Kakšna je razlika med UPS in inverterjem?
Sistem brezprekinitvenega napajanja UPS
I. Definicija in funkcija
Brezprekinitveni napajalnik UPS, polno ime Uninterruptible Power Supply, je naprava za zaščito električne energije, ki vsebuje napravo za shranjevanje energije in uporablja pretvornik kot glavno enoto za stabilizacijo izhodne napetosti in frekvence. Zagotavlja lahko stabilno in neprekinjeno napajanje opreme, ko je omrežno napajanje nenormalno ali prekinjeno, in ščiti opremo pred izpadom električne energije.
II. Načelo delovanja
Načelo delovanja UPS vključuje predvsem štiri povezave: popravljanje, shranjevanje energije, pretvorbo in krmiljenje stikala. Ko je omrežno napajanje normalno, se izmenični tok pretvori v enosmerni z usmernikom in shrani v bateriji. Istočasno se enosmerna napetost dovaja v pretvornik, ki jo pretvori v stabilno izmenično napetost in jo oddaja obremenitvi. Ko je omrežno napajanje nenormalno ali izpad električne energije, statično stikalo hitro preklopi na baterijsko napajanje, da se zagotovi stabilnost napetosti na strani bremena.
III. Komponente
Sistem UPS je v glavnem sestavljen iz baterije, usmernika in pretvornika, statičnega stikala in drugih delov. Baterija se uporablja za shranjevanje električne energije; usmernik pretvarja izmenični tok v enosmerni; pretvornik pretvori enosmerno moč v izhodno izmenično moč; statično stikalo izvede hitro preklapljanje, ko je omrežna moč nenormalna.
IV. Razvrstitev
Glede na način napajanja (delovni način) obremenitve je UPS razdeljen na tri vrste: spletni rezervni tip in spletni interaktivni tip. Pri spletnih UPS je pretvornik vedno v delovnem stanju, ne glede na to, ali je omrežno napajanje normalno in je izhod stabilen. Primeren je za kraje z visokimi zahtevami glede kakovosti električne energije. Rezervni UPS neposredno napaja obremenitev, ko je omrežno napajanje normalno, pretvornik pa napaja, ko je omrežno napajanje nenormalno. Primeren je za kraje z nizkimi zahtevami po napajanju. Spletni interaktivni UPS združuje prednosti visoke učinkovitosti rezervnega tipa in visoke kakovosti napajanja spletnega tipa.
V. Scenariji uporabe
UPS se pogosto uporablja v računalniški varnosti, transportu, vesolju, medicini, industrijskem nadzoru in drugih področjih. Na primer, v podatkovnih centrih in strežniških sobah lahko UPS zagotovi normalno delovanje strežnikov in pomnilniških naprav ter zaščiti celovitost podatkov; v zdravstvenih ustanovah lahko UPS zagotovi oskrbo z električno energijo ključnih območij, kot so operacijske sobe in enote intenzivne nege, da zagotovi varnost pacientov.
VI. Prednosti in slabosti
Prednosti vključujejo zaščito opreme, zagotavljanje rezervnega napajanja in optimizacijo kakovosti električne energije. Vendar ima UPS tudi slabosti, kot so visoki stroški, velik odtis ter potreba po rednem pregledu in vzdrževanju. Zato je pri izbiri in uporabi UPS potrebno celovito upoštevati dejanske potrebe in stroške vzdrževanja.
Inverterski sistem
I. Koncept pretvornika
Na splošno se postopek pretvorbe izmeničnega toka v enosmerni tok imenuje usmerjanje, vezje, ki dokonča funkcijo usmerjanja, se imenuje usmerjevalno vezje, naprava, ki izvaja postopek usmerjanja, pa se imenuje usmerniška naprava ali usmernik. V skladu s tem se postopek pretvorbe enosmerne moči v izmenično moč imenuje inverzija, vezje, ki zaključi funkcijo inverzije, se imenuje invertersko vezje, naprava, ki realizira inverzijski proces, pa se imenuje inverterska naprava ali inverter. Sodobna inverterska tehnologija je znanost in tehnologija, ki proučuje teorijo in uporabo inverterskih vezij. Je praktična tehnologija, ki temelji na industrijski elektronski tehnologiji, tehnologiji polprevodniških naprav, sodobni tehnologiji krmiljenja, sodobni tehnologiji močnostne elektronike, tehnologiji pretvorbe polprevodnikov, tehnologiji modulacije širine impulza (PWM) in drugih disciplinah. V glavnem vključuje tri dele: polprevodniške močnostne integrirane naprave in njihove aplikacije, inverterska vezja in invertersko krmilno tehnologijo.
II. Načelo delovanja in struktura pretvornika
Pretvornik je v glavnem sestavljen iz vhoda enosmernega toka, dela za pretvorbo moči, filtra in izhodnega dela. Načelo dela je približno naslednje: enosmerni tok se obrne skozi del za pretvorbo moči (običajno vezje, sestavljeno iz več naprav za preklapljanje moči, kot je IGBTS), da se ustvari visokofrekvenčni izmenični tok, ki ga nato filtrira filter, da odstrani visokofrekvenčni harmonike in končno izhod gladek AC.
III. Scenariji razvrstitve in uporabe fotovoltaičnih pretvornikov
Fotonapetostne razsmernike lahko glede na moč razdelimo na centralizirane razsmernike, strunske razsmernike in druge razsmernike (distribuirane in mikro razsmernike). Glavna razlika med tremi je, da je posamezna zmogljivost pretvornika različna in področje uporabe je različno. Pretvornik nizov se uporablja predvsem v distribucijskih fotovoltaikah v gospodinjstvih ter v majhnih in srednje velikih industrijskih in komercialnih strešnih fotovoltaikah.
Centralizirani fotovoltaični pretvorniki:Ima prednosti velike izhodne moči, zrele tehnologije, visoke kakovosti električne energije in nizkih stroškov, vendar je njegov obseg napetosti sledenja največje moči razmeroma ozek, prilagodljivost konfiguracije komponent je nizka in čas proizvodnje električne energije je kratek. Uporablja se predvsem v velikih centraliziranih fotovoltaičnih elektrarnah.
Strunski fotovoltaični pretvornik:Inverterska metoda je sledenje največji moči posameznega niza ali več nizov fotovoltaičnih komponent ločeno in jih nato po inverziji priključite na električno omrežje izmeničnega toka. Strunski pretvornik ima lahko več modulov za sledenje največjim konicam moči, zmogljivost posameznega stroja pa je na splošno pod 200 kW. Največji razpon napetosti za sledenje moči vrvičnega fotovoltaičnega pretvornika je širok, konfiguracija komponent je prilagodljiva, čas proizvodnje električne energije pa dolg. Poleg tega ima visoko gostoto moči ter preprosto namestitev in vzdrževanje. Izpolni lahko zahteve različnih aplikacijskih okolij, kot sta notranja in zunanja, in se pogosto uporablja v manjših elektrarnah, kot so distribucijska proizvodnja električne energije v gospodinjstvih, majhne in srednje velike industrijske in komercialne strešne elektrarne itd.
Porazdeljeni pretvornik:Združuje prednosti centraliziranega pretvornika velikih centraliziranih fotonapetostnih razsmernikov in prednosti decentraliziranega sledenja MPPT niza fotonapetostnih pretvornikov: dosega nizke stroške in visoko zanesljivost centraliziranih pretvornikov ter visoko proizvodnjo električne energije nizastih razsmernikov
Mikro pretvornik:Inverterski način je, da vsak mikro inverter na splošno ustreza samo enemu ali več fotonapetostnim modulom in vsakemu fotonapetostnemu modulu je mogoče slediti ločeno. Točka največje moči se nato po inverziji priključi na električno omrežje AC. Posamezna zmogljivost mikro pretvornika je na splošno pod 5 kW. Široko se uporablja v gospodinjskih fotovoltaičnih sistemih za proizvodnjo električne energije, kot so stanovanjske strehe in dvorišča.