Aplikasi Konverter Frekuensi Umum pada Sistem Pompa Air Tenaga Surya
Sistem pompa air tenaga surya juga dikenal sebagai sistem pompa air tenaga surya. Prinsip dasarnya adalah menggunakan sel surya semikonduktor untuk langsung mengubah energi matahari menjadi energi listrik, kemudian menggerakkan berbagai motor untuk menggerakkan pompa air guna mengangkat air dari sumur dalam, sungai, danau, kolam, dan sumber air lainnya. Pada beberapa pembangkit listrik tenaga kecil dan menengah,tenaga surya sistem pompa air, motor DC brushless paling banyak digunakan sebagai motor penggerak, namun pada beberapa sistem berdaya tinggitenaga suryaDalam sistem pompa air, motor asinkron AC juga digunakan sebagai motor penggerak. Ketika motor asinkron AC digunakan sebagai motor penggerak, pengontrol inverter yang didedikasikan untuktenaga suryapompa air biasanya digunakan untuk kontrol.
Komposisi daritenaga suryasistem pompa air
tenaga suryasistem pompa air biasanya terdiri dari tenaga suryatenaga suryaarray (selanjutnya disebuttenaga suryaarray), pengontrol inverter pompa air, dan pompa. Diagram blok strukturalnya ditunjukkan pada Gambar 1.
Berbeda dengan sistem pompa air umum kita yang menggunakan listrik AC sebagai sumber dayanya,tenaga suryasistem pompa air menggunakan output DC dari solar tenaga suryaarray sebagai catu daya sistem. Output dari array surya adalah catu daya DC nonlinier yang kuat, yang sangat dipengaruhi oleh kondisi meteorologi seperti sinar matahari dan suhu sekitar. Agartenaga suryasistem pompa air untuk mengerahkan potensi besar daya keluaran arustenaga suryaDalam kondisi apa pun seperti sinar matahari dan suhu sekitar, diperlukan pengontrol yang dapat mencapai kondisi kerja yang harmonis, efisien, dan stabil antara catu daya dan beban. Inverter pada Gambar 1 mewujudkan fungsi ini, terutama untuk mewujudkan MPPT (pelacakan titik daya tinggi), inverter, dan beberapa fungsi proteksi. Pompa merupakan aktuator sistem, termasuk motor penggerak dan pompa air, dan beban sistem dapat diatur dengan mengatur kecepatan pompa.
Cara kerja sistem
Susunan panel surya merupakan sumber daya DC non-linier, yang bukan merupakan sumber arus konstan maupun sumber tegangan konstan, dan juga tidak dapat memberikan daya yang besar secara sembarangan kepada beban. Namun, dengan asumsi intensitas cahaya matahari tertentu, susunan panel surya memiliki titik daya keluaran yang besar. Jika daya keluaran susunan panel surya adalah nilai daya yang sesuai dengan titik tersebut saat sistem beroperasi, sistem tersebut berada dalam kondisi baik saat itu. Gambar 2 menyajikan kurva iv susunan panel surya pada berbagai intensitas cahaya matahari s.
Pada MPPT tipe CVT, secara rekayasa dapat didekati bahwa titik-titik daya keluaran yang besar (titik a, b, c, d, dan e pada Gambar 2) pada intensitas sinar matahari yang berbeda-beda mendekati garis lurus u=u*=konstan. Artinya, selama panel surya mempertahankan tegangan keluarannya pada u*=konstan selama pengoperasian sistem pompa air tenaga surya, panel surya akan selalu menghasilkan daya keluaran yang tinggi di bawah sinar matahari saat itu.
Penggunaan inverter untuk menggerakkan pompa air tenaga surya dalam mewujudkan kontrol MPPT tipe CVT sebenarnya menggunakan prinsip kontrol umpan balik. Pada intensitas cahaya matahari yang berbeda, kecepatan motor pompa air (yaitu, ukuran beban) diatur dengan mengubah frekuensi keluaran inverter, sehingga mencapai stabilitas. Tujuannya adalah tegangan keluaran panel surya.
Fitur:
1: Terintegrasi dengan susunan surya presisi tinggi, pelacakan titik reguler besar, algoritma MPPT, pemantauan kondisi operasi kering, pemrosesan, untuk memaksimalkan kontrol;
2: Kontrol level air reservoir; mekanisme deteksi level air mengirimkan sinyal level air sumur dan reservoir ke papan kontrol melalui sinyal kontak sakelar, dan mengontrol mulai dan berhentinya inverter sesuai dengan kondisi level air yang berbeda.
3: Kompatibel dengan input DC/AC; 2 input arus memastikan pengoperasian sistem normal;
4: Tampilan LED menampilkan status dan parameter sistem secara real-time; status pengoperasian sistem kontrol secara real-time, mudah dioperasikan;
5: Sistem pemantauan jarak jauh waktu nyata berbasis RS485;
6: Desain instalasi cepat tanpa perawatan tambahan;
7: Mekanisme perlindungan dan diagnosis komprehensif bawaan.
kata penutup
Sistem pompa air tenaga surya merupakan salah satu bidang aplikasi yang khas dalam aplikasi tenaga surya. Sistem yang dibahas dalam makalah ini adalah penerapan inverter umum dalam sistem pompa air tenaga surya. Sistem ini sederhana dalam komposisi, mudah di-debug, dan tidak memerlukan unit pengambilan sampel dan unit proteksi khusus (keduanya dapat direalisasikan melalui fungsi internal inverter). Kontrol otomatisnya sangat cocok untuk daerah terpencil, kering, dan kekurangan daya.
