太陽光発電系統連系インバータは、太陽光発電システムに欠かせないキーコンポーネントであり、主に太陽光発電分野でインバータ専用電源として使用されます。系統接続インバータは、ソーラーパネルで生成された交流電力を、パワーエレクトロニクス変換技術を通じて電力網に直接接続できる交流電力に変換します。太陽光発電系統接続型インバータの動作原理と太陽光発電システムにおけるその役割について学びましょう。
1 太陽光発電グリッド接続インバーターの動作原理
公共電力網が遮断されると、網側は短絡状態に相当し、網に接続されたインバータが過負荷により自動的に保護されます。マイクロプロセッサが過負荷を検出すると、SPWM 信号をブロックするだけでなく、送電網に接続されている回路ブレーカーも切断します。このとき、太陽電池アレイにエネルギー出力がある場合、インバータは別運転状態で動作します。単独運転時は交流電圧の負帰還状態となる比較的単純な制御となります。マイクロプロセッサはインバータの出力電圧を検出し、それを基準電圧 (通常 220V) と比較し、PWM 出力デューティ サイクルを制御してインバータと電圧調整動作を実現します。
もちろん、独立動作の前提条件は、太陽電池アレイがその時点で十分な電力を供給できることです。負荷が大きすぎる場合や日照条件が悪い場合には、インバータが十分な電力を出力できず、太陽電池アレイの端子電圧が低下し、出力AC電圧が低下し、低電圧保護状態となります。電力網が供給を再開すると、自動的にフィードバック状態に切り替わります。
2 太陽光発電系統に接続されたインバータの役割
インバータは直流から交流に変換する機能だけでなく、太陽電池の性能を最大限に引き出す機能やシステムの故障を保護する機能も備えています。まとめると、自動運転・停止機能、最大電力追従制御機能、単独運転防止機能（系統連系システム用）、自動電圧調整機能（系統連系システム用）、直流検波機能（系統連系システム用）、直流地絡検出機能（系統連系システム用）。
1. 自動運転・シャットダウン機能
朝、日の出を過ぎると日射量が徐々に強くなり、それに伴って太陽電池の出力も増加します。インバータの動作に必要な出力電力に達すると、インバータは自動的に動作を開始します。インバータは運転開始後、太陽電池モジュールの出力を常時監視しています。太陽電池モジュールの出力電力がインバーターの動作に必要な出力電力より大きい限り、インバーターは動作し続けます。雨の日でも日没まではインバータが稼働可能です。太陽電池モジュールの出力が低下し、インバータの出力がゼロに近づくと、インバータはスタンバイ状態になります。
2. 最大電力追従制御機能
太陽電池モジュールの出力は、日射の強さや太陽電池モジュール自体の温度（チップ温度）によって変化します。また、太陽電池モジュールには電流が増加すると電圧が低下する特性があるため、最大電力を実現できる最適な動作点が存在します。日射の強度は常に変化しており、最適な動作点も明らかに変化しています。これに対し、太陽電池モジュールの動作点を最大電力点に保ち、常に太陽電池モジュールから最大出力が得られる制御を最大電力追従制御といいます。太陽光発電システムに使用されるインバータの最大の特徴は、最大電力点追従（MPPT）機能を搭載していることです。
3. 系統検出・系統接続機能
系統連系発電を行う前に、系統連系インバータは系統から電力を受け取り、系統送電の電圧、周波数、相順序、その他のパラメータを検出し、電力供給条件と一致するように自身の発電パラメータを調整する必要があります。グリッドの電気パラメータ。その後、系統連系発電が完了する。
4. ゼロ（低）電圧ライドスルー機能
電力系統の事故や障害により、太陽光発電所の系統接続点で一時的な電圧低下が発生した場合、太陽光発電所は、電圧低下の一定の範囲および時間間隔内であれば、切断することなく継続運転を保証できます。
5. 単独運転効果の検出と制御
通常の発電中、太陽光発電グリッド接続発電システムは電力網に接続され、有効電力を電力網に供給します。しかし、送電網が停電しても、太陽光発電送電網に接続された発電システムは、局所負荷から独立して動作し続ける可能性があり、これは単独効果として知られる現象です。インバータで単独運転が発生すると、個人の安全、系統運用、およびインバータ自体に大きな安全上の危険が生じます。このため、パワコンの系統接続規格では、太陽光発電の系統連系型インバータには単独運転検知・制御機能を持たせることが規定されている。