Trong các hệ thống phát điện quang điện phân tán (PV), bộ biến tần vi mô, với cấu trúc mạch và chế độ vận hành độc đáo, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật quan trọng để cải thiện độ an toàn của hệ thống và hiệu quả phát điện. Nguyên lý làm việc cốt lõi của chúng nằm ở việc chuyển đổi trực tiếp nguồn DC do mỗi mô-đun PV tạo ra thành nguồn AC cục bộ, hoạt động độc lập ở dạng mô-đun, do đó khắc phục được những hạn chế của các giải pháp biến tần chuỗi hoặc tập trung truyền thống.
Các mô-đun PV hấp thụ ánh sáng mặt trời để tạo ra nguồn DC, đồng thời điện áp và dòng điện đầu ra của chúng thay đổi theo cường độ ánh sáng, nhiệt độ và các đặc tính riêng của chúng. Trước tiên, bộ biến tần vi mô sử dụng bộ lọc DC và mạch bảo vệ ở đầu vào để ổn định và cách ly dòng điện khỏi các mô-đun riêng lẻ, ngăn ngừa hư hỏng các mạch tiếp theo do đột biến điện hoặc đoản mạch. Sau đó, nguồn DC đi vào bộ biến tần-tần số cao, thường sử dụng cấu trúc liên kết toàn-cầu hoặc nửa{4}}cầu. Thông qua việc chuyển đổi tốc độ cao của các thiết bị chuyển mạch nguồn, điện áp DC được chia thành chuỗi xung AC tần số cao.
Chuỗi xung này trải qua quá trình cách ly điện và chuyển đổi điện áp thông qua một-máy biến áp tần số cao, đảm bảo cách ly an toàn giữa đầu vào và đầu ra trong khi điều chỉnh điện áp đến phạm vi phù hợp. Sau đó, mạch sẽ chuyển sang giai đoạn chỉnh lưu và lọc, khôi phục AC tần số cao-thành AC hình sin tần số thấp-ổn định, đáp ứng các yêu cầu về chất lượng điện khi sử dụng lưới-nối hoặc tắt-lưới. Trong quá trình này, mạch điều khiển lấy mẫu điện áp đầu vào, dòng điện và dạng sóng đầu ra theo thời gian thực, điều chỉnh thời gian bật và tắt của thiết bị chuyển mạch thông qua phản hồi vòng-đóng để đảm bảo rằng tần số đầu ra được đồng bộ hóa với lưới, hàm lượng sóng hài thấp và hệ số công suất gần với giá trị lý tưởng.
So với các giải pháp truyền thống, chế độ biến tần độc lập của biến tần vi mô giúp loại bỏ "hiệu ứng thắt cổ chai" do thành phần không khớp hoặc bị bóng một phần gây ra. Ngay cả khi đầu ra của một bộ phận giảm do yếu tố môi trường, các bộ phận còn lại vẫn có thể duy trì trạng thái chuyển đổi tối ưu dưới tác động của các bộ biến tần vi mô tương ứng, từ đó tăng sản lượng điện tổng thể. Đồng thời, điện áp hoạt động DC thấp hơn giúp giảm đáng kể nguy cơ hồ quang và điện giật, đồng thời kết hợp với chức năng tắt máy nhanh có thể nhanh chóng cắt dòng điện trong các tình huống bất thường, nâng cao độ an toàn cho hệ thống.
Hơn nữa, biến tần vi mô có một-mô-đun giao tiếp tích hợp có thể tải các thông số vận hành và thông tin trạng thái lên nền tảng giám sát, cho phép giám sát-thời gian thực và xác định vị trí lỗi ở cấp thành phần. Khả năng cắm-và-độc lập,{5}}này cho phép nó thể hiện tính linh hoạt và độ tin cậy cao trong các ứng dụng trên mái nhà dân dụng và thương mại cũng như môi trường lắp đặt phức tạp.
Nhìn chung, bộ chuyển đổi vi mô đạt được khả năng xử lý nguồn hiệu quả, an toàn và có thể giám sát thông qua chuyển đổi AC-DC cục bộ, chuyển đổi cách ly và điều khiển vòng-đóng, cung cấp đường dẫn kỹ thuật được tối ưu hóa hơn cho các hệ thống quang điện phân tán.