offer cyflenwi pŵer (gwefrwyr ffôn symudol, addaswyr gliniaduron, cyflenwadau pŵer llwybrydd, cyflenwadau pŵer gyrrwr golau LED)

Offer gwrthdröydd mewn offer cartref (cyflyryddion aer gwrthdröydd, peiriannau golchi gwrthdröydd, oergelloedd gwrthdröydd)

Offerynnau electronig (argraffwyr, copïwyr, poptai microdon (rhai modelau), setiau teledu (yn enwedig setiau teledu LCD, sydd â nifer fawr o gynwysyddion ar y bwrdd pŵer mewnol), ac ati).

Dyfais cynhwysydd iawndal

Cywiro Ffactor Pwer (PFC) Mae cynwysyddion (mewn cyfleusterau diwydiannol neu fasnachol, dyfeisiau iawndal cynhwysydd cyfochrog yn cael eu gosod i wella'r ffactor pŵer (yn enwedig i wneud iawn am bŵer adweithiol llwythi anwythol fel moduron)

Gall yr offer SVG mewn gorsafoedd pŵer ffotofoltäig (dyfeisiau iawndal pŵer adweithiol deinamig (fel SVG) allbwn pŵer adweithiol yn y modd capacitive i reoleiddio'r foltedd grid)

Dadansoddiad cymharol o fathau o lwyth mewn systemau PV

Ystyriaethau llwyth ar ochr y defnyddiwr mewn systemau PV

Rhaid i systemau PV ar ochr y defnyddiwr drin cymysgedd o lwythi gwrthiannol, anwythol a chapacitive. Ymhlith yr heriau allweddol mae:

Materion Ansawdd Pwer

Amrywiadau foltedd oherwydd newid llwyth anwythol sydyn.

Afluniad harmonig o lwythi aflinol (ee, gwrthdroyddion, gyrwyr LED).

Anghydbwysedd pŵer adweithiol sy'n effeithio ar sefydlogrwydd y grid.

Optimeiddio Effeithlonrwydd

Rhaid i Olrhain Pwynt Pwer Uchaf (MPPT) gyfrif am wahanol fathau o lwyth.

Dylai maint gwrthdröydd ystyried gofynion pŵer adweithiol brig.

Rhyngweithio a Sefydlogrwydd Grid

Mae ynysu yn peryglu os na all systemau PV gyd -fynd â'r galw am lwyth.

Ansefydlogrwydd amledd oherwydd llwythi capacitive gormodol.

Strategaethau lliniaru ac optimeiddio

Er mwyn gwella perfformiad system PV o dan lwythi cymysg:

Cywiro Ffactor Pwer Gweithredol (PFC): Defnyddiwch iawndal pŵer adweithiol sy'n seiliedig ar wrthdröydd.

Hidlwyr harmonig: Gosod hidlwyr goddefol/gweithredol i liniaru ystumiadau.

Rheoli Llwyth Clyfar: Blaenoriaethu llwythi gwrthiannol yn ystod cynhyrchu PV isel.

Integreiddio Storio Ynni: Gall batris glustogi gofynion pŵer adweithiol.

Mae deall ymddygiad llwythi capacitive, anwythol a gwrthiannol yn hanfodol ar gyfer optimeiddio perfformiad system PV ar ochr y defnyddiwr. Er mai llwythi gwrthiannol yw'r llwythi symlaf, anwythol a chapacitive yn cyflwyno cymhlethdodau fel pŵer adweithiol, harmonigau a heriau sefydlogrwydd. Mae strategaethau lliniaru cywir, gan gynnwys PFC, hidlo harmonig, a rheoli llwyth craff, yn hanfodol ar gyfer integreiddio PV effeithlon a dibynadwy.

Geiriau allweddol

Systemau ffotofoltäig (PV), llwythi ar ochr y defnyddiwr, llwythi capacitive, llwythi anwythol, llwythi gwrthiannol, ffactor pŵer (PF), pŵer adweithiol (Q), pŵer go iawn (P), shifft cam, ystumio harmonig.