সোলার ইনভার্টারের নীতি ও প্রয়োগ

বর্তমানে, চীনের ফটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেমটি মূলত একটি ডিসি সিস্টেম, যা সৌর ব্যাটারি দ্বারা উত্পাদিত বৈদ্যুতিক শক্তিকে চার্জ করতে হয় এবং ব্যাটারি সরাসরি লোডে শক্তি সরবরাহ করে। উদাহরণস্বরূপ, উত্তর-পশ্চিম চীনের সৌর গৃহস্থালী আলো ব্যবস্থা এবং গ্রিড থেকে দূরে মাইক্রোওয়েভ স্টেশন পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেম সবই ডিসি সিস্টেম। এই ধরনের সিস্টেমের একটি সহজ গঠন এবং কম খরচ আছে। যাইহোক, বিভিন্ন লোড ডিসি ভোল্টেজের (যেমন 12V, 24V, 48V, ইত্যাদি) কারণে, সিস্টেমের মানককরণ এবং সামঞ্জস্য অর্জন করা কঠিন, বিশেষ করে বেসামরিক শক্তির জন্য, কারণ বেশিরভাগ এসি লোডগুলি DC পাওয়ার দিয়ে ব্যবহৃত হয়। . ফটোভোলটাইক পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য পণ্য হিসাবে বাজারে প্রবেশের জন্য বিদ্যুৎ সরবরাহ করা কঠিন। উপরন্তু, ফটোভোলটাইক শক্তি উৎপাদন অবশেষে গ্রিড-সংযুক্ত অপারেশন অর্জন করবে, যা অবশ্যই একটি পরিপক্ক বাজার মডেল গ্রহণ করবে। ভবিষ্যতে, এসি ফোটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেমগুলি ফটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশনের মূল স্রোতে পরিণত হবে।
বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল পাওয়ার সরবরাহের জন্য ফটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তা

এসি পাওয়ার আউটপুট ব্যবহার করে ফোটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেমে চারটি অংশ থাকে: ফটোভোলটাইক অ্যারে, চার্জ এবং ডিসচার্জ কন্ট্রোলার, ব্যাটারি এবং ইনভার্টার (গ্রিড-সংযুক্ত পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেম সাধারণত ব্যাটারি বাঁচাতে পারে), এবং ইনভার্টার হল মূল উপাদান। ইনভার্টারগুলির জন্য ফটোভোলটাইকের উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে:

1. উচ্চ দক্ষতা প্রয়োজন. বর্তমানে সৌর কোষের উচ্চ মূল্যের কারণে, সৌর কোষের সর্বাধিক ব্যবহার এবং সিস্টেমের দক্ষতা উন্নত করার জন্য, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করার দক্ষতা উন্নত করার চেষ্টা করা প্রয়োজন।

2. উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা প্রয়োজন. বর্তমানে, ফোটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেমগুলি প্রধানত প্রত্যন্ত অঞ্চলে ব্যবহৃত হয় এবং অনেক পাওয়ার স্টেশনগুলি অনুপস্থিত এবং রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়। এর জন্য বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করার জন্য একটি যুক্তিসঙ্গত সার্কিট গঠন, কঠোর উপাদান নির্বাচন এবং ইনপুট ডিসি পোলারিটি সংযোগ সুরক্ষা, এসি আউটপুট শর্ট সার্কিট সুরক্ষা, ওভারহিটিং, ওভারলোড সুরক্ষা ইত্যাদির মতো বিভিন্ন সুরক্ষা ফাংশন থাকা প্রয়োজন।

3. ডিসি ইনপুট ভোল্টেজের বিস্তৃত পরিসরের অভিযোজন প্রয়োজন। যেহেতু ব্যাটারির টার্মিনাল ভোল্টেজ লোড এবং সূর্যালোকের তীব্রতার সাথে পরিবর্তিত হয়, যদিও ব্যাটারির ভোল্টেজের উপর ব্যাটারির একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব রয়েছে, ব্যাটারির অবশিষ্ট ক্ষমতা এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পরিবর্তনের সাথে ব্যাটারির ভোল্টেজ ওঠানামা করে। বিশেষ করে যখন ব্যাটারি বার্ধক্য হয়, তখন এর টার্মিনাল ভোল্টেজ ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি 12 V ব্যাটারির টার্মিনাল ভোল্টেজ 10 V থেকে 16 V এর মধ্যে পরিবর্তিত হতে পারে। এর জন্য ইনভার্টারকে একটি বড় ডিসিতে কাজ করতে হবে ইনপুট ভোল্টেজ পরিসরের মধ্যে স্বাভাবিক অপারেশন নিশ্চিত করুন এবং এসি আউটপুট ভোল্টেজের স্থায়িত্ব নিশ্চিত করুন।

4. মাঝারি এবং বড়-ক্ষমতার ফটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেমে, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট কম বিকৃতি সহ সাইন ওয়েভ হওয়া উচিত। এর কারণ হল মাঝারি এবং বড়-ক্ষমতার সিস্টেমে, যদি বর্গাকার তরঙ্গ শক্তি ব্যবহার করা হয়, আউটপুটে আরও সুরেলা উপাদান থাকবে এবং উচ্চ হারমোনিক্স অতিরিক্ত ক্ষতির কারণ হবে। অনেক ফোটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেমে যোগাযোগ বা ইন্সট্রুমেন্টেশন যন্ত্রপাতি লোড করা হয়। পাওয়ার গ্রিডের মানের উপর সরঞ্জামগুলির উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। যখন মাঝারি এবং বড়-ক্ষমতার ফটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেমগুলি গ্রিডের সাথে সংযুক্ত থাকে, পাবলিক গ্রিডের সাথে বিদ্যুৎ দূষণ এড়াতে, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল একটি সাইন ওয়েভ কারেন্ট আউটপুট করতেও প্রয়োজন হয়।

বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সরাসরি কারেন্টকে বিকল্প কারেন্টে রূপান্তর করে। যদি প্রত্যক্ষ কারেন্ট ভোল্টেজ কম হয়, তবে এটি একটি বিকল্প কারেন্ট ট্রান্সফরমার দ্বারা একটি স্ট্যান্ডার্ড অল্টারনেটিং কারেন্ট ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার জন্য বুস্ট করা হয়। বড়-ক্ষমতার ইনভার্টারগুলির জন্য, উচ্চ ডিসি বাস ভোল্টেজের কারণে, এসি আউটপুটে সাধারণত 220V ভোল্টেজ বাড়াতে ট্রান্সফরমারের প্রয়োজন হয় না। মাঝারি এবং ছোট-ক্ষমতার ইনভার্টারগুলিতে, ডিসি ভোল্টেজ তুলনামূলকভাবে কম, যেমন 12V, 24V-এর জন্য, একটি বুস্ট সার্কিট ডিজাইন করা আবশ্যক। মাঝারি এবং ছোট-ক্ষমতার ইনভার্টারগুলিতে সাধারণত পুশ-পুল ইনভার্টার সার্কিট, ফুল-ব্রিজ ইনভার্টার সার্কিট এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বুস্ট ইনভার্টার সার্কিট অন্তর্ভুক্ত থাকে। পুশ-পুল সার্কিটগুলি বুস্ট ট্রান্সফরমারের নিরপেক্ষ প্লাগকে ইতিবাচক পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সাথে সংযুক্ত করে এবং দুটি পাওয়ার টিউব বিকল্প কাজ, আউটপুট এসি পাওয়ার, কারণ পাওয়ার ট্রানজিস্টরগুলি সাধারণ মাটিতে সংযুক্ত থাকে, ড্রাইভ এবং নিয়ন্ত্রণ সার্কিটগুলি সহজ, এবং কারণ ট্রান্সফরমারের একটি নির্দিষ্ট লিকেজ ইনডাক্টেন্স আছে, এটি শর্ট-সার্কিট কারেন্টকে সীমিত করতে পারে, এইভাবে সার্কিটের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে। অসুবিধা হল ট্রান্সফরমারের ব্যবহার কম এবং ইন্ডাকটিভ লোড চালানোর ক্ষমতা কম।
ফুল-ব্রিজ ইনভার্টার সার্কিট পুশ-পুল সার্কিটের ত্রুটিগুলি কাটিয়ে উঠছে। পাওয়ার ট্রানজিস্টর আউটপুট পালস প্রস্থ সামঞ্জস্য করে এবং আউটপুট এসি ভোল্টেজের কার্যকর মান সেই অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়। কারণ সার্কিটে একটি ফ্রিহুইলিং লুপ রয়েছে, এমনকি ইনডাকটিভ লোডের জন্য, আউটপুট ভোল্টেজ তরঙ্গরূপ বিকৃত হবে না। এই সার্কিটের অসুবিধা হল উপরের এবং নীচের বাহুগুলির পাওয়ার ট্রানজিস্টরগুলি মাটিতে ভাগ করে না, তাই একটি ডেডিকেটেড ড্রাইভ সার্কিট বা একটি বিচ্ছিন্ন পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করতে হবে। উপরন্তু, উপরের এবং নীচের সেতু অস্ত্রের সাধারণ পরিবাহিতা প্রতিরোধ করার জন্য, একটি সার্কিটটি বন্ধ করার জন্য ডিজাইন করতে হবে এবং তারপরে চালু করতে হবে, অর্থাৎ, একটি ডেড টাইম সেট করতে হবে এবং সার্কিট গঠনটি আরও জটিল।

পুশ-পুল সার্কিট এবং ফুল-ব্রিজ সার্কিটের আউটপুটে অবশ্যই একটি স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমার যোগ করতে হবে। কারণ স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারটি আকারে বড়, দক্ষতা কম এবং আরও ব্যয়বহুল, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্টেপ-আপ রূপান্তর প্রযুক্তি রিভার্স অর্জনের জন্য ব্যবহৃত হয় এটি উচ্চ শক্তি ঘনত্বের বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল উপলব্ধি করতে পারে। এই বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সার্কিটের ফ্রন্ট-স্টেজ বুস্ট সার্কিট পুশ-পুল কাঠামো গ্রহণ করে, তবে কাজের ফ্রিকোয়েন্সি 20KHz-এর উপরে। বুস্ট ট্রান্সফরমার উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি চৌম্বকীয় মূল উপাদান গ্রহণ করে, তাই এটি আকারে ছোট এবং ওজনে হালকা। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইনভার্সশনের পরে, এটি একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বিকল্প কারেন্টে রূপান্তরিত হয়, এবং তারপরে উচ্চ-ভোল্টেজ সরাসরি কারেন্ট (সাধারণত 300V-এর উপরে) একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংশোধনকারী ফিল্টার সার্কিটের মাধ্যমে প্রাপ্ত হয় এবং তারপরে একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি রেকটিফায়ার ফিল্টার সার্কিটের মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়। পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সার্কিট।

এই সার্কিট কাঠামোর সাথে, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করার শক্তি ব্যাপকভাবে উন্নত হয়, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করার লোড লোড একইভাবে হ্রাস পায় এবং দক্ষতা উন্নত হয়। সার্কিটের অসুবিধা হল সার্কিটটি জটিল এবং নির্ভরযোগ্যতা উপরের দুটি সার্কিটের তুলনায় কম।

বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সার্কিট নিয়ন্ত্রণ সার্কিট

উপরে উল্লিখিত বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল প্রধান সার্কিট সব একটি নিয়ন্ত্রণ সার্কিট দ্বারা উপলব্ধি করা প্রয়োজন. সাধারণত, দুটি নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি আছে: বর্গ তরঙ্গ এবং ধনাত্মক এবং দুর্বল তরঙ্গ। স্কোয়ার ওয়েভ আউটপুট সহ বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিট সহজ, খরচ কম, কিন্তু দক্ষতা কম এবং সুরেলা উপাদানে বড়। . সাইন ওয়েভ আউটপুট ইনভার্টারগুলির বিকাশের প্রবণতা। মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, PWM ফাংশন সহ মাইক্রোপ্রসেসরগুলিও বেরিয়ে এসেছে। অতএব, সাইন ওয়েভ আউটপুটের জন্য বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল প্রযুক্তি পরিপক্ক হয়েছে।

1. বর্গাকার তরঙ্গ আউটপুট সহ ইনভার্টারগুলি বর্তমানে বেশিরভাগ পালস-প্রস্থ মড্যুলেশন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ব্যবহার করে, যেমন SG 3 525, TL 494 ইত্যাদি। অনুশীলন প্রমাণ করেছে যে SG3525 ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির ব্যবহার এবং শক্তির উপাদানগুলি স্যুইচিং হিসাবে পাওয়ার FET-এর ব্যবহার তুলনামূলকভাবে উচ্চ কর্মক্ষমতা এবং মূল্য ইনভার্টারগুলি অর্জন করতে পারে। কারণ SG3525-এ সরাসরি পাওয়ার FETs ক্যাপাবিলিটি ড্রাইভ করার ক্ষমতা রয়েছে এবং এতে অভ্যন্তরীণ রেফারেন্স সোর্স এবং অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার এবং আন্ডারভোল্টেজ সুরক্ষা ফাংশন রয়েছে, তাই এর পেরিফেরাল সার্কিট খুবই সহজ।

2. সাইন ওয়েভ আউটপুট সহ বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল নিয়ন্ত্রণ ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট, সাইন ওয়েভ আউটপুট সহ বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল নিয়ন্ত্রণ সার্কিট একটি মাইক্রোপ্রসেসর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে, যেমন INTEL কর্পোরেশন দ্বারা উত্পাদিত 80 C 196 MC, এবং মটোরোলা কোম্পানি দ্বারা উত্পাদিত৷ MP 16 এবং PI C 16 C 73 MI-CRO CHIP কোম্পানি, ইত্যাদি দ্বারা উত্পাদিত। এই একক-চিপ কম্পিউটারগুলিতে একাধিক PWM জেনারেটর রয়েছে এবং উপরের এবং উপরের সেতুর অস্ত্র সেট করতে পারে। মৃত সময়ে, সাইন ওয়েভ আউটপুট সার্কিট উপলব্ধি করতে INTEL কোম্পানির 80 C 196 MC, সাইন ওয়েভ সিগন্যাল জেনারেশন সম্পূর্ণ করতে 80 C 196 MC ব্যবহার করুন এবং ভোল্টেজ স্থিতিশীলতা অর্জনের জন্য AC আউটপুট ভোল্টেজ সনাক্ত করুন।

বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল প্রধান সার্কিটে পাওয়ার ডিভাইস নির্বাচন

এর প্রধান শক্তি উপাদান পছন্দবৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদলখুবই গুরুত্বপূর্ণ। বর্তমানে, সর্বাধিক ব্যবহৃত পাওয়ার উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে ডার্লিংটন পাওয়ার ট্রানজিস্টর (বিজেটি), পাওয়ার ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর (এমওএস-এফ ইটি), ইনসুলেটেড গেট ট্রানজিস্টর (আইজিবি)। T) এবং টার্ন-অফ থাইরিস্টর (GTO), ইত্যাদি, ছোট-ক্ষমতার লো-ভোল্টেজ সিস্টেমে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ডিভাইস হল MOS FET, কারণ MOS FET-এর অন-স্টেট ভোল্টেজ ড্রপ কম এবং IG BT-এর সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি সাধারণত উচ্চ-ভোল্টেজ এবং বড়-ক্ষমতা সিস্টেমে ব্যবহৃত। এর কারণ হল MOS FET-এর অন-স্টেট রেজিস্ট্যান্স ভোল্টেজের বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়, এবং IG BT মাঝারি-ক্ষমতার সিস্টেমে একটি বড় সুবিধা দখল করে, যখন সুপার-লার্জ-ক্যাপাসিটি (100 kVA-এর উপরে) সিস্টেমে, GTO গুলি সাধারণত ব্যবহৃত হয়। শক্তি উপাদান হিসাবে।