راهنمای اینورتر 3 فاز: انواع، اندازه و نحوه انتخاب مناسب برای خورشیدی

برق سه فاز منبع استاندارد در اکثر خانه ها، کارگاه ها و ساختمان های تجاری اروپایی است و تقریباً هر تصمیمی را در طراحی خورشیدی تغییر می دهد. یک اینورتر 3 فاز، الکتریسیته DC را از آرایه PV یا بانک باتری می گیرد و آن را به صورت AC سه فاز متعادل تحویل می دهد، بنابراین سیستم می تواند بارهای سه فاز را مستقیماً اجرا کند، به طور یکنواخت به شبکه صادر کند و جریان های فاز را در محدوده های تعیین شده توسط اپراتور شبکه نگه دارد. چه در حال مشخص کردن یک واحد شبکه ای برای سقف انبار باشید، چه یک اینورتر هیبریدی را در یک تابلوی توزیع سه فاز موجود نصب کنید، یا یک سیستم ذخیره سازی برای یک سایت تجاری کوچک بسازید، همان تعداد انگشت شماری از سؤالات به ذهن شما خطور می کند. این راهنما نحوه عملکرد اینورترها، پیکربندی‌های موجود امروزی و نحوه اندازه‌گیری و محافظت مناسب از آنها را توضیح می‌دهد.

اینورتر 3 فاز چیست؟

اینورتر 3 فاز یک دستگاه الکترونیکی قدرت است که ورودی DC را به سه شکل موج خروجی AC جداگانه تبدیل می کند که هر کدام 120 درجه از شکل موج بعدی جابجا می شوند. در یک شبکه اروپایی 400 ولت، هر فاز تقریباً در 230 ولت نسبت به خنثی و 400 ولت بین فازها قرار دارد و خروجی روی فرکانس شبکه 50 هرتز قفل شده است. از آنجایی که سه شکل موج متقارن هستند، جریان های لحظه ای آنها تحت بار متعادل خنثی می شود، به همین دلیل است که موتورهای سه فاز به آرامی کار می کنند و چرا تجهیزات سه فاز به مواد رسانای کمتری برای جابجایی همان مقدار نیرو نیاز دارند.

تفاوت اینورتر تک فاز فقط در تعداد پایانه های خروجی نیست. یک واحد سه فاز باید سه پایه را به طور همزمان کنترل کند، ولتاژ و جریان را در هر فاز به طور مستقل اندازه گیری کند و زمانی که بارها به طور نابرابر توزیع می شوند پایدار بماند. این کنترل اضافی همان چیزی است که به آن امکان می دهد پمپ های حرارتی بزرگ، ماشین های کارگاهی و شارژرهای برقی سه فاز را بدون سقف فعلی که منبع تغذیه تک فاز تحمیل می کند تغذیه کند.

اینورتر سه فاز چگونه کار می کند

MPPT و DC Link

در سمت DC، یک یا چند ردیاب نقطه حداکثر توان به طور مداوم ولتاژ و جریانی را که آرایه PV بیشترین تولید را در آن تولید می‌کند، جستجو می‌کنند. انرژی برداشت شده به یک پیوند DC تثبیت شده، معمولاً چند صد ولت در طرح های هیبریدی کم ولتاژ و 400 تا 800 ولت در سیستم های باتری ولتاژ بالا افزایش می یابد. با اتصال یک باتری، این پیوند به یک گذرگاه دو طرفه تبدیل می‌شود: برق می‌تواند از PV به باتری، از باتری به مرحله اینورتر یا مستقیماً به سمت AC جریان یابد.

پل سه فاز

شش دستگاه سوئیچینگ، دو دستگاه در هر فاز خروجی، قلب اینورتر را تشکیل می دهند. سوئیچینگ PWM فرکانس بالا یک جریان سینوسی را در هر پایه سنتز می کند و یک فیلتر خروجی موج سوئیچینگ را به شکل موج تمیز صاف می کند. یک حلقه قفل فاز خروجی را از نظر فرکانس و زاویه فاز با شبکه مطابقت می دهد، که هم برای موازی سازی ایمن و هم برای کنترل دقیق ضریب توان مهم است.

کنترل، نظارت و پشتیبانی شبکه

واحدهای مدرن لایه هوش در بالای مرحله قدرت: محدودیت صادرات از طریق CT متر، کنترل خروجی نامتعادل، انتقال پشتیبان برای بارهای ضروری، و نظارت از راه دور از طریق Wi-Fi، اترنت یا 4G. این ویژگی‌ها، بیش از رتبه‌بندی پلاک‌ها، همان چیزی است که دو اینورتر با قدرت یکسان را در عملکرد روزانه از هم جدا می‌کند.

تک فاز در مقابل سه فاز: آنچه در واقع تغییر می کند

جدول زیر تفاوت های عملی را که در تصمیم گیری بین طراحی تک فاز و سه فاز مهم است، خلاصه می کند.

انواع اصلی اینورترهای 3 فاز

اینورترهای سه فاز متصل به شبکه

اینها هیچ درگاه باتری ندارند و به سادگی انرژی PV را از طریق یک مرحله بدون ترانسفورماتور وارد شبکه می کنند. آنها ساده ترین و مقرون به صرفه ترین گزینه برای تولید در روز هستند و مناسب سقف هایی هستند که در آن هر کیلووات ساعت در محل تولید یا صادر می شود یا مصرف می شود. راندمان معمولاً در این کلاس بالاترین است و محدوده از واحدهای کوچک 5 کیلوواتی تا مدل‌های سه فاز 80 کیلوواتی برای پشت بام‌های تجاری را شامل می‌شود.

Deye SUN-10K-G06P3-EU-AM2-P1 650 ~ 715 € / هر عدد بدون مالیات بر ارزش افزوده مشاهده محصول →

اینورترهای هیبریدی فشار ضعیف سه فاز

یک هیبرید کم ولتاژ یک بانک باتری 48 ولتی در سمت DC دارد که آن را به گزینه ای طبیعی برای مقاوم سازی و پروژه هایی تبدیل می کند که در آن ماژول های باتری به تدریج اضافه می شوند. جریان شارژ و دشارژ برای یک توان بیشتر است، بنابراین اندازه کابل و انتخاب فیوز نیاز به توجه دارد، اما فناوری باتری بالغ است، به طور گسترده در دسترس است و سرویس دهی آسان است. این واحدها در خانه‌های خانوادگی بزرگ‌تر و کارگاه‌های کوچکی که قبلاً لوازم سه فاز را اجرا می‌کنند، محبوب هستند.

اینورتر هیبریدی سه فاز ولتاژ پایین Deye SUN-8K-SG04LP3-EU 1310 ~ 1480 € / هر عدد بدون مالیات بر ارزش افزوده مشاهده محصول →

اینورترهای هیبریدی فشار قوی سه فاز

هیبریدهای ولتاژ بالا با ماژول‌های باتری روی هم در 200 تا 800 ولت کار می‌کنند. ولتاژ باس بالاتر جریان را پایین نگه می‌دارد، بنابراین راندمان و توان پشتیبان معمولاً بهتر است و حتی با افزایش ظرفیت از 10 کیلووات ساعت به 60 کیلووات ساعت یا بیشتر، نصب فشرده باقی می‌ماند. این قالبی است که اکثر پروژه‌های ذخیره‌سازی تجاری سبک و مسکونی جدید اکنون مشخص می‌کنند، به‌ویژه جایی که یک مدار پشتیبان منفرد باید یک پمپ حرارتی یا یک پمپ چاه را اجرا کند.

اینورتر هیبریدی Deye SUN-12K-SG01HP3-EU-AM2 1150 ~ 1280 € / هر عدد بدون مالیات بر ارزش افزوده مشاهده محصول →

سیستم های ذخیره سازی سه فاز همه در یک

در این فرمت اینورتر، ماژول‌های باتری، BMS و اغلب دستگاه تعویض در یک کابینت با یک مجموعه از اتصالات قرار می‌گیرند. زمان نصب کاهش می یابد، اشتباهات سیم کشی نادرتر می شود و سازنده می تواند کل سیستم را به عنوان یک محصول تنظیم کند. برای پروژه‌های تجاری و صنعتی، همین منطق از طریق واحدهای PCS سه فاز، سوئیچ‌های انتقال استاتیک و سیستم‌های باتری کانتینری افزایش می‌یابد.

سایز بندی اینورتر 3 فاز

اندازه با بار شروع می شود، نه با آرایه PV. یک دنباله کوتاه اعداد را صادقانه نگه می دارد:

1. بار پیوسته را در هر فاز جمع کنید و بررسی کنید که هیچ فازی از حد عدم تعادل مجاز توسط اینورتر یا اپراتور شبکه فراتر نرود.
2. رتبه DC آرایه را با رتبه AC اینورتر مقایسه کنید. نسبت DC به AC بین 1.1 و 1.3 در بیشتر اروپا طبیعی است.
3. بررسی کنید که چیدمان سقف به چند ورودی MPPT نیاز دارد، به خصوص در جایی که رشته ها در جهت های مختلف قرار دارند یا در زیر سایه جزئی قرار دارند.
4. باتری را در حدود مصرف عصر و شبی که می‌خواهید بپوشانید اندازه کنید، سپس تأیید کنید که قدرت شارژ و دشارژ اینورتر واقعاً می‌تواند آن انرژی را در ساعات موجود منتقل کند.
5. بارهای پشتیبان و نوسانات شروع آنها را فهرست کنید، سپس بررسی کنید که اینورتر بتواند آنها را به تنهایی حمل کند.
6. یک ضریب کاهش دما را اعمال کنید، زیرا یک واحد درجه بندی شده در 25 درجه کمتر در یک اتاق گیاه گرم تحویل می دهد.

به تفاوت بین kW و kVA توجه کنید. یک اینورتر سه فاز 10 کیلوواتی با ضریب توان 0.8 10 کیلو ولت آمپر توان ظاهری را ارائه می دهد که زمانی که واحد را با ترانسفورماتور یا ژنراتور تطبیق می دهید اهمیت دارد. اگر ذخیره سازی را با بارهای سه فاز ترکیب می کنید، سؤالات سازگاری در مورد پنجره های ولتاژ، تعادل فاز و انتقال پشتیبان با عمق بیشتری در ما پوشش داده شده است. راهنمای سازگاری فنی برای سیستم های ذخیره انرژی سه فاز .

سیم کشی و ملزومات حفاظتی

کار سه فاز حاشیه کمتری را برای بداهه نویسی نسبت به کارهای تک فاز باقی می گذارد، عمدتاً به این دلیل که دستگاه های خنثی و محافظ رفتار متفاوتی دارند.

• از یک کابل پنج هسته ای استفاده کنید و برای بدترین حالت عدم تعادل، نه برای جریان صفر، نول را اندازه بگیرید.
• دستگاه‌های جریان باقیمانده را انتخاب کنید که با ویژگی‌های نشتی DC اینورتر مطابقت دارند. نوع A رایج است و برخی از طرح ها نیاز به نوع B دارند.
• حفاظت از جریان DC و AC را در نقطه ورودی، به ویژه در شبکه های روستایی با خطوط هوایی نصب کنید.
• CT متر یا متر هوشمند را در جایی نصب کنید که اپراتور شبکه به محدودیت صادرات نیاز دارد و جهت خواندن را قبل از راه اندازی بررسی کنید.
• هادی زمین و اتصال هم پتانسیل قفسه ها را با یک نقطه ارت مشخص شده جدا از خنثی نگه دارید.

جایی که از اینورترهای سه فاز استفاده می شود

• خانه های بزرگتر با پمپ حرارتی، اجاق گاز سه فاز یا ابزار کارگاهی.
• مکان‌های تجاری کوچک، نانوایی‌ها و کارگاه‌هایی که موتورها بر مشخصات بار غالب هستند.
• سایت‌های کشاورزی پمپ‌ها، فن‌ها و تجهیزات جابجایی غلات.
• پروژه های ذخیره سازی تجاری و صنعتی که نیاز به آربیتراژ تعرفه و پاسخگویی به تقاضا دارند.
• هاب های شارژ EV، جایی که شارژرهای سه فاز AC و شمع های DC از یک منبع تغذیه می شوند.

اشتباهات رایج در انتخاب

• خرید با کیلووات به تنهایی و نادیده گرفتن پنجره ولتاژ باتری و برق شارژ.
• با فرض اینکه هر اینورتر سه فاز یک نول را تامین می کند. برخی از طرح های گره خورده فقط سه سیم هستند.
• نادیده گرفتن محدودیت عدم تعادل فاز، سپس تعجب که چرا خروجی محدود شده است.
• فراموش کردن این نکته که خروجی پشتیبان معمولاً به یک برد اختصاصی با بارهای ضروری محدود می شود.
• بدون فضایی برای ماژول باتری دوم، که بعداً یک اینورتر جدید را مجبور می کند.

سوالات متداول

آیا اینورتر 3 فاز می تواند با یک منبع تغذیه تک فاز کار کند؟

خیر. یک اینورتر سه فاز به سه هادی برقدار با یک رابطه فاز مشخص نیاز دارد. اگر فقط یک منبع تغذیه تک فاز در دسترس است، به جای آن از یک واحد هیبریدی تک فاز استفاده کنید یا از اپراتور شبکه در مورد ارتقاء سه فاز بپرسید.

آیا اینورتر سه فاز همیشه به نول نیاز دارد؟

نه همیشه. برخی از واحدهای متصل به شبکه برای عملیات سه سیمه طراحی شده اند، اما اینورترهای هیبریدی و دارای قابلیت پشتیبان تقریباً همیشه برای تامین بارهای تک فاز نامتعادل نیاز به یک نول دارند. قبل از سفارش، نمودار سیم کشی را بررسی کنید.

باتری کم ولتاژ یا فشار قوی کدام بهتر است؟

ولتاژ بالا برای تاسیسات جدید با توان پشتیبان بالاتر و ظرفیت رو به رشد مناسب است، در حالی که ولتاژ پایین برای بازسازی و پروژه هایی که ماژول ها مرحله به مرحله اضافه می شوند مناسب است. وقتی اینورتر به درستی با باتری مطابقت داشته باشد، هر دو به خوبی کار می کنند.

انتخاب یک اینورتر 3 فاز به تطبیق سه چیز بستگی دارد: مشخصات بار در سایت، فرمت باتری که قصد استفاده از آن را دارید، و روشی که اپراتور شبکه می‌خواهد سیستم در نقطه اتصال رفتار کند. آنها را تراز کنید و بقیه طرح به سرعت در جای خود قرار می گیرد. اگر ترجیح می دهید از کاتالوگ آزمایش شده اینورترهای سه فاز، واحدهای هیبریدی و کیت های منطبق فهرست نهایی را انتخاب کنید، جزئیات پروژه خود را برای ما ارسال کنید و تیم ما با یک پیکربندی و یک نقل قول بازخواهد گشت.