Фотоэлектрическая имитация
Имитация выхода постоянного тока фотоэлектрических панелей или цепей. Используйте в качестве входа в сетевой инвертор для измерения эффективности и производительности слежения за максимальной пиковой мощностью.
Краткое описание продукта
Система Elgar TerraSAS (TSAS) предоставляет легко программируемое средство имитации поведения характеристик фотоэлектрической цепи. Система предоставляет подход к тестированию со сдачей под ключ для характеристик слежения за максимальной пиковой мощностью (MPPT) сетевых инверторов и контроллеров заряда в сети постоянного тока. Возможность имитировать практически любой коэффициент заполнения или материал солнечного элемента позволяет пользователю утвердить алгоритм MPPT с помощью источника питания. Аппаратное управление реализовывается посредством приложения, выполняющегося на локальном контроллере, связанном непосредственно с фотоэлектрическим имитатором с помощью RS422, которые выполняют функцию узкоспециализированного процессора для генерации вольт-амперной характеристики. Локальный графический пользовательский интерфейс (GUI) реализовывается посредством еще одного приложения, которое обеспечивает все пользовательские средства управления для системы TerraSAS. В приложение включен анализатор Ethernet (LAN) для удаленной связи и управления. Все функции доступны локально через контроллер, а также удаленно.
Почему источник питания важен для имитации фотоэлектрических элементов
Многие солнечные инверторы генерируют пульсацию переменного тока на входе постоянного тока, который соединен с фотоэлектрической батареей. Для однофазных инверторов частота этой пульсации в два раза больше частоты сети (120 Гц для американских моделей). Источники питания имитатора не должны подавлять эту пульсацию вследствие своего нормального цикла. Растущее число инверторов (и практически все микроинверторы) точно измеряют амплитуду и фазу пульсации напряжения и тока для быстрого слежения за максимальной пиковой мощностью (MPP) батареи. Такой подход позволяет следить за MPP с намного более высокой скоростью по сравнению с традиционными методами внесения искажений (так называемый метод возмущений и наблюдений – perturbate-and-observe). Результатом более быстрого слежения за MPP является намного более высокий уровень общей эффективности в условиях облачности, когда интенсивность излучения непрерывно меняется. По-видимому, в ближайшем будущем все солнечные инверторы будут использовать такой подход, поскольку потребители очень требовательны к показателю общей эффективности своих солнечных энергетических установок.
Для соответствия этому требованию фотоэлектрический имитатор должен уметь воспроизводить поведение напряжения/тока солнечной батареи с частотой пульсации. Большинство стандартных переключаемых источников питания используют в своих выходных цепях очень большие выходные конденсаторы и индуктивности и не могут обеспечить требуемую производительность – независимо от скорости реагирования контроллера вольт-амперной характеристики.
Линия фотоэлектрических имитаторов от Elgar основана на высокоскоростных версиях стандартных продуктов AMETEK, в которых были отрегулированы выходные конденсаторы и другие ограничивающие скорость компоненты. Результатом стало увеличение скорости в 10 и более раз. Требуемую производительность предоставляют патентованные функции, встроенные в аппаратное и микропрограммное обеспечение фотоэлектрического контроллера, в сочетании с высокоскоростными источниками питания AMETEK. Эта технология прошла всесторонние испытания на микроинверторах и готова к тестированию следующего поколения инверторов.
Сильные стороны использования цифровой обработки сигналов (DSP)
Наша технология не предполагает использования линейных усилителей, которые являются быстрыми, но в то же время громоздкими и неэффективными. Требуемая производительность обеспечивается высокоскоростными переключаемыми источниками питания и передовыми технологиями цифровой обработки сигналов (DSP). Спецификации конкурентов упоминают, что требования к быстродействию могут не соблюдаться при некоторых ситуациях, в зависимости также от принципов слежения за максимальной пиковой мощностью. Для соответствия новым требованиям требуется дополнительный линейный модуль. В спецификациях источников питания некоторых конкурентов говорится, что они используют инновационную технологию на IGBT (биполярных транзисторах с изолированным затвором) и трансформаторах. Источники питания AMETEK используют Power MOSFET технологию, которая, как правило, переключает в десять раз быстрее, чем большинство последних IGBT. Более высокая частота переключений приводит к использованию меньших выходных конденсаторов и индуктивностей – что является основой для удачной конструкции высокоскоростного источника питания.
