ইনভার্টারগুলি স্ট্যাটিক কনভার্টারগুলির একটি বৃহৎ গোষ্ঠীর অন্তর্গত, যা আজকের অনেকগুলি অন্তর্ভুক্ত করে's ডিভাইস সক্ষম"রূপান্তর"ইনপুটে বৈদ্যুতিক পরামিতি, যেমন ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি, যাতে লোডের প্রয়োজনীয়তার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ একটি আউটপুট তৈরি করা যায়।

সাধারণভাবে বলতে গেলে, ইনভার্টার হল এমন ডিভাইস যা সরাসরি কারেন্টকে বিকল্প কারেন্টে রূপান্তর করতে সক্ষম এবং শিল্প অটোমেশন অ্যাপ্লিকেশন এবং বৈদ্যুতিক ড্রাইভে এটি বেশ সাধারণ।আর্কিটেকচার এবং বিভিন্ন বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ধরনের নকশা প্রতিটি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়, এমনকি যদি তাদের মূল উদ্দেশ্য একই হয় (ডিসি থেকে এসি রূপান্তর)।

1. স্বতন্ত্র এবং গ্রিড-সংযুক্ত ইনভার্টার

ফটোভোলটাইক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত ইনভার্টারগুলি ঐতিহাসিকভাবে দুটি প্রধান বিভাগে বিভক্ত:

:স্বতন্ত্র ইনভার্টার

:গ্রিড-সংযুক্ত ইনভার্টার

স্বতন্ত্র ইনভার্টারগুলি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য যেখানে পিভি প্ল্যান্ট প্রধান শক্তি বিতরণ নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত নয়।বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল প্রধান বৈদ্যুতিক পরামিতি (ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি) এর স্থায়িত্ব নিশ্চিত করে সংযুক্ত লোডগুলিতে বৈদ্যুতিক শক্তি সরবরাহ করতে সক্ষম।এটি তাদের পূর্বনির্ধারিত সীমার মধ্যে রাখে, অস্থায়ী ওভারলোডিং পরিস্থিতি সহ্য করতে সক্ষম।এই পরিস্থিতিতে, সামঞ্জস্যপূর্ণ শক্তি সরবরাহ নিশ্চিত করার জন্য বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল একটি ব্যাটারি স্টোরেজ সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত করা হয়।

অন্যদিকে, গ্রিড-সংযুক্ত ইনভার্টারগুলি বৈদ্যুতিক গ্রিডের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে সক্ষম হয় যার সাথে তারা সংযুক্ত থাকে কারণ এই ক্ষেত্রে, ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি"আরোপিত"প্রধান গ্রিড দ্বারা।এই ইনভার্টারগুলি অবশ্যই সংযোগ বিচ্ছিন্ন করতে সক্ষম হবে যদি প্রধান গ্রিডের সম্ভাব্য বিপরীত সরবরাহ এড়াতে প্রধান গ্রিড ব্যর্থ হয়, যা একটি গুরুতর বিপদের প্রতিনিধিত্ব করতে পারে।

চিত্র 1 - স্বতন্ত্র সিস্টেম এবং গ্রিড-সংযুক্ত সিস্টেমের উদাহরণ।ছবি Biblus এর সৌজন্যে।

2.বাস ক্যাপাসিটরের ভূমিকা কি

একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করার উদ্দেশ্য হল একটি ডিসি ওয়েভফর্ম ভোল্টেজকে একটি এসি সিগন্যালে রূপান্তরিত করা যাতে একটি প্রদত্ত ফ্রিকোয়েন্সিতে এবং একটি ছোট ফেজ কোণ (যেমন পাওয়ার গ্রিড) একটি লোডে শক্তি ইনজেক্ট করা যায় (φ ≈0)।একটি একক ফেজ ইউনিপোলার পালস-উইডথ মডুলেশন (PWM) এর জন্য একটি সরলীকৃত সার্কিট চিত্রে দেখানো হয়েছে2 (একই সাধারণ স্কিম তিন ফেজ সিস্টেমে প্রসারিত করা যেতে পারে)।এই স্কিম্যাটিকটিতে, একটি পিভি সিস্টেম, কিছু উৎস ইন্ডাকট্যান্স সহ একটি ডিসি ভোল্টেজ উত্স হিসাবে কাজ করে, ফ্রিহুইলিং ডায়োডের সমান্তরালে চারটি আইজিবিটি সুইচের মাধ্যমে একটি এসি সিগন্যালে আকার দেওয়া হয়।এই সুইচগুলি একটি PWM সংকেতের মাধ্যমে গেটে নিয়ন্ত্রিত হয়, যা সাধারণত একটি IC এর আউটপুট যা একটি ক্যারিয়ার তরঙ্গ (সাধারণত পছন্দসই আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সির একটি সাইন তরঙ্গ) এবং উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে একটি রেফারেন্স তরঙ্গ (সাধারণত একটি ত্রিভুজ তরঙ্গ) তুলনা করে 5-20kHz এ)।এলসি ফিল্টারগুলির বিভিন্ন টপোলজির প্রয়োগের মাধ্যমে আইজিবিটিগুলির আউটপুট ব্যবহার বা গ্রিড ইনজেকশনের জন্য উপযুক্ত একটি এসি সংকেতে আকার দেওয়া হয়।

উদ্ধৃতি পেতে

চিত্র 2: স্পন্দিত প্রস্থ মডুলেশন (PWM) একক-ফেজবৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সেটআপ।এলসি আউটপুট ফিল্টারের সাথে আইজিবিটি সুইচগুলি ডিসি ইনপুট সিগন্যালকে একটি ব্যবহারযোগ্য এসি সিগন্যালে আকার দেয়।এটি একটি প্ররোচিত করেPV টার্মিনাল জুড়ে ক্ষতিকর ভোল্টেজের লহর।বাসএই লহর কমানোর জন্য ক্যাপাসিটরের মাপ করা হয়।

IGBTs-এর অপারেশন PV অ্যারের টার্মিনালে একটি রিপল ভোল্টেজ প্রবর্তন করে।এই লহরটি পিভি সিস্টেমের ক্রিয়াকলাপের জন্য ক্ষতিকর, যেহেতু টার্মিনালগুলিতে প্রয়োগ করা নামমাত্র ভোল্টেজটি সর্বাধিক শক্তি বের করার জন্য IV বক্ররেখার সর্বাধিক পাওয়ার পয়েন্টে (MPP) রাখা উচিত।PV টার্মিনালগুলিতে একটি ভোল্টেজের লহর সিস্টেম থেকে নিষ্কাশিত শক্তিকে দোদুল্যমান করবে, যার ফলে

একটি নিম্ন গড় পাওয়ার আউটপুট (চিত্র 3)।ভোল্টেজের লহরকে মসৃণ করার জন্য বাসে একটি ক্যাপাসিটর যুক্ত করা হয়।

চিত্র 3: PWM বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল স্কিম দ্বারা PV টার্মিনালগুলিতে প্রবর্তিত একটি ভোল্টেজ লহর PV অ্যারের সর্বাধিক পাওয়ার পয়েন্ট (MPP) থেকে প্রয়োগকৃত ভোল্টেজকে সরিয়ে দেয়।এটি অ্যারের পাওয়ার আউটপুটে একটি লহর প্রবর্তন করে যাতে গড় আউটপুট পাওয়ার নামমাত্র MPP থেকে কম হয়

ভোল্টেজ রিপলের প্রশস্ততা (পিক থেকে পিক) সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি, পিভি ভোল্টেজ, বাস ক্যাপাসিট্যান্স এবং ফিল্টার ইনডাক্ট্যান্স দ্বারা নির্ধারিত হয়:

কোথায়:

ভিপিভি হল সোলার প্যানেল ডিসি ভোল্টেজ,

Cbus হল বাস ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স,

এল হল ফিল্টার ইন্ডাক্টরগুলির আবেশ,

fPWM হল সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি।

সমীকরণ (1) একটি আদর্শ ক্যাপাসিটরের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য যা চার্জ করার সময় ক্যাপাসিটরের মধ্য দিয়ে চার্জ প্রবাহিত হতে বাধা দেয় এবং তারপর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মধ্যে অবস্থিত শক্তিকে কোন প্রতিরোধ ছাড়াই নিষ্কাশন করে।বাস্তবে, কোনো ক্যাপাসিটর আদর্শ নয় (চিত্র 4) কিন্তু একাধিক উপাদানের সমন্বয়ে গঠিত।আদর্শ ক্যাপ্যাসিট্যান্স ছাড়াও, ডাইইলেকট্রিক পুরোপুরি প্রতিরোধী নয় এবং ডাইইলেকট্রিক ক্যাপাসিট্যান্স (C) বাইপাস করে একটি সীমিত শান্ট রেজিস্ট্যান্স (Rsh) বরাবর অ্যানোড থেকে ক্যাথোডে একটি ছোট ফুটো কারেন্ট প্রবাহিত হয়।যখন ক্যাপাসিটরের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হয়, তখন পিন, ফয়েল এবং ডাইইলেকট্রিক পুরোপুরি সঞ্চালন করে না এবং ক্যাপাসিট্যান্সের সাথে সিরিজে একটি সমতুল্য সিরিজ রেজিস্ট্যান্স (ESR) থাকে।অবশেষে, ক্যাপাসিটর চৌম্বক ক্ষেত্রে কিছু শক্তি সঞ্চয় করে, তাই ক্যাপাসিট্যান্স এবং ESR সহ সিরিজে একটি সমতুল্য সিরিজ ইন্ডাকট্যান্স (ESL) রয়েছে।

চিত্র 4: একটি জেনেরিক ক্যাপাসিটরের সমতুল্য সার্কিট।একটি ক্যাপাসিটর হয়ডাইইলেকট্রিক ক্যাপাসিট্যান্স (সি) সহ অনেকগুলি অ-আদর্শ উপাদানের সমন্বয়ে গঠিত, ডাইলেকট্রিকের মাধ্যমে একটি অ-অসীম শান্ট প্রতিরোধ যা ক্যাপাসিটর, সিরিজ রেজিস্ট্যান্স (ESR), এবং সিরিজ ইন্ডাকট্যান্স (ESL) কে বাইপাস করে।

এমনকি ক্যাপাসিটরের মতো আপাতদৃষ্টিতে সহজ একটি উপাদানে, এমন একাধিক উপাদান রয়েছে যা ব্যর্থ বা অবনমিত হতে পারে।এই উপাদানগুলির প্রতিটি AC এবং DC উভয় দিকেই বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করার আচরণকে প্রভাবিত করতে পারে।PV টার্মিনাল জুড়ে প্রবর্তিত ভোল্টেজ লহরে অ-আদর্শ ক্যাপাসিটর উপাদানগুলির অবক্ষয়ের প্রভাব নির্ধারণ করার জন্য, একটি PWM ইউনিপোলার এইচ-ব্রিজ ইনভার্টার (চিত্র 2) SPICE ব্যবহার করে সিমুলেট করা হয়েছিল।ফিল্টার ক্যাপাসিটর এবং ইন্ডাক্টর যথাক্রমে 250µF এবং 20mH এ রাখা হয়।IGBT-এর জন্য SPICE মডেলগুলি পেট্রি এট আল-এর কাজ থেকে প্রাপ্ত। PWM সংকেত, যা IGBT সুইচগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করে, যথাক্রমে উচ্চ এবং নিম্ন-সাইড IGBT সুইচগুলির জন্য একটি তুলনাকারী এবং উল্টানো তুলনাকারী সার্কিট দ্বারা নির্ধারিত হয়।PWM নিয়ন্ত্রণের জন্য ইনপুট হল একটি 9.5V, 60Hz সাইন ক্যারিয়ার তরঙ্গ এবং একটি 10V, 10kHz ত্রিভুজাকার তরঙ্গ।