Là bộ điều khiển trung tâm của hệ thống quang điện, biến tần đóng vai trò then chốt trong hoạt động và sản lượng của toàn bộ hệ thống. Khi hệ thống gặp sự cố như chế độ chờ, tắt máy, báo động, lỗi, phát điện không đạt kỳ vọng, gián đoạn giám sát dữ liệu, v.v., nhân viên vận hành và bảo trì luôn vô thức bắt đầu từ biến tần để tìm nguyên nhân và giải pháp. Trong giao tiếp hàng ngày, người ta thấy rằng mặc dù quang điện phân tán đã phát triển nhanh chóng trong nhiều năm, nhưng vẫn còn một số hiểu lầm điển hình về biến tần. Chúng ta hãy cùng nói về điều đó ngày hôm nay.
01 Điện áp đầu ra của biến tần?
Tham số "Điện áp đầu ra AC" có thể dễ dàng tìm thấy trong bảng thông số kỹ thuật của từng thương hiệu biến tần. Đây là tham số chính để xác định đặc tính cấp của biến tần. Nói một cách đơn giản, điện áp đầu ra AC có vẻ như ám chỉ giá trị điện áp đầu ra của phía AC của biến tần. Trên thực tế, đây là một sự hiểu lầm.
"Điện áp đầu ra AC" không phải là điện áp đầu ra của chính bộ biến tần. Bộ biến tần là một thiết bị điện tử công suất có đặc tính nguồn dòng điện. Vì cần được kết nối với lưới điện (Tiện ích) để truyền hoặc lưu trữ năng lượng điện được tạo ra một cách an toàn, nên nó sẽ luôn phát hiện điện áp (V) và tần số (F) của lưới điện mà nó được kết nối trong quá trình vận hành. Việc hai thông số này có được đồng bộ hóa/giống với lưới điện hay không sẽ quyết định liệu năng lượng điện đầu ra của bộ biến tần có được lưới điện chấp nhận hay không. Để đưa ra giá trị công suất định mức (P=UI), bộ biến tần sẽ tính toán xem nó có thể tiếp tục đưa ra hay không và đưa ra bao nhiêu dựa trên điện áp lưới điện (điểm kết nối lưới điện) được phát hiện tại mỗi thời điểm. Thực tế, thứ được đưa ra lưới điện ở đây là dòng điện (I) và độ lớn của dòng điện được điều chỉnh theo sự thay đổi của điện áp.
Lấy nhu cầu chuyển đổi 10KW làm ví dụ, nếu điện áp lưới là 400V, giá trị dòng điện cần đầu ra của biến tần tại thời điểm này là: 10000÷400÷1.732≈14.5A; khi điện áp lưới dao động đến 430V tại thời điểm tiếp theo, dòng điện đầu ra cần thiết được điều chỉnh thành 13.4A; ngược lại, khi điện áp lưới giảm, biến tần sẽ tăng giá trị dòng điện đầu ra tương ứng. Có hai điểm cần lưu ý: ① Điện áp lưới không thể duy trì ở một giá trị không đổi, nó luôn dao động; ② Do đó, điện áp lưới mà biến tần phát hiện phải có một phạm vi. Nếu điện áp thực tế của lưới dao động ra khỏi phạm vi này, biến tần phải phát hiện ra theo thời gian thực và báo lỗi và dừng đầu ra cho đến khi điện áp lưới được khôi phục. Mục đích của việc này là để bảo vệ sự an toàn của các thiết bị điện và nhân sự trên cùng một đường dây trong trạm biến áp.
Trong trường hợp này, tại sao không đổi tên tham số này? Lý do chính là ngành công nghiệp đã tuân theo cùng một thông lệ trong nhiều năm - mọi người đều gọi nó theo cách này; đồng thời, để giữ cho nó nhất quán với dòng điện đầu ra, nó đã được gọi theo cách này.
02 Biến tần có cần được trang bị chức năng chống đảo không?
Câu trả lời tất nhiên là có, không còn nghi ngờ gì nữa. Thậm chí có thể nói rằng lý do tại sao một biến tần có thể được gọi là biến tần là vì nó có chức năng bảo vệ chống đảo. Hãy tưởng tượng: nếu biến tần cho phép phía DC vào và phía AC không thể xuất ra, thì lượng điện tích lớn sẽ đi đâu? Bản thân biến tần không phải là thiết bị lưu trữ và không thể chứa một lượng điện tích lớn, vì vậy nó vẫn phải xuất ra. Khi xảy ra đảo, đó là khi quá trình truyền tải và phân phối điện bình thường của lưới điện bị gián đoạn vì một lý do nào đó. Một khi một lượng điện tích lớn đi vào đường dây lưới điện theo đường dẫn ban đầu, nếu có nhân viên bảo trì điện đang làm việc tại đó vào thời điểm đó, hậu quả sẽ rất thảm khốc. Do đó, nếu hệ thống quang điện luôn đồng bộ với lưới điện, thì phải được trang bị chức năng bảo vệ chống đảo (Anti-Islanding).
Làm thế nào để đạt được điều đó? Điểm mấu chốt để ngăn chặn hiệu ứng đảo vẫn là phát hiện mất điện trong lưới điện. Thông thường, hai phương pháp phát hiện "hiệu ứng đảo" là thụ động hoặc chủ động. Bất kể phương pháp phát hiện nào, sau khi lưới điện được xác nhận là mất điện, bộ biến tần được kết nối với lưới điện sẽ bị ngắt kết nối khỏi lưới điện và bộ biến tần sẽ dừng trong thời gian phản hồi được quy định. Giá trị phản hồi hiện được quy định theo quy định là trong vòng 2 giây.
03 Điện áp chuỗi DC càng cao thì khả năng phát điện càng tốt?
Không hẳn vậy. Trong phạm vi điện áp hoạt động MPPT của biến tần, có một giá trị điện áp hoạt động định mức. Khi giá trị điện áp của chuỗi DC bằng hoặc gần giá trị điện áp định mức của biến tần, tức là trong phạm vi điện áp MPPT tải đầy đủ, biến tần có thể xuất ra giá trị công suất định mức của nó. Nếu điện áp chuỗi quá cao hoặc quá thấp, điện áp chuỗi sẽ cách xa giá trị/phạm vi điện áp định mức do biến tần đặt và hiệu suất đầu ra của nó sẽ giảm đáng kể. Đầu tiên, khả năng xuất ra công suất định mức bị loại trừ - điều này không mong muốn; thứ hai, nếu điện áp chuỗi quá thấp, mạch Boost của biến tần cần phải được huy động thường xuyên để hoạt động liên tục và quá trình gia nhiệt liên tục khiến quạt bên trong hoạt động liên tục, cuối cùng dẫn đến mất hiệu suất; nếu điện áp chuỗi quá cao, không chỉ không an toàn mà còn hạn chế đường cong đầu ra IV của linh kiện, làm cho dòng điện nhỏ hơn và dao động công suất lớn hơn. Lấy bộ biến tần 1100V làm ví dụ, điểm điện áp hoạt động định mức của nó thường là 600V và phạm vi điện áp MPPT đầy tải nằm trong khoảng từ 550V đến 850V. Nếu điện áp đầu vào vượt quá phạm vi này, hiệu suất của bộ biến tần sẽ không lý tưởng.