Fotovoltaikus transzformátoregy speciális típusú elektromos transzformátor, amelyet a napelemes fotovoltaikus (PV) energiarendszerek támogatására terveztek az elektromos áram átalakításával és kondicionálásával a szoláris inverterek és az elektromos hálózat vagy a helyi terhelések között. A modern naperőművekben és az elosztott energiaprojektekben a fotovoltaikus transzformátorok nélkülözhetetlen alkatrészek, amelyek elősegítik a kompatibilitást, a biztonságot és a hatékony energiaátvitelt.
A fotovoltaikus transzformátor három elsődleges funkciót lát el a napenergia-termelő rendszerekben:
| Összetevő | Funkció | Feszültség tartomány |
|---|---|---|
| Napelemek | Alakítsa át a napfényt egyenáramú árammá | ~1100V DC-ig |
| Inverter | Konvertálja a DC-t AC-vé | 400-800V AC |
| Fotovoltaikus transzformátor | Lépés/lelépés és elszigetelés | 400 V AC → legfeljebb 35 kV vagy több |
| Rács / terhelés | Villamos energia átvitele és ellátása | Közép/Magas feszültség |
A fotovoltaikus transzformátorok elengedhetetlenek, mert biztosítják, hogy a napelemekből előállított villamos energia biztonságos, hatékony és kompatibilis legyen a közüzemi hálózatokkal vagy a helyi elosztó hálózatokkal. A napelemek a besugárzás és az időjárási körülmények alapján változó energiát termelnek; A transzformátorok segítenek stabilizálni és előkészíteni ezt a teljesítményt a megbízható használatra.
Lényegében a fotovoltaikus transzformátor a hagyományos teljesítménytranszformátorokhoz hasonlóan működik, de kifejezetten úgy lett kialakítva, hogy megbirkózzon a PV környezetekkel:
A transzformátor az inverterből származó váltakozó áramot dolgozza fel, és azt a hálózati összekapcsolásra alkalmas közép- vagy nagyfeszültségű szintre emeli, amely általában 6,6 kV-tól 35 kV-ig terjed, vagy magasabb közüzemi méretű telepítéseknél.
Az alkalmazás méretétől és kialakításától függően számos konfiguráció létezik:
A fotovoltaikus transzformátorokat általában telepítik:
| Funkció | Fotovoltaikus transzformátor | Hagyományos transzformátor |
|---|---|---|
| Tervezési cél | Változó terhelésekhez és inverter harmonikusokhoz tervezték | Stabil rácsviszonyokra tervezve |
| Harmonikus menedzsment | Tartalmaz olyan funkciókat, amelyek csökkentik az inverter harmonikusait | Csak szabványos szigetelés és tekercselés |
| Telepítési környezet | Kültéri megújuló energia beállítások | Beltéri/kültéri általános elosztás |
| Feszültség jellemzői | Megfelel az inverter kimeneti és hálózati követelményeinek | Megfelel a hálózati elosztási igényeknek |
A fotovoltaikus transzformátor egy olyan transzformátor, amelyet kifejezetten a napenergia-rendszerekhez fejlesztettek ki, és amely a szoláris inverterekből származó villamos energiát olyan szintre alakítja és kondicionálja, amely alkalmas a hálózatba történő integrációra vagy a helyi energiafelhasználásra, gyakran kiegészítő funkciókkal az inverter harmonikusainak és környezeti terheléseinek kezelésére.
Ellentétben a hagyományos transzformátorokkal, amelyek állandó hálózati feltételek mellett működnek, a fotovoltaikus transzformátorokat úgy tervezték, hogy kezeljék az ingadozó terheléseket, az inverter harmonikusokat és a változó környezeti feltételeket, amelyek gyakoriak a napenergia-termelésben.
A fotovoltaikus transzformátorok által biztosított elektromos leválasztás megakadályozza, hogy a fotovoltaikus rendszer hibái vagy zavarai továbbterjedjenek a hálózatba, javítva a biztonságot és védve a berendezéseket a csatlakozás mindkét oldalán.
Igen – a kiváló minőségű fotovoltaikus transzformátorok csökkenthetik a felharmonikusokat, stabilizálhatják a feszültséget és javíthatják az áramminőséget, javítva a rendszer általános teljesítményét.
Leggyakrabban a közüzemi méretű szolárfarmokban, az elosztott tetőtéri napelemes rendszerekben és a hibrid berendezésekben használják, ahol az inverter kimenetei és a hálózati vagy helyi hálózati követelmények közötti alkalmazkodást igénylik.
