घरेलू ऊर्जा भंडारण प्रणाली के लिए सौर पैनलों के साथ माइक्रो - इन्वर्टर

केंद्रीकृत और स्ट्रिंग इनवर्टर के अलावा, नई ऊर्जा प्रणालियों में माइक्रो इनवर्टर भी शामिल हैं, जिन्हें स्थापित करना आसान है और लचीले ढंग से कॉन्फ़िगर किया गया है। जैसा कि नाम से पता चलता है, माइक्रो इनवर्टर में बिजली की खपत कम होती है और इसलिए ये आम तौर पर केवल एक या कुछ सौर पैनलों से जुड़े होते हैं। एक इन्वर्टर के रूप में, एक माइक्रो इन्वर्टर स्थानीय पावर ग्रिड के लिए फोटोवोल्टिक पैनलों से कम वोल्टेज डीसी पावर को एसी पावर में परिवर्तित करता है। जबकि फोटोवोल्टिक पैनल का वोल्टेज आमतौर पर 50V के आसपास होता है, एसी ग्रिड वोल्टेज सैकड़ों वोल्ट तक पहुंच सकता है। यह उच्च वोल्टेज {{9} से {{10} वर्तमान अनुपात कनवर्टर के लाभ पर उच्च मांग रखता है। इस स्थिति में पारंपरिक गैर-पृथक पीडब्लूएम कनवर्टर का उपयोग करने से स्विच के लिए उच्च या निम्न कर्तव्य चक्र होंगे, जिसके परिणामस्वरूप कम कनवर्टर दक्षता और बिजली उपकरणों पर महत्वपूर्ण तनाव होगा। स्वाभाविक रूप से, टर्न अनुपात के माध्यम से वोल्टेज मिलान प्राप्त करने के लिए कनवर्टर में एक युग्मित प्रारंभकर्ता या ट्रांसफार्मर को शामिल करना माइक्रो इनवर्टर के लिए एक पसंदीदा समाधान बन गया है।

कार्यात्मक रूप से, एक माइक्रो इन्वर्टर को तीन कार्य प्रदान करने चाहिए: रैपिड शटडाउन (आरएसडी), अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग (एमपीपीटी), और उलटा। आरएसडी को 2014 में एनईसी सम्मेलन में प्रस्तावित किया गया था। इसका उद्देश्य अग्निशामकों की सुरक्षा सुनिश्चित करते हुए आग या अन्य आपदा की स्थिति में डीसी बस से फोटोवोल्टिक पैनलों को तुरंत डिस्कनेक्ट करना है। एमपीपीटी फोटोवोल्टिक उद्योग से जुड़े लोगों के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है और इसे पिछले लेखों में पेश किया गया है। हालाँकि, पारंपरिक केंद्रीकृत या स्ट्रिंग एमपीपीटी सर्किट के विपरीत, माइक्रोइनवर्टर में इस फ़ंक्शन के लिए बूस्ट सर्किट की आवश्यकता नहीं होती है; अन्य सर्किट, जैसे कि हिरन, फुल{6}}ब्रिज और फ्लाईबैक का भी उपयोग किया जा सकता है। यह मुख्यतः डाउनस्ट्रीम सर्किटरी की विविधता के कारण है।

माइक्रो इन्वर्टर एक छोटा इन्वर्टर उपकरण है जो सीधे एकल या कम संख्या में फोटोवोल्टिक पैनलों के पीछे स्थापित किया जाता है, जो पैनल की डीसी पावर को ग्रिड से जुड़े एसी पावर में परिवर्तित करता है। इसका मुख्य लाभ प्रत्येक पैनल के लिए इसके स्वतंत्र एमपीपीटी (अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग) फ़ंक्शन में निहित है, जो पैनलों के बीच बेमेल या आंशिक छायांकन होने पर बिजली उत्पादन को अधिकतम करता है। यह सिस्टम के डीसी वोल्टेज को निम्न स्तर तक सीमित करता है<60 V, reducing the risk of fire and electric shock.

सर्किट संरचना के संदर्भ में, माइक्रो{0}इन्वर्टर मल्टी{{1}स्टेज से दो{2}स्टेज और फिर सिंगल{3}स्टेज [1] तक विकसित हुए हैं। जब बिजली फोटोवोल्टिक पैनलों से आउटपुट होती है और एसी ग्रिड के समानांतर जुड़ी होती है, तो रूपांतरण चरण जितना कम होगा, दक्षता उतनी ही अधिक होगी। एक मल्टी{{7}स्टेज या दो{{8}स्टेज माइक्रो-इन्वर्टर। इसमें एक अगला चरण DC/DC और एक पिछला चरण DC/AC होता है। सामने वाले चरण डीसी/डीसी में एमपीपीटी और बूस्ट फ़ंक्शन होते हैं, जो वोल्टेज को व्युत्क्रमण के लिए आवश्यक डीसी बस वोल्टेज तक बढ़ाते हैं, और पीछे वाले चरण डीसी/एसी को उलटा किया जाता है और ग्रिड से जोड़ा जाता है।

दो -स्टेज माइक्रोइनवर्टर को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है: वोल्टेज स्रोत और वर्तमान स्रोत। वोल्टेज स्रोत प्रकार एसी पक्ष पर आउटपुट वोल्टेज को नियंत्रित करता है। पूर्ववर्ती डीसी/डीसी चरण का आउटपुट एक स्थिर डीसी वोल्टेज है। इस प्रकार के माइक्रोइन्वर्टर के साथ, अगला DC/AC चरण उच्च आवृत्ति पर संचालित होता है। वर्तमान स्रोत प्रकार माइक्रोइन्वर्टर का प्राथमिक नियंत्रण चर वर्तमान है। इसका डीसी साइड आउटपुट अब एक स्थिर डीसी नहीं है, बल्कि एक एसी घटक के साथ एक "स्टीम्ड बन वेव" है, जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है। बाद में पावर फ्रीक्वेंसी ध्रुवता रूपांतरण सर्किट इस स्टीम्ड बन वेव को सकारात्मक और नकारात्मक आउटपुट में अलग करता है, जिससे एक ग्रिड कनेक्टेड साइन वेव बनता है। वोल्टेज प्रकार के माइक्रोइन्वर्टर की तुलना में, यह वर्तमान स्रोत प्रकार का माइक्रोइन्वर्टर कम डिवाइस वोल्टेज तनाव और सरल संरचना और नियंत्रण प्रदान करता है, जिससे इसे वर्तमान मुख्यधारा के माइक्रोइन्वर्टर मॉडल में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

वोल्टेज स्रोत और करंट स्रोत माइक्रोइनवर्टर दोनों में डीसी/एसी सर्किट होता है, लेकिन करंट स्रोत प्रकार को पावर आवृत्ति सर्किट की आवश्यकता होती है, जबकि वोल्टेज स्रोत प्रकार को उच्च आवृत्ति स्विचिंग की आवश्यकता होती है। अनफोल्डिंग सर्किट की एक सरल संरचना होती है, जिसमें MOSFET बिजली आवृत्ति पर काम करता है, और प्राथमिक नुकसान चालन नुकसान होते हैं {{7}V -950V CoolMOS™ P7 और यहां तक ​​कि 1200V IGBT भी इस एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त हैं। एक पूर्ण-}ब्रिज सर्किट एक विशिष्ट वोल्टेज-स्रोत इन्वर्टर है, जिसका एक पैर बिजली आवृत्ति पर काम करता है और दूसरा आउटपुट वोल्टेज हार्मोनिक्स को कम करने के लिए उच्च आवृत्ति पर स्विच करता है। इष्टतम डिज़ाइन में स्वाभाविक रूप से ऑपरेटिंग स्थितियों के आधार पर दोनों पैरों के लिए अलग-अलग MOSFETs का चयन करना शामिल है, लेकिन 600V-950V CoolMOS™ P7s की रेंज भी उपलब्ध है। जैसा कि टोपोलॉजी से देखा जा सकता है, डिवाइस की विशेषताओं के कारण अनफोल्डिंग सर्किट में प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति क्षमताएं सीमित हैं। फुल-ब्रिज इन्वर्टर सर्किट द्विदिश रूप से संचालित हो सकता है, जो पर्याप्त प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति क्षमता प्रदान करता है, लेकिन इसके लिए अतिरिक्त LCL फ़िल्टर की आवश्यकता होती है।