อินเวอร์เตอร์ที่เก็บพลังงานกริดเป็นอุปกรณ์หลักในการรักษาสมดุลพลังงานในพื้นที่ภูเขาห่างไกลเกาะค่ายที่รกร้างว่างเปล่าและ "หมู่เกาะพลังงาน" อื่น ๆ ที่ไม่ได้ครอบคลุมโดยกริดพลังงาน ไม่เพียง แต่จำเป็นต้องทำการแปลง AC/DC ของแหล่งพลังงานใหม่เช่นโซลาร์เซลล์และพลังงานลม แต่ยังต้องทำหน้าที่เป็นตัวนำที่แม่นยำประสานงานการชาร์จและการปลดปล่อยแบตเตอรี่ที่เก็บพลังงานการเริ่มต้นและการหยุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล
1 การทำงานร่วมกันหลายพลังงาน: การสร้าง microgrids แบบพอเพียง
ความสามารถหลักของอินเวอร์เตอร์ปิดกริดอยู่ในการบูรณาการแหล่งพลังงานหลายแหล่ง ในระบบการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์+พลังงานอินเวอร์เตอร์จะแปลงกระแสไฟฟ้าโดยตรงที่สร้างขึ้นโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นกระแสสลับกันในระหว่างวันจัดลำดับความสำคัญของการจัดหาให้กับโหลดและจัดเก็บกระแสไฟฟ้าส่วนเกินในแบตเตอรี่ ในเวลากลางคืนจะเปลี่ยนไปใช้โหมดใช้พลังงานจากแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติและปรับแบบไดนามิกผ่านเทคโนโลยี MPPT (การติดตามจุดพลังงานสูงสุด) เพื่อใช้พลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อย่างมีประสิทธิภาพแม้ในสภาพแสงน้อย ในโครงการเกาะบางอย่างโหมดนี้จะเพิ่มอัตราการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็น 92% ซึ่งสูงกว่าระบบดั้งเดิม 15%
เมื่อแหล่งพลังงานใหม่ไม่เพียงพออินเวอร์เตอร์จะเรียก "แหล่งพลังงานสำรอง" อย่างแม่นยำ เมื่อเชื่อมโยงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลอินเวอร์เตอร์จะเริ่มต้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยอัตโนมัติโดยการตรวจจับแบตเตอรี่ SOC (สถานะการชาร์จ) และกำลังโหลด เมื่อ SOC ต่ำกว่า 20% และโหลดเกินกว่าการส่งออกของแหล่งพลังงานใหม่อินเวอร์เตอร์จะเริ่มต้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ กระบวนการเริ่มต้นใช้เทคโนโลยี "Soft Cut in" ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ช่วยให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถรับน้ำหนักได้ 20% จากนั้นค่อยๆเพิ่มขึ้นเป็น 50% เพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันไฟฟ้า การวัดจริงที่ค่ายสนามบางแห่งแสดงให้เห็นว่าวิธีนี้ควบคุมความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในระหว่างการเริ่มต้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าภายใน± 5%เพื่อปกป้องอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำ
2 การจัดการโหลด: การจัดสรรอัจฉริยะภายใต้พลังงานที่ จำกัด
จำนวนพลังงานทั้งหมดในสถานการณ์ปิดกริดมี จำกัด และความสามารถในการจัดการโหลดของอินเวอร์เตอร์จะกำหนดคุณภาพของแหล่งจ่ายไฟโดยตรง ฟังก์ชั่น "การควบคุมลำดับความสำคัญ" สามารถแบ่งโหลดออกเป็นสามประเภท: สำคัญ (เช่นอุปกรณ์ทางการแพทย์, สถานีฐานการสื่อสาร), สำคัญ (เช่นแสง, ตู้เย็น) และทั่วไป (เช่นเครื่องปรับอากาศ, เครื่องทำน้ำร้อนไฟฟ้า) เมื่อระดับแบตเตอรี่ต่ำโหลดทั่วไปจะถูกตัดโดยอัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของการโหลดที่สำคัญ ในระบบปิดกริดของจุดตรวจสอบชายแดนอินเวอร์เตอร์จัดลำดับความสำคัญของการบำรุงรักษาอุปกรณ์สื่อสารและระบบทำความร้อนในสภาพอากาศที่รุนแรงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
การควบคุมพลังงานแบบไดนามิกหลีกเลี่ยงการเสียพลังงาน เมื่อโหลดลดลงอย่างกะทันหัน (เช่นอุปกรณ์หลายตัวที่ปิดลงพร้อมกัน) อินเวอร์เตอร์จะลดกำลังเอาต์พุตของพลังงานและแบตเตอรี่ใหม่อย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้า เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น (เช่นเริ่มต้นมอเตอร์) ให้โทรผ่านแบตเตอรี่กำลังสูงทันทีของแบตเตอรี่แล้วค่อยๆปรับเอาท์พุทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือพลังงานใหม่ ในระบบกริดปิดของค่ายขุดบางแห่งกฎระเบียบนี้ทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ที่ 220V ± 2V และกระแสไฟกระชากเมื่อมอเตอร์เริ่มถูกดูดซับโดยแบตเตอรี่หลีกเลี่ยงการหยุดทำงานของพลังงานบ่อยครั้งในระบบกริดแบบดั้งเดิม
3 การปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อม: การดำเนินการที่เชื่อถือได้ภายใต้เงื่อนไขที่รุนแรง
สภาพแวดล้อมในสถานการณ์ปิดกริดมักจะรุนแรงและประสิทธิภาพการป้องกันของอินเวอร์เตอร์เป็นสิ่งสำคัญ อินเวอร์เตอร์นอกกริดกลางแจ้งใช้การออกแบบระดับการป้องกัน IP65 และเปลือกทำจากวัสดุสแตนเลส 316 ชนิดซึ่งสามารถต้านทานการกัดกร่อนของสเปรย์เกลือที่ริมทะเลและการพังทลายของเชื้อราในพื้นที่ภูเขา มันทำงานได้ตามปกติในช่วงอุณหภูมิ -30 องศา ~ 60 องศา อินเวอร์เตอร์ของด่านหน้าด่านหน้าสูงบางอย่างทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 3 ปีโดยไม่มีข้อบกพร่องในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันต่ำที่ระดับความสูง 4,500 เมตรโดยการเพิ่มความเร็วของพัดลมระบายความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิของอุปกรณ์ไฟฟ้าไม่เกิน 85 องศา
ความสามารถในการป้องกันการรบกวนเป็นบรรทัดล่างเพื่อความอยู่รอดของระบบกริด อินเวอร์เตอร์ติดตั้งวงจรการกรองหลายวงซึ่งสามารถยับยั้งการรบกวนความถี่สูงที่แนะนำโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์และฮาร์มอนิกที่สร้างขึ้นโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การบิดเบือนฮาร์มอนิกทั้งหมด (THD) ถูกควบคุมภายใน 3%เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานปกติของอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนเช่นโทรทัศน์และคอมพิวเตอร์ ในพื้นที่ที่มีการโจมตีด้วยฟ้าผ่าบ่อยครั้งโมดูลการป้องกันฟ้าผ่าที่ติดตั้งสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าแรงกระตุ้น 10kV อินเวอร์เตอร์ของสถานีวิจัยวิทยาศาสตร์ป่าฝนเขตร้อนยังคงสามารถทำงานได้อย่างเสถียรหลังจากการโจมตีด้วยฟ้าผ่า 15 ครั้งโดยไม่มีความเสียหายใด ๆ
วิวัฒนาการทางเทคโนโลยีของอินเวอร์เตอร์ที่เก็บพลังงานกริดช่วยให้มนุษย์ได้รับกระแสไฟฟ้าที่เสถียรแม้กระทั่งนอกกริด จากสถานีวิจัยขั้วโลกไปจนถึงหมู่บ้านห่างไกลในแอฟริกาอุปกรณ์เหล่านี้ใช้พลังของเทคโนโลยีในการทำลายข้อ จำกัด ทางภูมิศาสตร์ของพลังงานทำให้ "หมู่เกาะพลังงาน" ไม่ได้เป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาอีกต่อไป แต่สถานการณ์ที่เป็นเอกลักษณ์สำหรับการใช้พลังงานสะอาด