Sistem Fotovoltan Suria

Komponen utama dalam sistem penjanaan kuasa suria ialah penyongsang fotovoltaik, yang menukarkan arus terus voltan tinggi yang dihasilkan oleh panel solar kepada arus ulang alik. Penyongsang fotovoltaik boleh dibahagikan secara meluas kepada tiga kategori berdasarkan penarafan kuasa: penyongsang kuasa tinggi tiga fasa dengan kuasa keluaran lebih besar daripada 6 kW, penyongsang kuasa sederhana fasa tunggal dengan kuasa keluaran antara 1 kW hingga 6 kW, dan penyongsang mikro dengan kuasa keluaran di bawah 1 kW. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyongsang kuasa sederhana dan rendah telah mendapat perhatian yang semakin meningkat dalam pasaran fotovoltaik. Oleh kerana output kuasanya yang agak rendah, penyongsang ini digunakan terutamanya dalam sistem penjanaan tenaga suria teragih dalam mikrogrid.

Sebagai nod dalam mikrogrid, penyongsang ini digunakan dalam jumlah yang besar merentasi kawasan tertentu. Sebagai contoh, di kawasan seperti Eropah dan Amerika Syarikat, banyak isi rumah memasang penyongsang berkuasa sederhana hingga rendah di atas bumbung. Begitu juga, stesen kereta api atau bumbung kilang mungkin menggunakan sejumlah besar penyongsang ini untuk membentuk stesen janakuasa berskala kecil. Pengedaran yang meluas ini memerlukan pengurusan penyongsang yang berkesan dalam kawasan tertentu untuk memastikan operasi yang cekap, selamat dan stabil, sambil membolehkan tindak balas permintaan tepat pada masanya. Pendekatan pengurusan melibatkan melengkapkan penyongsang dengan modul komunikasi, membenarkan sistem penyeliaan memantau status semua penyongsang dan melaksanakan fungsi kawalan dan penjadualan mengikut keperluan.

Kaedah komunikasi yang boleh dipercayai, kos efektif dan mudah diselenggara adalah penting untuk ketersambungan penyongsang fotovoltaik. Pada masa ini, kaedah yang paling biasa termasuk komunikasi tanpa wayar (cth., Wi-Fi, LoRa), RS485 dan Komunikasi Talian Kuasa (PLC). Komunikasi tanpa wayar menghapuskan keperluan untuk kabel, menjimatkan kabel komunikasi dan buruh pemasangan. Walau bagaimanapun, ia sangat bergantung kepada keadaan persekitaran dan terdedah kepada gangguan daripada halangan panel solar dan gangguan elektromagnet.

RS485 menawarkan komunikasi yang stabil dan keupayaan anti-gangguan yang kuat, tetapi ia melibatkan kos yang ketara dan potensi risiko semasa kedua-dua pemasangan awal dan operasi serta penyelenggaraan seterusnya. Sebaliknya, PLC menggunakan talian kuasa sedia ada untuk penghantaran data, menghapuskan keperluan untuk kabel tambahan, mengurangkan kos buruh dan bahan, dan membolehkan komunikasi berkesan pada kos yang lebih rendah sambil menawarkan kebolehpercayaan yang lebih besar daripada penyelesaian tanpa wayar.

Dengan menyepadukan modul PLC, sistem penyongsang fotovoltaik menjadi nod dalam mikrogrid, yang mampu menerima sebarang data yang dihantar melalui grid pintar. Ini memudahkan pengembangan fungsi selanjutnya pada masa hadapan.

Rajah 1 menunjukkan gambarajah blok sistem serantau untuk peralatan penjanaan kuasa fotovoltaik dengan fungsi PLC. Dalam persediaan ini, peranti transceiver PLC dipasang pada penyongsang fotovoltaik terikat grid dalam kawasan yang ditentukan, membentuk topologi komunikasi yang menggunakan talian kuasa sebagai bas komunikasi. Antara bilangan peranti tertentu dalam jarak tertentu, modem transceiver diperlukan untuk melaksanakan pemprosesan data dalam kawasan tersebut. Selain itu, komputer penyeliaan boleh ditambah untuk menghantar data melalui rangkaian lapisan atas.