फोटोवोल्टिक इनवर्टर के कार्य क्या हैं? फोटोवोल्टिक पावर जनरेशन सिस्टम में इनवर्टर की भूमिका
May 30, 2024
सौर फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन का सिद्धांत एक ऐसी तकनीक है जो अर्धचालक इंटरफेस के फोटोवोल्टिक प्रभाव का उपयोग करके प्रकाश ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। इस तकनीक का मुख्य घटक सौर सेल है। सौर कोशिकाओं को बड़े क्षेत्र वाले सौर सेल मॉड्यूल बनाने के लिए श्रृंखला में पैक और संरक्षित किया जाता है, और फिर फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन उपकरणों को बनाने के लिए बिजली नियंत्रकों आदि के साथ जोड़ा जाता है। पूरी प्रक्रिया को फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली कहा जाता है। फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली में सौर सेल सरणियाँ, बैटरी पैक, चार्ज और डिस्चार्ज नियंत्रक, सौर फोटोवोल्टिक इनवर्टर, जंक्शन बॉक्स और अन्य उपकरण शामिल हैं।
सौर फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणालियों में इन्वर्टर का उपयोग क्यों किया जाता है?
इन्वर्टर एक ऐसा उपकरण है जो प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करता है। सौर सेल सूर्य के प्रकाश में प्रत्यक्ष धारा उत्पन्न करते हैं, और बैटरी में संग्रहीत बिजली भी प्रत्यक्ष धारा होती है, लेकिन प्रत्यक्ष धारा
बिजली आपूर्ति प्रणाली की बहुत सी सीमाएँ हैं। फ्लोरोसेंट लैंप, टेलीविज़न, रेफ्रिजरेटर, इलेक्ट्रिक पंखे और दैनिक जीवन में अन्य एसी लोड को डायरेक्ट करंट बिजली आपूर्ति द्वारा संचालित नहीं किया जा सकता है। यदि फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन को हमारे दैनिक जीवन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाना है, तो ऐसे इनवर्टर अपरिहार्य हैं जो डायरेक्ट करंट को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित कर सकते हैं।
फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन के एक महत्वपूर्ण भाग के रूप में, फोटोवोल्टिक इन्वर्टर मुख्य रूप से द्वारा उत्सर्जित प्रत्यक्ष धारा को परिवर्तित करता है
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करना। इन्वर्टर में न केवल डीसी-एसी रूपांतरण का कार्य है, बल्कि सौर कोशिकाओं के प्रदर्शन को अधिकतम करने और सिस्टम फॉल्ट प्रोटेक्शन फ़ंक्शन का कार्य भी है। निम्नलिखित फोटोवोल्टिक इन्वर्टर के स्वचालित संचालन और शटडाउन फ़ंक्शन और अधिकतम पावर ट्रैकिंग नियंत्रण फ़ंक्शन का संक्षिप्त परिचय है।
1. अधिकतम पावर ट्रैकिंग नियंत्रण फ़ंक्शन
सौर सेल मॉड्यूल का आउटपुट सौर विकिरण की तीव्रता और सौर सेल मॉड्यूल के तापमान (चिप तापमान) के साथ बदलता है। इसके अलावा, चूंकि सौर सेल मॉड्यूल में यह विशेषता होती है कि धारा बढ़ने पर वोल्टेज कम हो जाता है, इसलिए एक इष्टतम कार्य बिंदु होता है जो अधिकतम शक्ति प्राप्त कर सकता है। सौर विकिरण की तीव्रता बदल रही है, और जाहिर है कि इष्टतम कार्य बिंदु भी बदल रहा है। इन परिवर्तनों के संबंध में, सौर सेल मॉड्यूल का कार्य बिंदु हमेशा अधिकतम शक्ति बिंदु पर रखा जाता है, और सिस्टम हमेशा सौर सेल मॉड्यूल से अधिकतम बिजली उत्पादन प्राप्त करता है। यह नियंत्रण अधिकतम शक्ति ट्रैकिंग नियंत्रण है। सौर ऊर्जा उत्पादन प्रणाली में उपयोग किए जाने वाले इन्वर्टर की सबसे बड़ी विशेषता यह है कि इसमें अधिकतम पावर पॉइंट ट्रैकिंग (एमपीपीटी) फ़ंक्शन शामिल है।
2. स्वचालित संचालन और शटडाउन फ़ंक्शन
सुबह सूर्योदय के बाद, सौर विकिरण की तीव्रता धीरे-धीरे बढ़ती है, और सौर सेल का आउटपुट भी उसी के अनुसार बढ़ता है। जब इन्वर्टर के काम करने के लिए आवश्यक आउटपुट पावर पहुँच जाती है, तो इन्वर्टर अपने आप 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 के काम करने के लिए आवश्यक आउटपुट पावर से अधिक है, तब तक इन्वर्टर सूर्यास्त तक काम करना जारी रखेगा। इन्वर्टर बरसात के दिनों में भी काम कर सकता है। जब सौर सेल मॉड्यूल का आउटपुट छोटा हो जाता है और इन्वर्टर का आउटपुट 0 के करीब होता है, तो इन्वर्टर स्टैंडबाय स्थिति में प्रवेश करेगा।
ऊपर बताए गए दो कार्यों के अलावा, फोटोवोल्टिक इन्वर्टर में एंटी-सेपरेट ऑपरेशन फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए), स्वचालित वोल्टेज समायोजन फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए), डीसी डिटेक्शन फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए), और डीसी ग्राउंडिंग डिटेक्शन फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए) जैसे फ़ंक्शन भी होते हैं। सौर ऊर्जा उत्पादन प्रणाली में, सौर सेल और बैटरी की क्षमता निर्धारित करने में इन्वर्टर की दक्षता एक महत्वपूर्ण कारक है।
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