İçeriğe atla

Şebekeye bağlı evirici

Güneş paneli için şebekeye bağlı evirici
Büyük güneş panelleri için trifaze şebekeye bağlı evirici

Bir şebekeye bağlı evirici, doğru akımı (DC) 60 Hz'de 120V RMS veya 50 Hz'de 240V RMS olmak üzere bir elektrik şebekesine enjekte etmek için uygun bir alternatif akıma (AC) dönüştürür. Şebekeye bağlı eviriciler, yerel elektrik güç jeneratörleri arasında kullanılır: Güneş paneli, rüzgar türbini, hidroelektrik ile şebeke arasında.[1]

Elektrik gücünü şebekeye etkili ve güvenli bir şekilde enjekte etmek için şebekeye bağlı eviriciler, şebeke sinüs dalgası AC dalga formunun voltajını ve fazını doğru bir şekilde eşleştirmelidir.

Bazı elektrik şirketleri şebekeye enjekte edilen elektrik için ödeme yapacaktır.

Enjekte edilen güç için ödeme

Elektrik şirketleri, bazı ülkelerde elektrik şebekesine elektrik enjeksiyonu için ödeme yapar. Ödeme için çeşitli yollar düzenlenmiştir.

Net elektrik sayaçlamasıyla elektrik şirketi, müşterinin mülkünde ürettiği gücün, tükettiği güçten aşan kısmı için ödeme yapar. Mülkte üretilen gücün anlık olarak aşan kısmı şebekeye enjekte edilir. Örneğin, bir müşteri bir ayda 400 kilowatt saat tüketebilir ve aynı ayda şebekeye 500 kilovat saat güç verebilir. Bu durumda, elektrik şirketi şebekeye geri beslenen 100 kilovat saatin ücretini ödeyecektir. ABD'de net ölçüm politikaları yargı yetkisine göre değişir.

Tarife garantisi, şebekeye elektrik enerjisi enjekte eden müşteriye ile bir dağıtım şirketi veya bir diğer yetkili elektrik kurumuyla ödeme için yapılan bir sözleşmedir.

Birleşik Devletler'de, şebeke etkileşimli güç sistemleri, ayrıca şebeke etkileşimli eviriciler için sağlaması gereken şartlar Ulusal Elektrik Yasasında belirtilmiştir.

Operasyon

Şebekeye bağlı eviriciler, DC elektrik gücünü, elektrik şirketi şebekesine enjekte etmek için uygun AC güce dönüştürür. Şebekeye bağlı evirici (ŞBE) şebekenin fazı ile eşleşmeli ve çıkış voltajını şebeke geriliminden herhangi bir anda biraz daha yüksek tutmalıdır. Yüksek kaliteli, modern bir ŞBE, çıkış gerilimi ve akımı mükemmel dizilmiş ve faz açısı AC güç şebekesinin 1 derecesi dahilinde olduğu anlamına gelen sabit bir güç faktörüne sahiptir. Evirici, mevcut AC şebeke dalga şeklini algılayan ve şebekeyle uyumlu bir voltaj çıkışı sağlayan yerleşik bir bilgisayar içerir. Bununla birlikte, şebekeye reaktif güç sağlamak, yerel şebekedeki gerilimi izin verilen sınırlamaların içinde tutmak için gerekli olabilir. Aksi takdirde, yenilenebilir kaynaklardan önemli güç alan bir şebeke segmentinde, yüksek üretim zamanlarında, yani güneş panelleri ile öğle saatlerinde gerilim seviyeleri aşırı artabilir.

ŞBE'ler şebeke menfezi çökerse şebekeden hızlı bir şekilde ayrılmak üzere tasarlanmıştır. Bu, bir karartma durumunda şebeke bağlantısını kesen eviricinin, aktardığı enerjinin, şebekeyi sabitleştirmek üzere gönderilen hat işçilerine zarar vermesini önlemek için kapanmasını sağlayan bir NEC şartıdır.[2]

Düzgün bir şekilde yapılandırılmış bir şebeye bağlı evirici, bir ev sahibinin geniş bir yeniden kablolama gerektirmeden veya piller olmadan güneş veya rüzgar enerjisi gibi alternatif bir elektrik üretim sistemi kullanmasını sağlar. Üretilen alternatif enerji yetersizse, açığı elektrik şebekesinden temin edecektir.

Türleri

Transformatör kuplajlı bir şebekeye bağlı evirici SWEA 250W'ın içi

Şebekeye bağlı eviriciler, trafo kuplajlı geleneksel düşük frekans tipler, daha yeni yüksek frekanslı tipler ve trafosuz tipleri içerir. Doğru akımın doğrudan şebeke için AC'ye dönüştürülmesi yerine, yüksek frekans trafolu türler, gücü yüksek frekansa ve daha sonra da DC'ye ve daha sonra şebekeye uygun son AC çıkış voltajına dönüştürmek için bir bilgisayar süreci kullanır.[3]

Avrupa'da popüler olan trafosuz eviriciler, trafolu eviricilerden daha hafif, daha küçük ve daha etkilidir. Fakat transformatörsüz eviriciler, DC tarafı ve şebeke arasında galvanik izolasyona sahip olmayan transformatörsüz eviricilerin, arıza koşulları altında şebekeye tehlikeli DC voltajları ve akımları enjekte edebileceği endişeleri nedeniyle ABD pazarına girmesi yavaş olmuştur.[4]

Bununla birlikte, NFPA'nın NEC, 2005 yılından bu yana, tüm güneş enerjisi sistemlerinin negatif topraklı olması ve yeni güvenlik gereksinimlerinin belirtilmesi gereğini ortadan kaldırarak transformatörsüz ya da galvanik olarak izole edilmemiş eviriciler sağlar. VDE 0126-1-1 ve IEC 6210'daki değişiklikler, bu tür sistemler için gerekli tasarım ve prosedürleri tanımlar: öncelikli olarak yerden akım ölçümü ve DC-şebeke izolasyon testleri.

Veri sayfaları

Eviriciler için imalatçı veri sayfalarında genellikle aşağıdaki veriler bulunur:

  • Nominal çıktı gücü: Bu değer, watt veya kilovat cinsinden verilir. Bazı eviriciler, farklı çıkış voltajları için bir çıkış derecesi sağlayabilirler. Örneğin, evirici 240 VAC veya 208 VAC çıkış için yapılandırılabilirse, nominal güç çıkışı bu konfigürasyonların her biri için farklı olabilir. 
  • Çıkış voltajı (ları): Bu değer, eviricinin hangi kullanım voltajlarına bağlanabileceğini belirtir. Konut kullanımı için tasarlanmış daha küçük eviricler için çıkış gerilimi genellikle 240 VAC'dir. Ticari uygulamaları hedefleyen eviriciler 208, 240, 277, 400, 480 veya 600 VAC olarak sınıflandırılmış ve aynı zamanda üç fazlı güç üretebilir.
  • Tepe verimlilik: Tepe verimlilik, eviricinin elde edebileceği en yüksek verimliliği temsil eder. Temmuz 2009 itibarıyla pazardaki çoğu şebekeye bağlılar, %94'ün üstünde, bazıları %96'lık bir tepe verimlilik göstermektedir. Eviri sırasında kaybedilen enerji çoğunlukla ısıya dönüştürülür. Sonuç olarak, bir eviricinin nominal gücünü vermesi için, çıkışını aşan bir güç girişi gerekir. Örneğin,% 95 verimlilikle tam güçle çalışan 5000 W'lık bir evirici, 5,263 W'lık bir girdi (nominal güç bölü verimlilik) gerektirir. Farklı AC voltajlarında güç üretebilen invertörler, her voltajla bağlantılı olarak farklı verimlilik gösterebilir.
  • CEC ağırlıklı verimlilik: Bu verimlilik, California Enerji Komisyonu tarafından GoSolar web sitesinde yayınlanmaktadır. En yüksek verimin aksine, bu değer ortalama bir verimliliktir ve eviricinin çalışma profilini daha iyi gösterir. Farklı AC voltajlarında güç üretebilen invertörler, her voltajla ilişkili farklı verimlilik gösterebilir.[5]
  • Maksimum giriş akımı: Eviricinin kullanabileceği maksimum doğru akım miktarıdır. Güneş pilleri gibi bir sistem, maksimum giriş akımını aşan bir akım üretirse, bu akım evirici tarafından kullanılmaz.
  • Maksimum çıkış akımı: Maksimum çıkış akımı, eviricinin sağlayacağı maksimum sürekli alternatif akımdır. Bu değer, tipik olarak, aşırı akım koruma cihazlarının (örneğin, kesiciler ve sigortalar) minimum akım oranını ve çıkış devresi için gerekli olan bağlantı kesicilerini belirlemek için kullanılır. Farklı AC voltajlarında güç üretebilen invertörler, her voltaj için farklı maksimum çıkışlara sahip olacaklardır.
  • Tepe güç izleme gerilimi: Bu, eviricinin maksimum güç izcisinin çalışacağı DC voltaj aralığını temsil eder. Sistem tasarımcısı dizileri en iyi şekilde yapılandırmalıdır, böylece yılın büyük çoğunluğunda dizilerin gerilimi bu aralıkta olacaktır. Voltaj değiştikçe sıcaklıkta dalgalanma olacağı için bu zor bir iş olabilir.
  • Başlangıç voltajı: Bu değer tüm eviricilerin veri sayfalarında listelenmemiştir. Değer, eviricinin açılması ve çalışmaya başlaması için gereken minimum DC gerilimini gösterir. Güneş uygulamaları için bu özellikle önemlidir, çünkü sistem tasarımcısı bu gerilimi üretmek için her dizide seri olarak kablolanmış yeterli sayıda güneş modülü bulunduğundan emin olmalıdır. Bu değer üretici tarafından sağlanmazsa, sistem tasarımcıları tipik olarak zirve güç izleme voltaj aralığının alt bandını sürücünün minimum voltajı olarak kullanırlar.
  • IPxx derecelendirmesi: Uluslararası koruma standardı veya IP Kodu, katı yabancı nesnelerin (ilk hane) veya suyun (ikinci hane) girişine karşı verilen koruma düzeyini sınıflandırır ve derecelendirir. Daha yüksek bir rakam daha fazla koruma anlamına gelir. ABD'de NEMA muhafaza türü uluslararası derecelendirmeye benzer şekilde kullanılır. Çoğu evirici, IP45 (toz koruması yok) veya IP65 (toz geçirmez) veya ABD'de NEMA 3R (hava üfleme tozuna karşı koruma yok) veya NEMA 4X (havalandırmalı toz, doğrudan su sıçraması ve ek korozyon koruması) ile açık havada kurulum için derecelendirilmiştir.
  • Belgelendirme/Uygunluk: Şebekeye bağlamak için UL 1741[6] ve gelişmekte olan standart UL 1741SA[7] onayı gibi elektrik idareleri ve yerel elektrik yasaları tarafından sertifikalandırılması gereklidir.

Ayrıca bakınız

  • Şebekeye bağlı elektrik sistemleri
  • Evirici (elektriksel)
  • Islanding
  • Güneş için evirici
  • Bağımsız evirici

Kaynaklar ve daha fazla okuma

  1. ^ http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/463622-TtEMSp/webviewable/463622.pdf OSTI
  2. ^ NEC Handbook 2005, Section 705, "Interconnected Electric Power Production Sources," Article 705.40 "Loss of Primary Source"
  3. ^ Solar Energy International (2006).
  4. ^ "Summary Report on the DOE High-tech Inverter Workshop" (PDF). Sponsored by the US Department of Energy, prepared by McNeil Technologies. eere.energy.gov. 1 Şubat 2017 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Haziran 2011. 
  5. ^ gosolarcalifornia.org, "List of Eligible Inverters" 10 Şubat 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., accessed July 30, 2009,
  6. ^ "Standard for Inverters, Converters, Controllers and Interconnection System Equipment for Use With Distributed Energy Resources". 16 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Nisan 2017. 
  7. ^ "UL Launches Advanced Inverter Testing and Certification Program". 24 Şubat 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Nisan 2017. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Volt</span> elektrikte kullanılan potansiyel farkı (gerilim) birimi

Volt, elektrikte kullanılan potansiyel farkı (gerilim) birimi. Elektromotor kuvvet birimi de volttur. Bir ohm'luk bir direnç üzerinden, bir amper'lik elektrik akımı geçmesi halinde direncin iki ucu arasındaki gerilim bir volttur.

<span class="mw-page-title-main">Alternatör</span> Mekanik enerjiyi alternatif akıma çeviren aygıt.

Alternatör, mekanik enerjiyi alternatif akım biçiminde elektrik enerjisine dönüştüren bir elektrik jeneratörüdür. Maliyet ve basitlik nedenleriyle, çoğu alternatör sabit armatürle dönen manyetik alan kullanır. Bazen, sabit bir manyetik alanlı doğrusal bir alternatör veya dönen bir armatür kullanılır. Prensipte, herhangi bir AC elektrik jeneratörüne alternatör denebilir, ancak genellikle terim otomotiv ve diğer içten yanmalı motorlar tarafından tahrik edilen küçük dönen makineleri ifade eder.

<span class="mw-page-title-main">Güneş paneli</span> enerji kaynağı

Güneş paneli, fotovoltaik (PV) hücreler üzerinden güneş ışığını elektriğe dönüştüren bir cihazdır. PV hücreleri, ışığa maruz kaldıklarında devre boyunca akarak çeşitli cihazları çalıştırmak veya pillerde saklanmak üzere doğru akım (DC) elektrik üretir. Güneş panelleri aynı zamanda güneş pili panelleri, güneş elektrik panelleri veya PV modülleri olarak da bilinir.

Güç elektroniği, elektrik gücünün statik vasıtalarla, mevcut girişinden istenen elektriksel çıkış formuna verimli bir şekilde dönüştürülmesi, kontrol edilmesi ve hazırlanması ile ilgili teknolojidir.

Doğrultucu veya redresör, bir ya da daha fazla yarı iletken elemandan oluşan alternatif akımı doğru akıma çevirmek için kullanılan elektriksel bir devredir. AC' yi doğrultmak için tek bir diyot kullanıldığı zaman doğrultucu AC' yi DC' ye çeviren bir diyod olarak tanımlanır.

<span class="mw-page-title-main">Kompanzasyon</span> Faz farkının sıfıra yakın tutulmasını sağlayan olaya denir

Gerilim kontrolü ve reaktif güç yönetimi, elektrik iletim şebekelerinin güvenilirliğini sağlayan ve bu şebekelerde elektrik piyasasını kolaylaştıran yardımcı hizmetin iki yüzüdür. Bu faaliyetin her iki yönü iç içe olduğundan bu maddede Kirby & Hirst (1997) tarafından önerildiği gibi "gerilim kontrolü" terimi bu faaliyeti belirtmek için kullanılır. Gerilim kontrolü AC çevrimindeki reaktif güç enjeksiyonlarını içermez, bunlar sistem kararlılık hizmeti denilen ayrı bir yardımcı hizmetin parçasıdır. Reaktif güç iletimi doğası gereği sınırlıdır bu nedenle voltaj kontrolü sistemde genel aktif güç dengesini korumaya dayanan frekans kontrolünün aksine güç şebekesindeki ekipman parçaları aracılığıyla sağlanır.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik üreteci</span> Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren aygıt

Elektrik üretiminde jeneratör, harekete dayalı gücü veya yakıta dayalı gücü harici bir devrede kullanılmak üzere elektrik gücüne dönüştüren bir cihazdır. Mekanik enerji kaynakları arasında buhar türbinleri, gaz türbinleri, su türbinleri, içten yanmalı motorlar, rüzgar türbinleri ve hatta el krankları bulunur. İlk elektromanyetik jeneratör olan Faraday diski, 1831 yılında İngiliz bilim adamı Michael Faraday tarafından icat edildi. Jeneratörler elektrik şebekeleri için neredeyse tüm gücü sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Kesintisiz güç kaynağı</span>

Kesintisiz güç kaynağı, herhangi bir elektrik, elektronik cihazın şebeke beslemesinin kesilmesini, tolerans dışı yüksek veya düşük gelmesini önleyen bir elektronik cihazdır.

<span class="mw-page-title-main">Varistör</span>

Varistör, elektronik devre elemanı olan varistör doğrusal olmayan bir direnç özelliği gösterir.

<span class="mw-page-title-main">Alternatif akım</span>

Alternatif akım, genliği ve yönü periyodik olarak değişen elektriksel akımdır. En çok kullanılan dalga türü sinüs dalgasıdır. Farklı uygulamalarda üçgen ve kare gibi değişik dalga biçimleri de kullanılmaktadır. Bütün dalgalar birbirlerine elektronik devreler aracılığı ile çevrilebilir. Devrede kondansatör, diyotlar, röleler ile bu çevrim yapılabilir.

<span class="mw-page-title-main">İnvertör</span>

Güç çevirici (invertör), doğru akımı (DC) alternatif akıma (AC) çeviren elektriksel bir güç çeviricisidir. İnvertör çıkışında üretilen AC güç, kullanılan transformatörlere, anahtarlama ve kontrol devrelerine bağlı olarak herhangi bir gerilimde ve frekansta olabilir.

<span class="mw-page-title-main">Anahtarlamalı güç kaynağı</span>

Anahtarlamalı güç kaynağı olarak adlandırılan anahtarlamalı modlu güç kaynağı, elektrik gücünü verimli şekilde dönüştürmek için anahtarlama regülatörü içeren elektronik bir güç kaynağıdır. Anahtarlamalı güç kaynağı ya da İngilizce özgün adının kısaltmasıyla SMPS, 1960'lı yıllarda doğrusal güç kaynaklarının çalışma veriminin düşük olması ile kullanılmaya başlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgâr gücü</span> Rüzgârdan elektrik enerjisi üretimi

Rüzgâr gücü, elektrik üretmek için rüzgâr türbinleri, mekaniksel güç için yel değirmeni, su veya kuyu pompalama için rüzgâr pompaları veya gemileri yürütmek için yelkenler kullanarak rüzgârın kullanışlı formundaki rüzgâr enerjisinin sonucudur.

Elektrik dağıtımı elektriğin son kullanıcıya ulaştırılmasıdır. Bir dağıtım sisteminin şebekesi elektriği iletim sisteminden tüketiciye ulaştırır. Örnek olarak, şebeke; trafo merkezleri, orta gerilim hatları, dağıtım merkezleri, dağıtım transformatörleri, alçak gerilim dağıtım hatları ve bazen ölçü devrelerini kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik şebekesi</span>

Elektrik şebekesi üretilen elektrik enerjisini kullanıcılara iletmek için oluşturulmuş bileşik bir ağdır. Elektrik gücü üreten enerji santralları, üretim kaynaklarından talep merkezlerine enerji aktaran iletim (nakil) hatları ve kullanıcılara bağlantı sağlayan bileşik dağıtım hatlarından oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Gerilim kaynağı</span>

Gerilim kaynağı, sabit bir voltaj sağlayan iki kutuplu araçtır. İdeal bir gerilim kaynağı yük direncinden ve çıkış akımından bağımsız olarak sabit voltaj sağlayabilir. Ancak, gerçek dünyada bir gerilim kaynağı sınırsız akımı temin edemez. Gerilim kaynağı bir iki yönlü akım kaynağıdır. Gerçek dünyada elektrik enerjisinin kaynakları olan piller jeneratörler ve güç sistemleri, ideal gerilim kaynaklarının birleştirilmesi olarak modellendirilebilir.

Fotovoltaik sistem veya PV sistem, güneş enerjisini kullanılabilir enerjiye çeviren sistemdir. PV sistem, birçok bileşenlerin bir araya getirilmesi ile oluşturulur ve güneş panelleriyle güneş ışığını soğurup elektriğe çevirir. Güneş çeviricisi elektriksel akımı doğru akımdan alternatif akıma doğru değiştirmektedir. Bunun gibi birleştirme, kablolama ve diğer elektriksel aletlerin kurulumu çalışan bir sistem oluşturmaktadır. Ayrıca bu sistem güneş takip sistemi ile kendisinin genel performansını artırabilir ve gömülü pil çözümünü de içinde barındırabilir.

Solar mikro çevirici veya kısaca mikro çevirici, fotovoltaiklerde kullanılan doğru akımı tek bir güneş modülünde alternatif akıma çevirmeye yarayan bir cihazdır. Birçok mikro çevirici çıkışı elektrik şebekesiyle beslenmektedir ve bunlarla kombin edilmişlerdir. Mikro çeviriciler merkezi güneş çeviricileriyle ve bilinen tellerle farklılık göstermektedirler. Bunlar fotovoltaik sistemlerin güneş modülleriyle bağlantılıdırlar.

<span class="mw-page-title-main">Akıllı şebeke</span>

Akıllı şebekeler, içlerinde çeşitli işlemlerin yürütüldüğü, akıllı sayaçlar ile enerji ölçümlerinin yapıldığı ve yenilenebilir enerji kaynakları ile birlikte diğer verimli enerji kaynaklarının bulunduğu bir çeşit elektrik şebekeleridir. Elektriksel gücü düzenleme, kontrolü ve dağıtımı akıllı şebekelerin önemli özelliklerindendir.

<span class="mw-page-title-main">Şebeke elektriği</span>

Şebeke elektriği, genel amaçlı alternatif akım (AC) elektrik güç kaynağıdır. Evlere ve işyerlerine verilen elektrik enerjisi formu olup, tüketicilerin ev aletleri, televizyonlar, elektrik lambaları gibi eşyaları duvar prizlerine takarken kullandıkları elektrik enerjisi şeklidir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.