पीवी सिस्टम में इनवर्टर की भूमिका

वैश्विक ऊर्जा परिवर्तन की लहर में, सौर पीवी पावर जनरेशन पीवी सिस्टम में अपनी स्वच्छ और नवीकरणीय विशेषताओं . के साथ एक महत्वपूर्ण बल बन गया है, हालांकि इन्वर्टर असंगत लगता है, यह एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और इसे "दिल" और "मस्तिष्क" कहा जा सकता है, जो कि कई प्रकार का काम करता है। PV सिस्टम की बिजली उत्पादन दक्षता, स्थिरता और अर्थव्यवस्था को प्रभावित करता है .

सौर पैनल प्रकाश ऊर्जा को फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के माध्यम से प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) में परिवर्तित करते हैं, लेकिन चाहे वह पावर ग्रिड से जुड़ा हो या दैनिक उपकरणों को चलाने से जुड़ा हो, इसे वैकल्पिक वर्तमान (एसी) . का उपयोग करने की आवश्यकता है

इन्वर्टर का सबसे बुनियादी और मुख्य कार्य सोलर पैनल द्वारा उत्पन्न डीसी को एसी में परिवर्तित करना है जो आवश्यकताओं को पूरा करता है .

होम पीवी सिस्टम को एक उदाहरण के रूप में ले जाएं . छत पर सौर पैनलों को दिन के दौरान लगातार आउटपुट डीसी . 5kW की रेटेड पावर के साथ एक स्ट्रिंग इन्वर्टर आंतरिक पावर इलेक्ट्रॉनिक डिवाइसेस (जैसे कि इंसुलेटेड गेट द्विध्रुवीय ट्रांजिस्टर्स IGBT) के साथ सिनूसॉइड एसीबीटी के साथ कन्वर्ट करने के लिए एक स्ट्रिंग इन्वर्टर का उपयोग करता है। 380V) उच्च-आवृत्ति स्विचिंग के माध्यम से . इस एसी पावर का उपयोग सीधे रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर, टीवी और घर में अन्य उपकरणों द्वारा किया जा सकता है, और अतिरिक्त शक्ति को पावर ग्रिड से जोड़ा जा सकता है, "ग्रिड के लिए स्व-उपयोग और अधिशेष शक्ति के लिए" .

बड़े पैमाने पर ग्राउंड पीवी पावर स्टेशनों में, केंद्रीकृत इनवर्टर के बिजली रूपांतरण का पैमाना और भी अधिक अद्भुत है . उदाहरण के लिए, पश्चिमी चीन में एक मेगावाट-स्तरीय पीवी बेस में, 1MW की क्षमता के साथ एक एकल केंद्रीकृत इन्वर्टर हर घंटे डीसी पावर में, जो कि हजारों को पूरा कर सकता है। यह सुनिश्चित करने के लिए जटिल टोपोलॉजिकल संरचनाओं और नियंत्रण एल्गोरिदम का उपयोग करें कि आउटपुट एसी पावर में एक बेहद कम हार्मोनिक विरूपण दर (आमतौर पर 5%से कम) है, पावर ग्रिड की सख्त बिजली की गुणवत्ता की आवश्यकताओं को पूरा करना और ग्रिड {{६}} को प्रदूषण से परहेज करना

प्रकाश की तीव्रता, तापमान, धूल कवरेज और अन्य कारक सौर पैनलों की आउटपुट पावर को हर समय बदलने के लिए कारण बनेंगे, और इन्वर्टर का अधिकतम पावर पॉइंट ट्रैकिंग (एमपीपीटी) फ़ंक्शन वास्तविक समय में सौर पैनल के कार्य बिंदु को समायोजित कर सकता है ताकि यह हमेशा अधिकतम शक्ति . को आउटपुट करे

मान लें कि मानक परीक्षण स्थितियों (एसटीसी, विकिरण 1000W/M,, तापमान 25 डिग्री) के तहत एक सौर पैनल की अधिकतम शक्ति 500W है, लेकिन वास्तविक संचालन में, सुबह में कमजोर रोशनी, दोपहर में उच्च तापमान, और दोपहर में क्लाउड कवर सौर पैनल की आउटपुट पावर को . उतारने का कारण बनेगा।

इस समय, उन्नत एमपीपीटी एल्गोरिदम (जैसे कि गड़बड़ी अवलोकन विधि और चालन वृद्धि विधि) से लैस इन्वर्टर लगातार सौर पैनल के कामकाजी वोल्टेज और वर्तमान को बदल देगा, और एक तेज "टेस्ट-फीडबैक-एडजस्टमेंट" चक्र . के माध्यम से अधिकतम पावर पॉइंट को सटीक रूप से लॉक कर देगा।

आंकड़ों के अनुसार, कुशल एमपीपीटी फ़ंक्शन के साथ इनवर्टर पीवी सिस्टम की समग्र बिजली उत्पादन दक्षता को 5% - 15% . तक बढ़ा सकते हैं

वितरित पीवी परिदृश्यों में, एमपीपीटी फ़ंक्शन के फायदे अधिक स्पष्ट हैं . उदाहरण के लिए, एक आवासीय भवन के एक छत पर पीवी सिस्टम में, अलग -अलग स्ट्रिंग्स में पैनलों की आउटपुट विशेषताओं को बहुत अधिक भिन्न किया जाता है, क्योंकि कुछ पैनल पत्तियों के लिए हैं और प्रत्येक के लिए भवन के लिए तैयार किए जाते हैं। प्रत्येक भाग की बिजली उत्पादन दक्षता को अलग से अनुकूलित करें, "लघु बोर्ड प्रभाव" से बचें, और पूरे सिस्टम की बिजली उत्पादन को अधिकतम करें .

पीवी प्रणाली लंबे समय तक बाहर के लिए उजागर होती है और विभिन्न जोखिमों का सामना करती है जैसे कि ग्रिड विसंगतियाँ, उपकरण विफलताएं, और प्राकृतिक वातावरण . इन्वर्टर का संरक्षण कार्य प्रणाली के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए "सुरक्षा गार्ड" की तरह है .}

जब पावर ग्रिड एक गलती के कारण बिजली से बाहर हो जाता है, अगर पीवी सिस्टम स्थानीय पावर ग्रिड को बिजली की आपूर्ति जारी रखता है, तो एक "द्वीप" का गठन किया जाएगा, जो न केवल रखरखाव कर्मियों के लिए बिजली के झटके के खतरों का कारण बनेगा, बल्कि इनवर्टर में निर्मित द्वीप संरक्षण उपकरण को भी नुकसान पहुंचा सकता है, जो कि आवृत्ति के भीतर से बच सकता है। द्वीप प्रभाव .

उदाहरण के लिए, जब एक टाइफून ने एक निश्चित क्षेत्र में पावर ग्रिड को पंगु बना दिया, तो पावर ग्रिड से जुड़े स्थानीय पीवी सिस्टम इन्वर्टर ने तुरंत द्वीप की सुरक्षा को सक्रिय कर दिया, प्रभावी रूप से मरम्मत कर्मियों की सुरक्षा और उपकरणों की अखंडता को सुनिश्चित किया .}

जब सोलर पैनल का आउटपुट वोल्टेज बहुत अधिक होता है (जैसे कि तापमान में अचानक गिरावट के कारण वोल्टेज की वृद्धि), सर्किट में एक शॉर्ट-सर्किट की गलती होती है, या लोड करंट बहुत बड़ा होता है, तो इन्वर्टर स्वचालित रूप से सर्किट को काटने के लिए सुरक्षा तंत्र को ट्रिगर करेगा या उपकरण की क्षति और अग्नि दुर्घटनाओं को रोकने के लिए करंट को सीमित कर देगा। फ़ंक्शन . जब आंतरिक पावर डिवाइस का तापमान बहुत अधिक होता है, तो यह कूलिंग फैन को शुरू करके, आउटपुट पावर को कम करने, आदि . को कम कर देता है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि उपकरण एक सुरक्षित तापमान सीमा के भीतर संचालित होता है .} {

पीवी स्थापित क्षमता में निरंतर वृद्धि के साथ, ग्रिड इंटरैक्शन में इनवर्टर की भूमिका तेजी से महत्वपूर्ण हो रही है . इसे न केवल ग्रिड में बिजली की ऊर्जा को सुचारू रूप से एकीकृत करने की आवश्यकता है, बल्कि बिजली की गुणवत्ता, स्थिरता और विनियमन क्षमताओं के लिए ग्रिड की आवश्यकताओं को पूरा करने की आवश्यकता है .}

इन्वर्टर आउटपुट करंट के तरंग और चरण को नियंत्रित करता है ताकि आउटपुट एसी पावर ग्रिड वोल्टेज के रूप में एक ही आवृत्ति और चरण में हो, और हार्मोनिक सामग्री को एक अत्यंत निम्न स्तर . तक नियंत्रित करता है, उदाहरण के लिए, आधुनिक स्मार्ट इनवर्टर 3%के भीतर वर्तमान हार्मोनिक विरूपण दर (THD) को नियंत्रित कर सकते हैं। इसके अलावा, इन्वर्टर भी इसे 1 के करीब बनाने के लिए ग्रिड की मांग के अनुसार पावर फैक्टर को समायोजित कर सकता है, जिससे ग्रिड . की संचरण दक्षता में सुधार हो सकता है

हरी बिजली के वैश्वीकरण से प्रेरित होकर, पीवी सिस्टम धीरे -धीरे सरल बिजली उत्पादन इकाइयों से ग्रिड समर्थन क्षमताओं के साथ बुद्धिमान नोड्स में बदल गया है . नए इनवर्टर समर्थन फ़ंक्शंस जैसे कि सक्रिय बिजली विनियमन और प्रतिक्रियाशील बिजली की मुआवजा . जब ग्रिड लोड पीक है, तो इन्वर्टर को सक्रिय रूप से कम कर सकता है। जब ग्रिड वोल्टेज कम होता है, तो इन्वर्टर जर्मनी में ग्रिड वोल्टेज स्तर . को बढ़ाने के लिए प्रतिक्रियाशील शक्ति का उत्पादन कर सकता है, कुछ पीवी पावर स्टेशनों के इनवर्टर ने पावर ग्रिड डिस्पैचिंग सेंटर के साथ वास्तविक समय के संचार के माध्यम से "वर्चुअल पावर प्लांट" के कार्य को महसूस किया है।

आधुनिक इनवर्टर आमतौर पर डेटा संग्रह, संचार और बुद्धिमान विश्लेषण कार्यों को एकीकृत करते हैं, पीवी सिस्टम . के "इंटेलिजेंट हाउसकीपर" बन जाते हैं, जो बिल्ट-इन सेंसर के माध्यम से, इन्वर्टर डीसी इनपुट वोल्टेज, करंट, एसी आउटपुट पावर, फ़्रीक्वेंसी, फ़्रीक्वेंसी, उपकरण तापमान और अन्य मापदंडों की निगरानी करता है, और व्रत (rs4) के माध्यम से डेटा को अपलोड करता है। वाईफाई) संचार .

ऑपरेशन और रखरखाव कर्मी मोबाइल फोन ऐप या कंप्यूटर . के माध्यम से पीवी सिस्टम की ऑपरेटिंग स्थिति, पावर जनरेशन डेटा और फॉल्ट अलार्म जानकारी को दूर से देख सकते हैं, उदाहरण के लिए, जब एक निश्चित पैनल की बिजली उत्पादन धूल के संचय के कारण कम हो जाता है, तो इन्वर्टर समय में एक अलार्म जारी करेगा, और संचालन में मदद करेगा। इनवर्टर में भी पूर्वानुमानात्मक रखरखाव कार्य . ऐतिहासिक डेटा के मशीन लर्निंग विश्लेषण के माध्यम से, उपकरण विफलता के जोखिम की भविष्यवाणी की जा सकती है, अग्रिम में, निष्क्रिय रखरखाव को सक्रिय रखरखाव में बदलकर .

सारांश में, इन्वर्टर पीवी सिस्टम . में पावर रूपांतरण, पावर ऑप्टिमाइज़ेशन, पावर ऑप्टिमाइज़ेशन, सुरक्षा सुरक्षा, ग्रिड इंटरैक्शन और इंटेलिजेंट मैनेजमेंट जैसे कई कार्यों को एकीकृत करता है। इनवर्टर का प्रदर्शन, पीवी उद्योग को अधिक कुशल और बुद्धिमान दिशा में विकसित करने के लिए बढ़ावा देना, और वैश्विक ऊर्जा परिवर्तन {{३}} में अधिक योगदान देना