Tecnología de fondo del optimizador de voltaje

La salida de los módulos fotovoltaicos individuales a menudo es insuficiente para satisfacer la demanda real de energía, por lo que el conjunto de módulos fotovoltaicos debe formarse en serie y en paralelo para cumplir con los requisitos de diseño. Al seleccionar módulos fotovoltaicos para formar un conjunto, generalmente se encuentra que la potencia de salida después de la conexión en serie y en paralelo es menor que la suma de la potencia de salida de los módulos individuales debido a parámetros eléctricos inconsistentes de los módulos en serie y en paralelo o sombreado parcial o intermitente o envejecimiento del grupo de cadenas. El término profesional se llama pérdida por desajuste. A medida que aumentan los años de operación de la planta de energía fotovoltaica, afectará la generación de energía real de toda la planta en diversos grados. El sistema tradicional de generación de energía fotovoltaica centralizada causará pérdidas de energía inestimables en el conjunto de módulos fotovoltaicos debido a factores imprevistos como los edificios circundantes, la posición de las nubes y el tamaño de los obstáculos cercanos. Por lo tanto, en los últimos años, académicos nacionales e internacionales han llevado a cabo diversas investigaciones y exploraciones globales sobre el punto de máxima potencia (MPPT) en el problema de la potencia de los paneles fotovoltaicos multipico causada por sombras locales, obteniendo resultados notables. Sin embargo, aún es imposible que todos los módulos fotovoltaicos funcionen a sus respectivos puntos de máxima potencia, y la pérdida de potencia total del grupo de cadenas causada por las sombras locales no se ha solucionado por completo. En los sistemas de generación de energía fotovoltaica centralizados, dado que solo existe un enlace de conversión de energía de CC a CC, el control debe considerar tanto el seguimiento del punto de máxima potencia del panel solar como la garantía de la amplitud, la fase y el grado sinusoidal de la tensión de salida de la red. El control es relativamente complejo. El inversor tiene múltiples entradas y utiliza el mismo MPPT. La diferencia entre los módulos fotovoltaicos en las ramas en serie y en paralelo no se puede identificar, lo que reduce considerablemente la eficiencia de generación de energía. Por lo tanto, no se puede abordar la pérdida de energía causada por la discreción de los parámetros del módulo fotovoltaico ni por las diferencias en las condiciones de radiación solar. Al mismo tiempo, si la corriente no coincide en la conexión en serie, los módulos fotovoltaicos individuales del conjunto se polarizarán inversamente, formando puntos calientes cuando el conjunto funcione en un estado determinado. Si la tensión no coincide en la conexión en paralelo, el conjunto de componentes funcionará en un estado determinado. Los puntos calientes y las corrientes circulantes provocarán que los componentes individuales en la conexión serie-paralelo consuman energía, lo que podría reducir su vida útil. Especialmente cuando el conjunto de componentes fotovoltaicos no puede funcionar con una iluminación uniforme, la pérdida por desajuste es aún mayor. El componente puede derivar la cadena de baterías anormal a través del diodo de derivación en la caja de conexiones, reduciendo parcialmente la pérdida de potencia causada por el desajuste de corriente entre baterías o componentes, pero no puede eliminar el problema de coincidencia de corriente causado por cualquier componente de batería de baja corriente en el grupo de baterías.

La mejora de la generación de energía del Optimizador de Tensión está estrechamente relacionada con la situación real de la central eléctrica. Por ejemplo, los índices de mejora de las centrales eléctricas de gran tamaño y las centrales fotovoltaicas distribuidas en terreno llano sin obstáculos son diferentes. Los índices de mejora de la instalación de optimizadores de tensión en centrales fotovoltaicas recién puestas en funcionamiento y en centrales que llevan varios años conectadas a la red también difieren. Por lo tanto, es necesario realizar experimentos con escenarios reales y recopilar datos para el análisis de grupos de cadenas, lo que puede proporcionar una referencia útil para la operación optimizada de la central. La ganancia de producción fotovoltaica anual tras la instalación del optimizador presenta diferentes índices de mejora con distintas radiaciones. Debido a las características inconsistentes de los módulos fotovoltaicos en el conjunto, se producen fácilmente problemas de desajuste de corriente, lo que resulta en una disminución significativa de la eficiencia general de generación de energía del sistema. Para solucionar este problema, la industria ha propuesto una arquitectura de conjunto de optimizadores de tensión, que ofrece una nueva forma de resolver el problema del desajuste de corriente de los módulos de conjuntos fotovoltaicos. El optimizador de tensión puede integrarse directamente con el módulo de batería como un conjunto completo de equipos de potencia cuando este sale de fábrica, o bien puede instalarse por separado en el módulo de batería. Para la industria, resulta más rentable utilizar un optimizador de voltaje integrado con los componentes de la batería en plantas fotovoltaicas de nueva construcción. Para la modernización y transformación de plantas fotovoltaicas antiguas, es necesario instalar optimizadores de voltaje adicionales en los componentes originales. Modo de trabajo seguro o seguimiento del punto de máxima potencia.

El modo de funcionamiento o el modo de suspensión son aspectos a considerar. Ya sea durante el mantenimiento, el encendido inicial o la instalación, es necesario alternar entre el modo de funcionamiento normal y el modo seguro para garantizar la seguridad de los trabajadores o propietarios.