ТХД офф-грид инвертер: Зашто је горе на лаком оптерећењу?

За инвертор ван мреже, најгори ТХД (тотал хармоничко искривљење) тачка није увек на пуном оптерећењу. Често се појављује при лаком оптерећењу, такође се назива малим оптерећењем. Разлог није да је оптерећење теже, већ да лагано оптерећење појачава "фиксиране грешке" у фази напајања и контролној петљи.

1. у вези са Разумевање ТХД-а у офф-грид инверторима

1.1 Шта је ТХД?

Тотал Хармониц Дисторсион (ТХД) мери колико се таласни облик излазног напона одступа од чистог синусног таласа. Нижи ТХД значи чистији, синусоиднији излазни напон.

1.2 Уобичајено погрешно схватање

Многи инжењери претпостављају да се најгори ТХД јавља на пуном номиналном оптерећењу, када инвертор доноси максималну снагу. У стварности, најгоре искривљење се често појављује на лаком оптерећењу обично испод 1020% номиналног капацитета.

1.3 Зашто је лак товар важан

ТХД са лаким оптерећењем је критичнији јер се на ниским нивоима струје неидеално понашање у фази напајања и контролној петљи не смањује пропорционално. Ове фиксне грешке постају већи део излаза, деградишући квалитет таласног облика.

2. Уколико је потребно. Поправљене грешке имају већи удео у ниској струји

2.1 Ефекат кондензатора филтера за излаз

Излазни филтерски кондензатор инвертора пуни и испусти у сваком циклусу прекидања. При лаком оптерећењу, струја оптерећења је мала, тако да напон кондензатора не може да падне на нулу довољно брзо пре нултег преласка.

Ово лако ствара равна површина око нултег прелаза и производи ниске хармонике.

2.2 Поремећај напона у време смрти

Смртно време такође узрокује напон грешке: при лаком оптерећењу, фундаментална струја је мала, тако да грешка мртвог времена постаје већа у односу на фундаменталну. У близини нулте струје, течност је тешко проценити, а може се десити и запчавање нулте струје.

2.3 Нелинеарност уређаја

Пад напона провођења уређаја и нелинеарност филтерског индуктора такође се не смањују линеарно са струјом оптерећења. Стога, исто мртво време, пад напона и ефекат кондензатора имају видљивији утицај на таласни облик при малом струју.

3. Уколико је потребно. Без запљачкања решетине Хармоника се враћа

3.1 Операција повезана са мрежом или ван мреже

Када је повезана са мрежом, велика мрежа има ниску хармоничку импеданцу. Хармоничне струје од нелинеарних оптерећења углавном апсорбује мрежа, а искривљеност напона у тачки заједничког спајања се задржава.

У операцији ван мреже, инвертор мора да делује као извор напона ниске импеданце. Нема спољне мреже која би апсорбовала хармонијска поремећаја.

3.2 Нелинеарна интеракција оптерећења

Нелинеарна оптерећења, као што су неуређени исправљачи и прекидачки напајачи, привлаче пулсне струје које садрже 5., 7. и друге хармонике. Ове хармоничне струје пролазе кроз излазну импеданцу инвертора и стварају хармоничан напон на излазном напону.

При лаком оптерећењу, фундаментална струја је мала, али хармонични струјни удео малог прекидачког напајања можда није мали. Као резултат тога, искривљење напона може постати очигледније.

Ово је један од основних механизама иза искривања таласног облика инвертора ван мреже.

4. Уколико је потребно. Слепи тачки контролне петље при лаком оптерећењу

4.1 Ограничена хармонична добитка

Напетова затворена петља обично има ограничену добитку на 5. и 7. хармоничној фреквенцији. При лаком оптерећењу, однос хармоничког поремећаја према фундаменталним променама, а конвенционална ПИ контрола лакше показује недовољну способност супресије.

4.2 Напремене контролне стратегије

Поновљена контрола и резонансна контрола могу повећати добитак на хармоничним фреквенцијама. Међутим, ако нису прилагођени малим струјама са лаким оптерећењем, запртњаци за нулту прелазак и компензацији мртвог времена, ТХД са лаким оптерећењем може постати слепа тачка изван стандардних испитивања.

4.3 Употреба ПЦС-а за формирање мреже

Као извор напона, ПЦС који формира мрежу има квалитет енергије који директно зависи од тога да ли је његова излазна импеданца на хармоничним фреквенцијама довољно ниска и довољно студа.

5. Појам Практичне последице за кориснике

5.1 Шта треба да тражите приликом избора модела

Када одаберете модел, не гледајте само на рејтинжно-напрежену ТХД. Оф-грид системи често раде са лаким оптерећењем ноћу, са малим оптерећењем или у стању спремања.

Боље питање је: када је оптерећење лако, нелинеарно или прелазак између мешаних оптерећења, да ли је таласни облик напона и даље стабилан? Ово је ближе стварном искуству него ТХД са пуним оптерећењем.

5.2 Способност ПЦС-а за формирање мреже

За ПЦС који формира мрежу, квалитет таласног облика напона са нелинеарним оптерећењима није додатна функција. То је основна способност да буде извор напона.

5.3 Сценарије примене

6. Уколико је потребно. Закључак

ТХД са лаким оптерећењем је критичнији јер, при лаком оптерећењу, инвертор ван мреже губи "ефект разблажавања" који велика струја има на неидеалне факторе. У исто време, само мора носити одговорност за хармоничну импеданцу извора напона.

Када питате о ТХД-у инвертера који није на мрежи, не питајте само о пуном оптерећењу. Питајте се да ли таласни облик може да издржи под лаким оптерећењем и нелинеарним оптерећењима.

Ово је право питање иза искривања таласног облика инвертора ван мреже.

7. Често постављана питања

П: Зашто је ТХД са лаким оптерећењем горе од ТХД са пуним оптерећењем у инверторима ван мреже?

При лаком оптерећењу, фиксне грешке као што су пад напона у мртвом времену, деформација кондензатора и нелинеарност уређаја постају већи део излазног таласног облика. Без велике фундаменталне струје која би "разредила" ове ефекте, искривљење постаје видљивије.

П: Шта треба да тражим приликом избора офф-грид инвертора у вези са ТХД-ом?

Не ослањајте се само на спецификацију ТХД за номиналну оптерећење. Питајте произвођача за податке ТХД-а при 10%, 20% и 50% оптерећења са нелинеарним оптерећењима. Ово боље одражава услове рада у стварном свету.

П: Како повезивање са мрежом утиче на перформансе ТХД-а?

Када је повезана са мрежом, мрежа пружа пут ниске импеданце за хармоничне струје, ефикасно апсорбујући искривљење. У режиму ван мреже, инвертор мора сам да управља свим хармоничким супресијом.

П: Које контролне технике помажу у побољшању ТХД-а са светлошћу?

Поновљена контрола, резонансна контрола (РР) и адаптивна компензација мртвог времена могу побољшати супресију хармоника. Међутим, ови морају бити посебно подешени за услове лагких оптерећења и нулте прелаза.

П: Да ли је ТХД са лаким оптерећењем важан за све системе ван мреже?

Да, ја сам. Већина система ван мреже проводи значајно време на лаком оптерећењу ноћном спремању, малом електроници или операцији са делимичним оптерећењем. Слаба светлосна оптерећења ТХД може утицати на осетљиву опрему и смањити поузданост система.