Дослідження передачі електроенергії сонячної електростанції в трифазну електричну мережу

Abstract

Представлено розробку та дослідження енергетичних показників сонячної електростанції на базі блоку сонячних панелей типу Era-370W-24V Mono потужністю 110 кВт та сонячного гібридного інвертора на базі силових транзисторів CM1200DC-34S, який передає потужність до трифазної електричної мережі. Розроблено систему керування гібридного інвертора, який передає електричну енергію від сонячних панелей з коефіцієнтом потужності близьким до одинці та вмістом вищих гармонік струму менше 4 %. Для сонячних панелей Era-370W-24V-Mono проведено поліноміальну апроксимацію енергетичних характеристик, а саме залежності відібраної потужності від спожитого струму, яка дозволяє забезпечити покращення режиму відбору максимальної потужності від сонячних панелей. Проведено дослідження втрат потужності в гібридному інверторі сонячної електростанції, отримано залежність сумарних втрат потужності від частоти комутації силових транзисторів в режимі відбору максимальної потужності. Визначено, що ККД гібридного інвертора сонячної електростанції складає від 98,4 % при частоті ШІМ 1 кГц до 92,7 % при частоті ШІМ 6 кГц.

The development and research of the energy indicators of a solar power plant based on a block of solar panels of the Era-370W-24V-Mono type with a capacity of 110 kW and a solar hybrid inverter based on power transistors CM1200DC-34S, which transmits power to a three-phase electrical network, is presented. The control system of a hybrid inverter that transmits electric energy from solar panels with a power factor close to unity and a content of higher current harmonics less than 4 % has been developed. For Era-370W-24V-Mono solar panels, a polynomial approximation of the energy characteristics was carried out, namely the dependence of the selected power on the consumed current, which allows to improve the mode of maximum power selection from solar panels. A study of power losses in a hybrid inverter of a solar power plant was conducted, the dependence of total power losses on the switching frequency of power transistors in the mode of maximum power selection was obtained. It was determined that the efficiency of the hybrid inverter of the solar power plant ranges from 98.4 % at a PWM frequency of 1 kHz to 92.7 % at a PWM frequency of 6 kHz.