सौर फोटोवोल्टिक इन्वर्टर के कार्य सिद्धांत और कार्य का परिचय
Jul 05, 2024
फोटोवोल्टिक इन्वर्टर, जिसे पावर रेगुलेटर के रूप में भी जाना जाता है, फोटोवोल्टिक सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न परिवर्तनीय डीसी वोल्टेज को मुख्य आवृत्ति की एसी पावर में परिवर्तित कर सकता है, जिसे वाणिज्यिक पावर ट्रांसमिशन सिस्टम में वापस भेजा जा सकता है या ऑफ-ग्रिड पावर ग्रिड के लिए उपयोग किया जा सकता है।
1. फोटोवोल्टिक इन्वर्टर का कार्य सिद्धांत
इन्वर्टर मुख्य रूप से ट्रांजिस्टर जैसे स्विचिंग तत्वों से बना होता है। स्विचिंग तत्वों को बार-बार चालू और बंद करके, डीसी इनपुट को एसी आउटपुट में परिवर्तित किया जाता है। बेशक, ओपन और क्लोज लूप द्वारा उत्पन्न इन्वर्टर आउटपुट वेवफॉर्म व्यावहारिक नहीं है। आम तौर पर, साइन वेव के दो सिरों के पास वोल्टेज की चौड़ाई को कम करने और साइन वेव के बीच में वोल्टेज की चौड़ाई को चौड़ा करने के लिए उच्च आवृत्ति पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन की आवश्यकता होती है, और स्विचिंग तत्व को आधे चक्र के भीतर हमेशा एक निश्चित आवृत्ति पर एक दिशा में जाने दें, ताकि एक पल्स वेव ट्रेन बन सके। फिर पल्स वेव को साइन वेव बनाने के लिए एक साधारण फिल्टर से गुजरने दें।
2. फोटोवोल्टिक इन्वर्टर का कार्य
फोटोवोल्टिक इन्वर्टर में न केवल प्रत्यक्ष-से-वैकल्पिक रूपांतरण का कार्य होता है, बल्कि सौर कोशिकाओं और सिस्टम दोष संरक्षण के कार्य को अधिकतम करने का कार्य भी होता है। संक्षेप में, सक्रिय संचालन और शटडाउन फ़ंक्शन, अधिकतम पावर ट्रैकिंग नियंत्रण फ़ंक्शन, एंटी-इंडिपेंडेंट ऑपरेशन फ़ंक्शन, सक्रिय वोल्टेज समायोजन फ़ंक्शन, डीसी डिटेक्शन फ़ंक्शन और डीसी ग्राउंडिंग डिटेक्शन फ़ंक्शन हैं।
(1) सक्रिय संचालन और शटडाउन फ़ंक्शन
सुबह सूर्योदय के बाद, सौर विकिरण की तीव्रता धीरे-धीरे बढ़ती है, और सौर कोशिकाओं का उत्पादन भी उसी के अनुसार बढ़ता है। जब इन्वर्टर कार्य के लिए आवश्यक आउटपुट पावर पहुँच जाती है, तो इन्वर्टर स्वचालित रूप से काम करना शुरू कर देता है। ऑपरेशन में प्रवेश करने के बाद, इन्वर्टर हर समय सौर सेल मॉड्यूल के आउटपुट की निगरानी करेगा। जब तक सौर सेल मॉड्यूल की आउटपुट पावर इन्वर्टर कार्य द्वारा आवश्यक आउटपुट पावर से अधिक है, तब तक इन्वर्टर काम करना जारी रखेगा; सूर्यास्त तक, इन्वर्टर बारिश के दिनों में भी काम कर सकता है। जब सौर सेल मॉड्यूल का आउटपुट छोटा हो जाता है और इन्वर्टर आउटपुट 0 के करीब होता है, तो इन्वर्टर एक स्टैंडबाय स्थिति बना लेगा।
(2) अधिकतम पावर ट्रैकिंग एमपीपीटी फ़ंक्शन
जब धूप की तीव्रता और परिवेश का तापमान बदलता है, तो फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की इनपुट शक्ति में गैर-रेखीय परिवर्तन दिखाई देते हैं। फोटोवोल्टिक मॉड्यूल न तो एक स्थिर वोल्टेज स्रोत है और न ही एक स्थिर धारा स्रोत है। इसकी शक्ति आउटपुट वोल्टेज के साथ बदलती है और इसका लोड से कोई लेना-देना नहीं है। वोल्टेज बढ़ने पर इसका आउटपुट करंट पहले एक क्षैतिज रेखा होता है। जब यह एक निश्चित शक्ति तक पहुँच जाता है, तो वोल्टेज बढ़ने के साथ यह घट जाता है। जब यह घटक के खुले सर्किट वोल्टेज तक पहुँच जाता है, तो करंट शून्य हो जाता है।
(3) द्वीप प्रभाव का पता लगाना और नियंत्रण कार्य
सामान्य बिजली उत्पादन के दौरान, फोटोवोल्टिक ग्रिड से जुड़ी बिजली उत्पादन प्रणाली बिजली ग्रिड से जुड़ी होती है और बिजली ग्रिड को प्रभावी बिजली संचारित करती है। हालाँकि, जब बिजली ग्रिड बिजली खो देता है, तो फोटोवोल्टिक ग्रिड से जुड़ी बिजली उत्पादन प्रणाली काम करना जारी रख सकती है और स्थानीय भार के साथ एक स्वतंत्र संचालन स्थिति में होती है। इस घटना को द्वीप प्रभाव कहा जाता है। जब इन्वर्टर में द्वीप प्रभाव होता है, तो यह व्यक्तिगत सुरक्षा, बिजली ग्रिड संचालन और इन्वर्टर के लिए बहुत बड़ा सुरक्षा खतरा पैदा करेगा। इसलिए, इन्वर्टर एक्सेस मानक यह निर्धारित करता है कि फोटोवोल्टिक ग्रिड से जुड़े इन्वर्टर में द्वीप प्रभाव का पता लगाने और नियंत्रण कार्य होना चाहिए।
(4) ग्रिड डिटेक्शन और ग्रिड कनेक्शन फ़ंक्शन
ग्रिड से जुड़े बिजली उत्पादन से पहले, ग्रिड से जुड़े इन्वर्टर को ग्रिड से बिजली लेने, ग्रिड के पावर ट्रांसमिशन के वोल्टेज, आवृत्ति, चरण अनुक्रम और अन्य मापदंडों का पता लगाने और फिर ग्रिड मापदंडों के साथ सिंक्रनाइज़ करने के लिए अपने स्वयं के बिजली उत्पादन मापदंडों को समायोजित करने की आवश्यकता होती है। पूरा होने के बाद ही इसे बिजली उत्पादन के लिए ग्रिड से जोड़ा जाएगा।
(5) कम वोल्टेज राइड-थ्रू फ़ंक्शन
जब विद्युत प्रणाली में किसी दुर्घटना या गड़बड़ी के कारण फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन के ग्रिड कनेक्शन बिंदु पर अस्थायी वोल्टेज ड्रॉप होता है, तो फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन एक निश्चित वोल्टेज ड्रॉप रेंज और समय अंतराल के भीतर बिना डिस्कनेक्शन के निरंतर संचालन सुनिश्चित कर सकता है।
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