Inverter hòa lưới điện mặt trời là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động

Inverter hòa lưới điện mặt trời (On-Grid Inverter) là thiết bị giữ vai trò quan trọng trong hệ thống điện năng lượng mặt trời, có chức năng chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) do các tấm pin mặt trời tạo ra thành dòng điện xoay chiều (AC) để cung cấp cho các thiết bị điện và đồng bộ với lưới điện. Bên cạnh khả năng chuyển đổi điện năng, inverter còn thực hiện việc kiểm soát các thông số điện nhằm giúp hệ thống vận hành ổn định và hiệu quả.

Trong bài viết này, ATPro Corp sẽ cùng tìm hiểu chi tiết Inverter hòa lưới điện mặt trời là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động. 

Tìm hiểu về Inverter hòa lưới điện mặt trời là gì? 

Inverter năng lượng mặt trời là thiết bị thực hiện nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) được tạo ra từ các tấm pin quang điện (PV) thành dòng điện xoay chiều (AC). Phù hợp với các thiết bị điện trong gia đình, doanh nghiệp và hệ thống điện hòa lưới. Nhờ đó, nguồn điện từ năng lượng mặt trời được sử dụng trực tiếp cho các phụ tải.

Trong hệ thống điện mặt trời hòa lưới, inverter còn có nhiệm vụ điều phối nguồn điện giữa hệ thống pin mặt trời, tải tiêu thụ và lưới điện quốc gia. Tùy theo công suất phát và nhu cầu sử dụng tại từng thời điểm, hệ thống sẽ vận hành theo các trường hợp sau:

• Điện mặt trời đáp ứng vừa đủ nhu cầu: Khi công suất điện do hệ thống PV tạo ra tương đương với công suất tải đang sử dụng, toàn bộ nhu cầu điện của phụ tải được đáp ứng từ nguồn năng lượng mặt trời.
• Điện mặt trời thấp hơn nhu cầu: Khi sản lượng điện mặt trời không đủ cung cấp cho các thiết bị, inverter sẽ phối hợp với nguồn điện lưới để bổ sung phần công suất còn thiếu, giúp các tải tiếp tục hoạt động ổn định.
• Điện mặt trời cao hơn nhu cầu: Khi hệ thống tạo ra lượng điện lớn hơn mức tiêu thụ, phần điện dư có thể được phát lên lưới điện thông qua cơ chế hòa lưới và được ghi nhận bằng công tơ điện hai chiều, tùy theo mô hình và quy định áp dụng.

Nhờ cơ chế tự động này, biến tần năng lượng mặt trời giúp tận dụng tối đa nguồn điện mặt trời, giảm lượng điện phải lấy từ lưới và nâng cao hiệu quả khai thác hệ thống điện năng lượng mặt trời.

Cấu tạo của Inverter hòa lưới điện mặt trời bao gồm 

Inverter hòa lưới điện mặt trời được cấu thành từ nhiều bộ phận điện tử và công suất, phối hợp với nhau để thực hiện quá trình chuyển đổi, điều chỉnh và quản lý nguồn điện.

Bộ chỉnh lưu

Có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC) hoặc định hướng dòng điện DC trong mạch công suất. Đây là một trong những khâu quan trọng giúp nguồn điện được xử lý phù hợp trước khi chuyển sang các giai đoạn tiếp theo của inverter.

Cuộn kháng AC

Cuộn kháng AC được cấu tạo từ cuộn dây quấn quanh lõi từ, có tác dụng hỗ trợ ổn định dòng điện xoay chiều và hạn chế các thành phần sóng hài. Bộ phận này đồng thời giúp giảm các xung điện áp, hạn chế tác động bất lợi lên các linh kiện bên trong và góp phần nâng cao độ bền của inverter.

Cuộn kháng DC

Được bố trí trên phía nguồn một chiều, có chức năng làm phẳng và ổn định dòng điện trên tuyến DC. Bộ phận này giúp hạn chế dao động dòng điện, giảm nhiễu điện và hỗ trợ duy trì nguồn DC ổn định cho khối công suất hoạt động.

Bộ nghịch lưu

Bộ nghịch lưu là bộ phận thực hiện quá trình chuyển đổi nguồn điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Nguồn AC sau khi chuyển đổi được điều chỉnh về điện áp, tần số và các đặc tính phù hợp để cung cấp cho phụ tải hoặc đồng bộ với lưới điện.

Tuyến dẫn điện DC

Tuyến dẫn điện một chiều (DC) đảm nhiệm việc truyền tải nguồn điện từ các tấm pin quang điện (PV) đến khối công suất của inverter. Hệ thống dây dẫn và các kết nối DC cần được lựa chọn phù hợp với điện áp, dòng điện và công suất của hệ thống nhằm đảm bảo khả năng truyền tải ổn định và an toàn.

Mô-đun công suất IGBT

Linh kiện bán dẫn công suất quan trọng trong nhiều thiết kế inverter. Bộ phận này thực hiện đóng cắt dòng điện ở tốc độ cao, qua đó điều khiển quá trình biến đổi DC thành AC. IGBT kết hợp với mạch điều khiển và hệ thống đo lường giúp inverter kiểm soát chính xác quá trình chuyển đổi năng lượng.

Điện trở hãm

Có nhiệm vụ tiêu tán phần năng lượng dư thừa trong những trường hợp điện áp trên DC bus tăng cao vượt giới hạn cho phép. Việc đưa năng lượng dư thừa vào điện trở hãm giúp hạn chế tình trạng quá áp trên DC bus. Hỗ trợ bảo vệ các linh kiện công suất và giảm nguy cơ phát sinh lỗi trong quá trình vận hành.

Nguyên lý hoạt động

Inverter hòa lưới điện mặt trời có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ các tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) để cung cấp cho phụ tải và đồng bộ với điện lưới.

• Nhận điện DC: Tiếp nhận nguồn điện do các tấm pin mặt trời tạo ra.
• Tối ưu công suất: Bộ điều khiển MPPT khai thác điểm công suất phù hợp để nâng cao hiệu suất phát điện.
• Chuyển đổi DC sang AC: Mạch công suất biến đổi nguồn DC thành AC với các thông số phù hợp.
• Đồng bộ lưới điện: Inverter kiểm soát điện áp, tần số và pha trước khi hòa vào lưới.
• Cấp điện cho tải: Điện mặt trời được ưu tiên cấp cho thiết bị sử dụng; phần thiếu được bổ sung từ lưới, phần dư phát lên lưới tùy cấu hình và quy định.
• Giám sát, bảo vệ: Thiết bị theo dõi các thông số và tự động ngắt khi phát hiện điều kiện bất thường.

Địa chỉ phân phối Inverter hòa lưới điện mặt trời uy tín

ATPro Corp phân phối các thiết bị và giải pháp kỹ thuật trong lĩnh vực tự động hóa, điện – điện tử và giám sát năng lượng tại Việt Nam. Với kinh nghiệm triển khai nhiều giải pháp kỹ thuật cho doanh nghiệp, ATPro Corp cung cấp Inverter hòa lưới điện mặt trời cùng các thiết bị hỗ trợ, đáp ứng nhu cầu xây dựng và vận hành hệ thống điện năng lượng mặt trời.

• Tư vấn theo nhu cầu thực tế: Hỗ trợ xác định công suất inverter phù hợp với công suất tấm pin, phụ tải và quy mô hệ thống.
• Đa dạng giải pháp: Đáp ứng nhu cầu từ hệ thống điện mặt trời quy mô nhỏ đến các hệ thống phục vụ nhà xưởng, doanh nghiệp và công trình.
• Hỗ trợ thiết kế hệ thống: Tư vấn cách bố trí và kết nối inverter với các thiết bị điện, đo lường và giám sát.
• Khả năng tích hợp: Kết nối inverter với hệ thống giám sát để theo dõi dữ liệu điện năng và tình trạng vận hành.
• Hỗ trợ kỹ thuật: Tư vấn trong quá trình lựa chọn, lắp đặt và vận hành nhằm giúp hệ thống hoạt động ổn định, an toàn và hiệu quả.

Xem thêm: Biến tần độc lập là gì? Lợi ích trong hệ thống điện mặt trời

Với định hướng cung cấp giải pháp thay vì chỉ cung cấp thiết bị đơn lẻ, ATPro Corp là địa chỉ phù hợp cho khách hàng đang tìm kiếm Inverter hòa lưới điện mặt trời và giải pháp giám sát, quản lý hệ thống điện năng lượng mặt trời. Liên hệ ATPro Corp để được tư vấn thiết bị và phương án triển khai phù hợp với nhu cầu sử dụng thực tế.

Tham khảo ngay các sản phẩm đang được bán chạy nhất tại ATPro

• Đặt hàng trước

HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG

• Có sẵn: 10

KIOSK XẾP HÀNG, GỌI SỐ LẤY PHIẾU THỨ TỰ TỰ ĐỘNG

19.980.000 ₫

• Có sẵn: 3

CẢM BIẾN ĐO LƯỢNG MƯA RK400-04

6.318.000 ₫

• Đặt hàng trước

CẢM BIẾN BỨC XẠ TIA CỰC TÍM UV RS485/4-20mA – RK200-07

8.739.360 ₫

• Đặt hàng trước

CẢM BIẾN ÁP SUẤT KHÔNG KHÍ RS485/4-20mA – RK300-12

2.808.000 ₫

• Đặt hàng trước

CẢM BIẾN ĐO MỨC NHIÊN LIỆU RS485/4-20mA – RKL-04

• Đặt hàng trước

CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM ĐẤT RS485/4-20mA – RK520-01

2.052.000 ₫

• Đặt hàng trước

CẢM BIẾN CO CHO TẦNG HẦM – RK300-11

• Đặt hàng trước

CẢM BIẾN ĐO BỤI MỊN PM2.5 – NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM

• Đặt hàng trước

CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƯỚC, CHẤT LỎNG RK500-11

3.649.320 ₫

• Đặt hàng trước

CẢM BIẾN ĐO NỒNG ĐỘ CO2 RS485/4-20mA

• Đặt hàng trước

CẢM BIẾN ĐO MỨC SIÊU ÂM PROSONIC FMU30

ATPro - Cung cấp phần mềm SCADA, MES, quản lý điện năng, hệ thống gọi số, hệ thống xếp hàng, đồng hồ LED treo tường, đồng hồ đo lưu lượng, máy tính công nghiệp, màn hình HMI, IoT Gateway, đèn tín hiệu, đèn giao thông, đèn máy CNC, bộ đếm sản phẩm, bảng LED năng suất, cảm biến công nghiệp,...uy tín chất lượng giá tốt. Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.