सौर एकीकरण: इन्भर्टर र ग्रिड सेवा आधारभूत

इन्भर्टरहरू के हुन्?

इन्भर्टर सौर्य ऊर्जा प्रणालीमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण उपकरणहरू मध्ये एक हो। यो एक यन्त्र हो जसले प्रत्यक्ष करन्ट (DC) बिजुलीलाई रूपान्तरण गर्छ, जुन सोलार प्यानलले उत्पन्न गर्छ, वैकल्पिक वर्तमान (AC) बिजुलीमा, जुन विद्युतीय ग्रिडले प्रयोग गर्छ। DC मा, बिजुली एक दिशामा स्थिर भोल्टेजमा राखिएको छ। एसीमा, भोल्टेज सकारात्मकबाट नकारात्मकमा परिवर्तन हुँदा सर्किटमा दुवै दिशामा विद्युत प्रवाह हुन्छ। इन्भर्टरहरू भनिन्छ उपकरणहरूको वर्गको एउटा उदाहरण मात्र होपावर इलेक्ट्रोनिक्स that regulate the flow of electrical power.

मौलिक रूपमा, एक इन्भर्टरले DC-बाट-एसी रूपान्तरणलाई DC इनपुटको दिशालाई धेरै छिटो अगाडि र पछाडि स्विच गरेर पूरा गर्दछ। नतिजाको रूपमा, एक DC इनपुट एक AC आउटपुट हुन्छ। थप रूपमा, फिल्टरहरू र अन्य इलेक्ट्रोनिक्सहरू एक भोल्टेज उत्पादन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ जुन सफा, दोहोरिने साइन वेभको रूपमा भिन्न हुन्छ जुन पावर ग्रिडमा इन्जेक्ट गर्न सकिन्छ। साइन वेभ एक आकार वा ढाँचा हो जुन भोल्टेजले समयको साथमा बनाउँछ, र यो ग्रिडले विद्युतीय उपकरणहरूलाई हानि नगरीकन प्रयोग गर्न सक्ने शक्तिको ढाँचा हो, जुन निश्चित फ्रिक्वेन्सी र भोल्टेजहरूमा सञ्चालन गर्न बनाइन्छ।

पहिलो इन्भर्टरहरू 19 औं शताब्दीमा सिर्जना गरिएका थिए र मेकानिकल थिए। एक स्पिनिङ मोटर, उदाहरण को लागी, DC स्रोत अगाडि वा पछाडि जोडिएको थियो कि लगातार परिवर्तन गर्न को लागी प्रयोग गरिनेछ। आज हामी ट्रान्जिस्टरहरूबाट विद्युतीय स्विचहरू बनाउँछौं, कुनै चल्ने भागहरू बिना ठोस-स्टेट उपकरणहरू। ट्रान्जिस्टरहरू सिलिकन वा ग्यालियम आर्सेनाइड जस्ता अर्धचालक सामग्रीबाट बनेका हुन्छन्। तिनीहरूले बाहिरी विद्युतीय संकेतहरूको प्रतिक्रियामा बिजुलीको प्रवाहलाई नियन्त्रण गर्छन्।

यदि तपाइँसँग घरको सौर्य प्रणाली छ भने, तपाइँको इन्भर्टरले धेरै प्रकार्यहरू प्रदर्शन गर्दछ। तपाईंको सौर्य उर्जालाई एसी पावरमा रूपान्तरण गर्नुको अतिरिक्त, यसले प्रणालीलाई निगरानी गर्न र कम्प्युटर नेटवर्कहरूसँग सञ्चारको लागि पोर्टल प्रदान गर्न सक्छ। सौर्य-प्लस ब्याट्री भण्डारण प्रणालीहरू ग्रिडबाट कुनै पनि समर्थन बिना काम गर्नको लागि उन्नत इन्भर्टरहरूमा निर्भर हुन्छन्, यदि तिनीहरू त्यसो गर्न डिजाइन गरिएको हो।

इन्भर्टर-आधारित ग्रिड तिर

ऐतिहासिक रूपमा, बिजुली शक्ति मुख्यतया ईन्धन जलाएर र स्टीम सिर्जना गरेर उत्पन्न गरिएको छ, जसले त्यसपछि टर्बाइन जनरेटर घुमाउँछ, जसले बिजुली सिर्जना गर्दछ। यी जेनेरेटरहरूको गतिले यन्त्र घुमाउँदा एसी पावर उत्पादन गर्छ, जसले फ्रिक्वेन्सी सेट गर्छ, वा साइन वेभ दोहोरिने सङ्ख्या पनि सेट गर्छ। पावर फ्रिक्वेन्सी बिजुली ग्रिड को स्वास्थ्य को निगरानी को लागी एक महत्वपूर्ण सूचक हो। उदाहरणका लागि, यदि त्यहाँ धेरै भार छ - ऊर्जा खपत गर्ने धेरै उपकरणहरू - तब ऊर्जा आपूर्ति गर्न सकिने भन्दा छिटो ग्रिडबाट हटाइन्छ। नतिजाको रूपमा, टर्बाइनहरू ढिलो हुनेछन् र एसी फ्रिक्वेन्सी घट्नेछ। किनभने टर्बाइनहरू ठूला घुम्ने वस्तुहरू हुन्, तिनीहरूले फ्रिक्वेन्सीमा परिवर्तनहरूलाई प्रतिरोध गर्छन् जसरी सबै वस्तुहरूले आफ्नो गतिमा हुने परिवर्तनहरूलाई प्रतिरोध गर्छन्, जडता भनिन्छ।

ग्रिडमा थप सौर्य प्रणाली थपिएपछि पहिलेभन्दा धेरै इन्भर्टरहरू ग्रिडमा जोडिन थालेका छन् । इन्भर्टर-आधारित जेनेरेसनले कुनै पनि फ्रिक्वेन्सीमा ऊर्जा उत्पादन गर्न सक्छ र वाष्प-आधारित उत्पादनको रूपमा जडत्व गुणहरू हुँदैन, किनभने त्यहाँ कुनै टर्बाइन समावेश छैन। नतिजाको रूपमा, अधिक इन्भर्टरहरू सहितको विद्युतीय ग्रिडमा ट्रान्जिसनको लागि स्मार्ट इन्भर्टरहरू निर्माण गर्न आवश्यक छ जसले फ्रिक्वेन्सीमा परिवर्तनहरू र ग्रिड सञ्चालनको क्रममा हुने अन्य अवरोधहरूलाई प्रतिक्रिया दिन सक्छ, र ती अवरोधहरू विरुद्ध ग्रिडलाई स्थिर गर्न मद्दत गर्दछ।

ग्रिड सेवाहरू र इन्भर्टरहरू

ग्रिड अपरेटरहरूले ग्रिड सेवाहरूको दायरा प्रदान गरेर विद्युत प्रणालीमा बिजुली आपूर्ति र माग व्यवस्थापन गर्छन्। ग्रिड सेवाहरू ग्रिड अपरेटरहरूले प्रणाली-व्यापी सन्तुलन कायम राख्न र बिजुली प्रसारणलाई राम्रोसँग व्यवस्थापन गर्न गर्ने गतिविधिहरू हुन्।

जब ग्रिडले अपेक्षित रूपमा व्यवहार गर्न रोक्छ, जस्तै जब भोल्टेज वा फ्रिक्वेन्सीमा विचलनहरू हुन्छन्, स्मार्ट इन्भर्टरहरूले विभिन्न तरिकामा प्रतिक्रिया दिन सक्छन्। सामान्यतया, साना इन्भर्टरहरूको लागि मानक, जस्तै कि घरेलु सौर्य प्रणालीमा जोडिएको, भोल्टेज वा फ्रिक्वेन्सीमा साना अवरोधहरू हुँदा वा â सवारी चलाउनु हो, र यदि अवरोध लामो समयसम्म रहन्छ वा छ भने। सामान्य भन्दा ठूलो, तिनीहरू ग्रिडबाट विच्छेदन हुनेछन् र बन्द हुनेछन्। फ्रिक्वेन्सी प्रतिक्रिया विशेष गरी महत्त्वपूर्ण छ किनभने फ्रिक्वेन्सीमा गिरावट जेनरेशन अफलाइन अप्रत्याशित रूपमा ढकढकिएको संग सम्बन्धित छ। फ्रिक्वेन्सीमा परिवर्तनको प्रतिक्रियामा, इन्भर्टरहरूलाई मानक फ्रिक्वेन्सी पुनर्स्थापना गर्न तिनीहरूको पावर आउटपुट परिवर्तन गर्न कन्फिगर गरिएको छ। इन्भर्टर-आधारित स्रोतहरूले पनि अपरेटरबाट संकेतहरूलाई प्रतिक्रिया दिन सक्छ तिनीहरूको पावर आउटपुट परिवर्तन गर्नको लागि बिजुली प्रणालीमा अन्य आपूर्ति र मागमा उतारचढाव हुन्छ, स्वचालित उत्पादन नियन्त्रण भनेर चिनिने ग्रिड सेवा। ग्रिड सेवाहरू प्रदान गर्नको लागि, इन्भर्टरहरूमा उनीहरूले नियन्त्रण गर्न सक्ने शक्तिको स्रोतहरू हुन आवश्यक छ। यो या त जेनेरेशन हुन सक्छ, जस्तै हाल बिजुली उत्पादन गर्ने सोलार प्यानल, वा भण्डारण, जस्तै ब्याट्री प्रणाली जुन पहिले भण्डार गरिएको बिजुली प्रदान गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

अर्को ग्रिड सेवा जुन केहि उन्नत इन्भर्टरहरूले आपूर्ति गर्न सक्छ ग्रिड-फर्मिंग। ग्रिड बनाउने इन्भर्टरहरूले ग्रिड सुरु गर्न सक्छन् यदि यो ब्ल्याक स्टार्ट भनेर चिनिने प्रक्रिया तल जान्छ। पारम्परिक âग्रिड-फलोइङ' इन्भर्टरहरूलाई पावर ग्रिडमा इन्जेक्सन गर्न सकिने साइन वेभ उत्पादन गर्न कहिले स्विच हुन्छ भन्ने निर्धारण गर्न विद्युतीय ग्रिडबाट बाहिरी संकेत चाहिन्छ। यी प्रणालीहरूमा, ग्रिडबाट प्राप्त शक्तिले इन्भर्टरले मिलाउन खोजेको संकेत प्रदान गर्दछ। थप उन्नत ग्रिड-फर्मिङ इन्भर्टरहरूले आफैं सिग्नल उत्पन्न गर्न सक्छन्। उदाहरणका लागि, साना सोलार प्यानलहरूको नेटवर्कले यसको इन्भर्टरहरू मध्ये एउटालाई ग्रिड-फर्मिङ मोडमा सञ्चालन गर्न तोक्न सक्छ जबकि बाँकीले यसको नेतृत्वलाई अनुसरण गर्दछ, जस्तै डान्स पार्टनरहरू, कुनै टर्बाइन-आधारित पुस्ता बिना स्थिर ग्रिड बनाउँदै।

प्रतिक्रियाशील शक्ति सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण ग्रिड सेवा इन्भर्टरहरूले प्रदान गर्न सक्ने मध्ये एक हो। ग्रिडमा, भोल्टेज' बिजुली चार्जलाई धकेल्ने बल' सधैं अगाडि र पछाडि स्विच गरिरहन्छ, र त्यस्तै विद्युतीय चार्जको चाल पनि हो। भोल्टेज र वर्तमान सिंक्रोनाइज हुँदा विद्युत शक्ति अधिकतम हुन्छ। यद्यपि, त्यहाँ कहिलेकाहीँ हुन सक्छ जब भोल्टेज र करन्टको दुई वैकल्पिक ढाँचाहरू बीचको ढिलाइ हुन्छ जस्तै मोटर चलिरहेको बेला। यदि तिनीहरू सिंक बाहिर छन् भने, सर्किट मार्फत प्रवाह गर्ने केही शक्ति जडान गरिएका यन्त्रहरूद्वारा अवशोषित गर्न सकिँदैन, जसले गर्दा दक्षतामा कमी आउँछ। भारहरूले सोस्ने शक्तिको उस्तै मात्रा ârealâ powerâ सिर्जना गर्न थप कुल पावर चाहिन्छ। यसको प्रतिरोध गर्न, उपयोगिताहरूले प्रतिक्रियात्मक शक्ति आपूर्ति गर्दछ, जसले भोल्टेज र वर्तमानलाई सिङ्कमा फिर्ता ल्याउँछ र बिजुली उपभोग गर्न सजिलो बनाउँछ। यो प्रतिक्रियात्मक शक्ति आफैं प्रयोग गर्दैन, बरु अन्य शक्तिलाई उपयोगी बनाउँछ। आधुनिक इन्भर्टरहरूले ग्रिडहरूलाई यस महत्त्वपूर्ण स्रोतलाई सन्तुलनमा राख्न मद्दत गर्न प्रतिक्रियात्मक शक्ति प्रदान गर्न र अवशोषित गर्न सक्छन्। थप रूपमा, प्रतिक्रियाशील शक्ति लामो दूरीमा ढुवानी गर्न गाह्रो भएकोले, वितरित ऊर्जा स्रोतहरू जस्तै रूफटप सोलार विशेष गरी प्रतिक्रियाशील शक्तिको उपयोगी स्रोतहरू हुन्।

इन्भर्टरहरूका प्रकारहरू

त्यहाँ धेरै प्रकारका इन्भर्टरहरू छन् जुन सौर्य प्रणालीको भागको रूपमा स्थापना गर्न सकिन्छ। ठूलो स्तरको उपयोगिता प्लान्ट वा मध्यम स्तरको सामुदायिक सौर्य परियोजनामा, प्रत्येक सौर प्यानल एकलमा संलग्न हुन सक्छ।केन्द्रीय इन्भर्टर। स्ट्रिङ inverters connect a set of panels—a string—to one inverter. That inverter converts the power produced by the entire string to AC. Although cost-effective, this setup results in reduced power production on the string if any individual panel experiences issues, such as shading. माइक्रोइन्भर्टरहरू are smaller inverters placed on every panel. With a microinverter, shading or damage to one panel will not affect the power that can be drawn from the others, but microinverters can be more expensive. Both types of inverters might be assisted by a system that controls how the solar system interacts with attached battery storage. Solar can charge the battery directly over DC or after a conversion to AC.