Solar Photovoltaic System

Ang isang pangunahing bahagi sa isang solar power generation system ay ang photovoltaic inverter, na nagko-convert ng mataas na boltahe na direktang kasalukuyang nabuo ng mga solar panel sa alternating current. Malawakang nahahati ang mga photovoltaic inverters sa tatlong kategorya batay sa power rating: three-phase high-power inverters na may output power na higit sa 6 kW, single-phase medium-power inverters na may output power mula 1 kW hanggang 6 kW, at micro-inverters na may output power na mas mababa sa 1 kW. Sa mga nagdaang taon, ang mga medium- at low-power inverters ay nakakuha ng pagtaas ng atensyon sa photovoltaic market. Dahil sa kanilang medyo mababang power output, ang mga inverter na ito ay pangunahing ginagamit sa mga distributed solar power generation system sa loob ng microgrids.

Bilang mga node sa isang microgrid, ang mga inverter na ito ay naka-deploy sa malaking bilang sa isang partikular na lugar. Halimbawa, sa mga rehiyon gaya ng Europe at United States, maraming sambahayan ang nag-i-install ng mga medium-to low-power inverter sa mga rooftop. Katulad nito, maaaring gamitin ng mga istasyon ng tren o factory rooftop ang malaking bilang ng mga inverter na ito upang bumuo ng mga maliliit na istasyon ng kuryente. Ang malawakang pamamahagi na ito ay nangangailangan ng epektibong pamamahala ng mga inverter sa loob ng isang partikular na lugar upang matiyak ang mahusay, ligtas, at matatag na operasyon, habang pinapagana ang napapanahong pagtugon sa demand. Ang diskarte sa pamamahala ay nagsasangkot ng pagbibigay sa mga inverters ng mga module ng komunikasyon, na nagpapahintulot sa isang supervisory system na subaybayan ang katayuan ng lahat ng mga inverter at magsagawa ng mga function ng kontrol at pag-iskedyul kung kinakailangan.

Ang isang maaasahan, cost-effective, at madaling mapanatili na paraan ng komunikasyon ay mahalaga para sa pagkakakonekta ng photovoltaic inverter. Sa kasalukuyan, ang pinakakaraniwang paraan ay kinabibilangan ng wireless na komunikasyon (hal., Wi-Fi, LoRa), RS485, at Power Line Communication (PLC). Tinatanggal ng wireless na komunikasyon ang pangangailangan para sa paglalagay ng kable, pagtitipid sa mga kable ng komunikasyon at paggawa sa pag-install. Gayunpaman, ito ay lubos na nakadepende sa mga kondisyon sa kapaligiran at madaling kapitan ng interference mula sa solar panel obstructions at electromagnetic disturbances.

Nag-aalok ang RS485 ng matatag na komunikasyon at malakas na kakayahan sa anti-interference, ngunit nagsasangkot ito ng malalaking gastos at potensyal na panganib sa parehong paunang pag-install at kasunod na operasyon at pagpapanatili. Sa kabaligtaran, ginagamit ng PLC ang mga kasalukuyang linya ng kuryente para sa paghahatid ng data, inaalis ang pangangailangan para sa karagdagang paglalagay ng kable, pagbabawas ng mga gastos sa paggawa at materyal, at pagpapagana ng epektibong komunikasyon sa mas mababang halaga habang nag-aalok ng higit na pagiging maaasahan kaysa sa mga wireless na solusyon.

Sa pamamagitan ng pagsasama ng isang PLC module, ang photovoltaic inverter system ay nagiging isang node sa microgrid, na may kakayahang tumanggap ng anumang data na ipinadala sa smart grid. Pinapadali nito ang karagdagang functional expansion sa hinaharap.

Ipinapakita ng Figure 1 ang isang block diagram ng isang rehiyonal na sistema para sa photovoltaic power generation equipment na may functionality ng PLC. Sa setup na ito, ang mga PLC transceiver device ay naka-install sa grid-tied photovoltaic inverters sa loob ng isang tinukoy na lugar, na bumubuo ng isang topology ng komunikasyon na gumagamit ng mga linya ng kuryente bilang bus ng komunikasyon. Sa ilang partikular na bilang ng mga device sa loob ng isang partikular na distansya, ang isang transceiver modem ay kinakailangan upang maisagawa ang pagproseso ng data sa loob ng lugar. Bukod pa rito, maaaring magdagdag ng supervisory computer upang magpadala ng data sa pamamagitan ng upper-layer network.