ఫోటోవోల్టాయిక్ ఇన్వర్టర్ యొక్క పని సూత్రం మరియు లక్షణాలు

ఇన్వర్టర్ యొక్క పని సూత్రం:

ఇన్వర్టర్ పరికరం యొక్క కోర్ ఇన్వర్టర్ స్విచ్ సర్క్యూట్, ఇది సంక్షిప్తంగా ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్గా సూచించబడుతుంది.పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్‌ను ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయడం ద్వారా సర్క్యూట్ ఇన్వర్టర్ ఫంక్షన్‌ను పూర్తి చేస్తుంది.

లక్షణాలు:

(1) అధిక సామర్థ్యం అవసరం.

ప్రస్తుతం సౌర ఘటాల ధర ఎక్కువగా ఉన్నందున, సౌర ఘటాల వినియోగాన్ని పెంచడానికి మరియు వ్యవస్థ యొక్క సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, మేము ఇన్వర్టర్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి ప్రయత్నించాలి.

(2) అధిక విశ్వసనీయత అవసరం.

ప్రస్తుతం, ఫోటోవోల్టాయిక్ పవర్ స్టేషన్ సిస్టమ్ ప్రధానంగా మారుమూల ప్రాంతాలలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు అనేక పవర్ స్టేషన్లు గమనించబడవు మరియు నిర్వహించబడుతున్నాయి, దీనికి ఇన్వర్టర్‌కు సహేతుకమైన సర్క్యూట్ నిర్మాణం, కఠినమైన భాగాల ఎంపిక అవసరం మరియు ఇన్వర్టర్‌కు వివిధ రక్షణ విధులు అవసరం, వంటి: ఇన్‌పుట్ DC ధ్రువణత రివర్స్ రక్షణ, AC అవుట్‌పుట్ షార్ట్ సర్క్యూట్ రక్షణ, వేడెక్కడం, ఓవర్‌లోడ్ రక్షణ మొదలైనవి.

(3) ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ విస్తృత శ్రేణి అనుకూలతను కలిగి ఉండాలి.

ఎందుకంటే సౌర ఘటం యొక్క టెర్మినల్ వోల్టేజ్ లోడ్ మరియు సూర్యకాంతి తీవ్రతతో మారుతూ ఉంటుంది.ముఖ్యంగా బ్యాటరీ వృద్ధాప్యం అయినప్పుడు, దాని టెర్మినల్ వోల్టేజ్ విస్తృతంగా మారుతూ ఉంటుంది.ఉదాహరణకు, 12V బ్యాటరీ కోసం, దాని టెర్మినల్ వోల్టేజ్ 10V మరియు 16V మధ్య మారవచ్చు, దీనికి ఇన్వర్టర్ సాధారణంగా పెద్ద DC ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ పరిధిలో పని చేయాల్సి ఉంటుంది.

ఫోటోవోల్టాయిక్ ఇన్వర్టర్ వర్గీకరణ:

ఇన్వర్టర్లను వర్గీకరించడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి.ఉదాహరణకు, ఇన్వర్టర్ ద్వారా AC వోల్టేజ్ అవుట్పుట్ యొక్క దశల సంఖ్య ప్రకారం, దీనిని సింగిల్-ఫేజ్ ఇన్వర్టర్లు మరియు మూడు-దశ ఇన్వర్టర్లుగా విభజించవచ్చు;ట్రాన్సిస్టర్ ఇన్వర్టర్లు, థైరిస్టర్ ఇన్వర్టర్లు మరియు టర్న్-ఆఫ్ థైరిస్టర్ ఇన్వర్టర్లుగా విభజించబడింది.ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ సూత్రం ప్రకారం, దీనిని స్వీయ-ఉత్తేజిత డోలనం ఇన్వర్టర్, స్టెప్డ్ వేవ్ సూపర్‌పొజిషన్ ఇన్వర్టర్ మరియు పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ ఇన్వర్టర్‌గా కూడా విభజించవచ్చు.గ్రిడ్-కనెక్ట్ సిస్టమ్ లేదా ఆఫ్-గ్రిడ్ సిస్టమ్‌లోని అప్లికేషన్ ప్రకారం, దీనిని గ్రిడ్-కనెక్ట్ ఇన్వర్టర్ మరియు ఆఫ్-గ్రిడ్ ఇన్వర్టర్‌గా విభజించవచ్చు.ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ వినియోగదారులకు ఇన్వర్టర్‌లను ఎంచుకోవడానికి వీలుగా, ఇక్కడ ఇన్వర్టర్‌లు మాత్రమే వర్తించే వివిధ సందర్భాల ప్రకారం వర్గీకరించబడతాయి.

1. కేంద్రీకృత ఇన్వర్టర్

ఒకే కేంద్రీకృత ఇన్వర్టర్ యొక్క DC ఇన్‌పుట్‌కు అనేక సమాంతర ఫోటోవోల్టాయిక్ స్ట్రింగ్‌లు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి అనేది కేంద్రీకృత ఇన్వర్టర్ టెక్నాలజీ.సాధారణంగా, మూడు-దశల IGBT పవర్ మాడ్యూల్స్ అధిక శక్తి కోసం ఉపయోగించబడతాయి మరియు ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు తక్కువ శక్తి కోసం ఉపయోగించబడతాయి.ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి యొక్క నాణ్యతను మెరుగుపరచడానికి DSP కంట్రోలర్‌ను మారుస్తుంది, ఇది సైన్ వేవ్ కరెంట్‌కు చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది, సాధారణంగా పెద్ద ఫోటోవోల్టాయిక్ పవర్ ప్లాంట్ల (>10kW) వ్యవస్థలలో ఉపయోగించబడుతుంది.అతిపెద్ద లక్షణం ఏమిటంటే సిస్టమ్ యొక్క శక్తి ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఖర్చు తక్కువగా ఉంటుంది, అయితే వివిధ PV స్ట్రింగ్‌ల అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ తరచుగా పూర్తిగా సరిపోలడం లేదు (ముఖ్యంగా PV స్ట్రింగ్‌లు మేఘావృతం, నీడ, మరకల కారణంగా పాక్షికంగా నిరోధించబడినప్పుడు , మొదలైనవి), కేంద్రీకృత ఇన్వర్టర్ స్వీకరించబడింది.మార్గం యొక్క మార్పు ఇన్వర్టర్ ప్రక్రియ యొక్క సామర్థ్యాన్ని తగ్గించడానికి మరియు విద్యుత్ వినియోగదారుల శక్తి తగ్గడానికి దారి తీస్తుంది.అదే సమయంలో, మొత్తం ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థ యొక్క విద్యుత్ ఉత్పత్తి విశ్వసనీయత ఫోటోవోల్టాయిక్ యూనిట్ సమూహం యొక్క పేలవమైన పని స్థితి ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది.తాజా పరిశోధన దిశలో స్పేస్ వెక్టర్ మాడ్యులేషన్ నియంత్రణను ఉపయోగించడం మరియు పాక్షిక లోడ్ పరిస్థితులలో అధిక సామర్థ్యాన్ని పొందేందుకు ఇన్వర్టర్‌ల యొక్క కొత్త టోపోలాజికల్ కనెక్షన్‌ని అభివృద్ధి చేయడం.

2. స్ట్రింగ్ ఇన్వర్టర్

స్ట్రింగ్ ఇన్వర్టర్ మాడ్యులర్ కాన్సెప్ట్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది.ప్రతి PV స్ట్రింగ్ (1-5kw) ఒక ఇన్వర్టర్ గుండా వెళుతుంది, DC వైపు గరిష్ట పవర్ పీక్ ట్రాకింగ్ ఉంటుంది మరియు AC వైపు సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడింది.మార్కెట్లో అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన ఇన్వర్టర్.

అనేక పెద్ద ఫోటోవోల్టాయిక్ పవర్ ప్లాంట్లు స్ట్రింగ్ ఇన్వర్టర్లను ఉపయోగిస్తాయి.ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఇది మాడ్యూల్ తేడాలు మరియు స్ట్రింగ్‌ల మధ్య షేడింగ్ ద్వారా ప్రభావితం కాదు మరియు అదే సమయంలో ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్స్ మరియు ఇన్వర్టర్ యొక్క సరైన ఆపరేటింగ్ పాయింట్ మధ్య అసమతుల్యతను తగ్గిస్తుంది, తద్వారా విద్యుత్ ఉత్పత్తి పెరుగుతుంది.ఈ సాంకేతిక ప్రయోజనాలు సిస్టమ్ వ్యయాన్ని తగ్గించడమే కాకుండా, సిస్టమ్ విశ్వసనీయతను కూడా పెంచుతాయి.అదే సమయంలో, "మాస్టర్-స్లేవ్" అనే భావన స్ట్రింగ్‌ల మధ్య పరిచయం చేయబడింది, తద్వారా సిస్టమ్ ఫోటోవోల్టాయిక్ స్ట్రింగ్‌ల యొక్క అనేక సమూహాలను ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించగలదు మరియు వాటిలో ఒకటి లేదా అనేకం ఒకే శక్తి స్ట్రింగ్ చేయలేని పరిస్థితిలో పని చేస్తుంది. ఒకే ఇన్వర్టర్ పని., తద్వారా ఎక్కువ విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.

తాజా భావన ఏమిటంటే, అనేక ఇన్వర్టర్‌లు "మాస్టర్-స్లేవ్" భావనకు బదులుగా ఒకదానితో ఒకటి "జట్టు"ని ఏర్పరుస్తాయి, ఇది సిస్టమ్ విశ్వసనీయతను ఒక అడుగు ముందుకు వేస్తుంది.ప్రస్తుతం ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ లెస్‌ స్ట్రింగ్‌ ఇన్‌వర్టర్లదే ఆధిపత్యం.

3. మైక్రో ఇన్వర్టర్

సాంప్రదాయ PV వ్యవస్థలో, ప్రతి స్ట్రింగ్ ఇన్వర్టర్ యొక్క DC ఇన్‌పుట్ ముగింపు దాదాపు 10 ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్యానెల్‌ల ద్వారా సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.10 ప్యానెల్‌లు సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయబడినప్పుడు, ఒకటి బాగా పని చేయకపోతే, ఈ స్ట్రింగ్ ప్రభావితం అవుతుంది.అదే MPPTని ఇన్వర్టర్ యొక్క బహుళ ఇన్‌పుట్‌ల కోసం ఉపయోగించినట్లయితే, అన్ని ఇన్‌పుట్‌లు కూడా ప్రభావితమవుతాయి, ఇది విద్యుత్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని బాగా తగ్గిస్తుంది.ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో, మేఘాలు, చెట్లు, పొగ గొట్టాలు, జంతువులు, ధూళి, మంచు మరియు మంచు వంటి వివిధ మూసివేత కారకాలు పై కారకాలకు కారణమవుతాయి మరియు పరిస్థితి చాలా సాధారణం.మైక్రో-ఇన్వర్టర్ యొక్క PV వ్యవస్థలో, ప్రతి ప్యానెల్ మైక్రో-ఇన్వర్టర్‌కు కనెక్ట్ చేయబడింది.ప్యానెల్‌లలో ఒకటి బాగా పని చేయడంలో విఫలమైనప్పుడు, ఈ ప్యానెల్ మాత్రమే ప్రభావితమవుతుంది.అన్ని ఇతర PV ప్యానెల్‌లు ఉత్తమంగా పనిచేస్తాయి, మొత్తం వ్యవస్థను మరింత సమర్థవంతంగా చేస్తుంది మరియు మరింత శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో, స్ట్రింగ్ ఇన్వర్టర్ విఫలమైతే, అది అనేక కిలోవాట్ల సౌర ఫలకాలను పని చేయడంలో విఫలమవుతుంది, అయితే మైక్రో-ఇన్వర్టర్ వైఫల్యం యొక్క ప్రభావం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.

4. పవర్ ఆప్టిమైజర్

సౌర విద్యుత్ ఉత్పాదక వ్యవస్థలో పవర్ ఆప్టిమైజర్ యొక్క సంస్థాపన మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని బాగా మెరుగుపరుస్తుంది మరియు ఖర్చులను తగ్గించడానికి ఇన్వర్టర్ యొక్క విధులను సులభతరం చేస్తుంది.స్మార్ట్ సోలార్ పవర్ జనరేషన్ సిస్టమ్‌ని గ్రహించడానికి, డివైస్ పవర్ ఆప్టిమైజర్ నిజంగా ప్రతి సౌర ఘటం దాని అత్యుత్తమ పనితీరును ప్రదర్శించేలా చేస్తుంది మరియు బ్యాటరీ వినియోగ స్థితిని ఎప్పుడైనా పర్యవేక్షించగలదు.పవర్ ఆప్టిమైజర్ అనేది పవర్ జనరేషన్ సిస్టమ్ మరియు ఇన్వర్టర్ మధ్య ఒక పరికరం, మరియు దాని ప్రధాన పని ఇన్వర్టర్ యొక్క అసలు సరైన పవర్ పాయింట్ ట్రాకింగ్ ఫంక్షన్‌ను భర్తీ చేయడం.పవర్ ఆప్టిమైజర్ సర్క్యూట్‌ను సరళీకృతం చేయడం ద్వారా సారూప్యత ద్వారా అత్యంత వేగవంతమైన ఆప్టిమల్ పవర్ పాయింట్ ట్రాకింగ్ స్కానింగ్‌ను నిర్వహిస్తుంది మరియు ఒక సోలార్ సెల్ పవర్ ఆప్టిమైజర్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది, తద్వారా ప్రతి సౌర ఘటం నిజంగా సరైన పవర్ పాయింట్ ట్రాకింగ్‌ను సాధించగలదు, అదనంగా, బ్యాటరీ స్థితి కమ్యూనికేషన్ చిప్‌ని చొప్పించడం ద్వారా ఎప్పుడైనా మరియు ఎక్కడైనా పర్యవేక్షించబడుతుంది మరియు సంబంధిత సిబ్బంది వీలైనంత త్వరగా దాన్ని సరిచేయడానికి సమస్యను వెంటనే నివేదించవచ్చు.

ఫోటోవోల్టాయిక్ ఇన్వర్టర్ యొక్క ఫంక్షన్

ఇన్వర్టర్ DC-AC మార్పిడి యొక్క పనితీరును మాత్రమే కలిగి ఉండదు, కానీ సౌర ఘటం యొక్క పనితీరును మరియు సిస్టమ్ తప్పు రక్షణ యొక్క పనితీరును గరిష్టీకరించే పనితీరును కూడా కలిగి ఉంటుంది.మొత్తానికి, ఆటోమేటిక్ ఆపరేషన్ మరియు షట్‌డౌన్ ఫంక్షన్‌లు, గరిష్ట పవర్ ట్రాకింగ్ కంట్రోల్ ఫంక్షన్, యాంటీ-ఇండిపెండెంట్ ఆపరేషన్ ఫంక్షన్ (గ్రిడ్-కనెక్ట్ సిస్టమ్ కోసం), ఆటోమేటిక్ వోల్టేజ్ సర్దుబాటు ఫంక్షన్ (గ్రిడ్-కనెక్ట్ సిస్టమ్ కోసం), DC డిటెక్షన్ ఫంక్షన్ (గ్రిడ్ కోసం- కనెక్ట్ చేయబడిన సిస్టమ్), DC గ్రౌండింగ్ డిటెక్షన్ ఫంక్షన్ (గ్రిడ్-కనెక్ట్ సిస్టమ్స్ కోసం).ఇక్కడ ఆటోమేటిక్ ఆపరేషన్ మరియు షట్‌డౌన్ ఫంక్షన్‌లు మరియు గరిష్ట పవర్ ట్రాకింగ్ కంట్రోల్ ఫంక్షన్‌కి సంక్షిప్త పరిచయం ఉంది.

(1) ఆటోమేటిక్ ఆపరేషన్ మరియు స్టాప్ ఫంక్షన్

ఉదయం సూర్యోదయం తరువాత, సోలార్ రేడియేషన్ తీవ్రత క్రమంగా పెరుగుతుంది మరియు సౌర ఘటం యొక్క అవుట్పుట్ కూడా పెరుగుతుంది.ఇన్వర్టర్‌కు అవసరమైన అవుట్‌పుట్ పవర్ చేరుకున్నప్పుడు, ఇన్వర్టర్ స్వయంచాలకంగా పనిచేయడం ప్రారంభిస్తుంది.ఆపరేషన్‌లోకి ప్రవేశించిన తర్వాత, ఇన్వర్టర్ సోలార్ సెల్ మాడ్యూల్ యొక్క అవుట్‌పుట్‌ను ఎప్పటికప్పుడు పర్యవేక్షిస్తుంది.ఇన్వర్టర్ పని చేయడానికి అవసరమైన అవుట్‌పుట్ పవర్ కంటే సౌర ఘటం మాడ్యూల్ అవుట్‌పుట్ పవర్ ఎక్కువగా ఉన్నంత వరకు, ఇన్వర్టర్ రన్ అవుతూనే ఉంటుంది;మేఘావృతమైనా, వర్షం పడినప్పటికీ అది సూర్యాస్తమయం వద్ద ఆగిపోతుంది.ఇన్వర్టర్ కూడా పనిచేయగలదు.సౌర ఘటం మాడ్యూల్ యొక్క అవుట్‌పుట్ చిన్నదిగా మారినప్పుడు మరియు ఇన్వర్టర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ 0కి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు, ఇన్వర్టర్ స్టాండ్‌బై స్థితిని ఏర్పరుస్తుంది.

(2) గరిష్ట శక్తి ట్రాకింగ్ నియంత్రణ ఫంక్షన్

సౌర ఘటం మాడ్యూల్ యొక్క అవుట్‌పుట్ సౌర వికిరణం యొక్క తీవ్రత మరియు సౌర ఘటం మాడ్యూల్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత (చిప్ ఉష్ణోగ్రత)తో మారుతుంది.అదనంగా, సౌర ఘటం మాడ్యూల్ కరెంట్ పెరుగుదలతో వోల్టేజ్ తగ్గుతుంది అనే లక్షణం ఉన్నందున, గరిష్ట శక్తిని పొందగల వాంఛనీయ ఆపరేటింగ్ పాయింట్ ఉంది.సౌర వికిరణం యొక్క తీవ్రత మారుతోంది మరియు స్పష్టంగా సరైన పని స్థానం కూడా మారుతోంది.ఈ మార్పులకు సంబంధించి, సోలార్ సెల్ మాడ్యూల్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పాయింట్ ఎల్లప్పుడూ గరిష్ట పవర్ పాయింట్‌లో ఉంటుంది మరియు సిస్టమ్ ఎల్లప్పుడూ సౌర ఘటం మాడ్యూల్ నుండి గరిష్ట విద్యుత్ ఉత్పత్తిని పొందుతుంది.ఈ నియంత్రణ గరిష్ట పవర్ ట్రాకింగ్ నియంత్రణ.సౌర విద్యుత్ వ్యవస్థల కోసం ఇన్వర్టర్ల యొక్క అతిపెద్ద లక్షణం ఏమిటంటే అవి గరిష్ట పవర్ పాయింట్ ట్రాకింగ్ (MPPT) యొక్క పనితీరును కలిగి ఉంటాయి.