ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટર ગ્રીડમાં કરંટ ફ્લો કેવી રીતે પ્રાપ્ત કરે છે?

આધુનિક ઉર્જા પ્રણાલીઓમાં, ખાસ કરીને નવીનીકરણીય ઉર્જા પ્રણાલીઓમાં, ઇન્વર્ટર ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ઇન્વર્ટરનું મુખ્ય કાર્ય ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ, ફ્યુઅલ સેલ અથવા લિથિયમ બેટરી જેવા ડીસી પાવર સ્ત્રોત દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ડાયરેક્ટ કરંટને ગ્રીડ સાથે સુસંગત વૈકલ્પિક કરંટમાં રૂપાંતરિત કરવાનું છે અને તેને ગ્રીડ સાથે જોડવાનું છે. ગ્રીડમાં કરંટ ફ્લોને કેવી રીતે સાકાર કરવો તે એક સમસ્યા બની ગઈ છે જેના વિશે ઘણા લોકો આ પ્રક્રિયામાં ચિંતિત છે. આ પ્રશ્નનો વધુ સારી રીતે જવાબ આપવા અને ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ફોટોવોલ્ટેઇક ઇન્વર્ટર, ફ્યુઅલ સેલ અથવા લિથિયમ બેટરી, તેમજ ઇન્વર્ટરના વર્તમાન મર્યાદિત કાર્યનું અન્વેષણ કરવા માટે ઇન્વર્ટરના સંભવિત તફાવત, સંભવિત તફાવત અને કાર્યકારી સિદ્ધાંતને સમજાવવામાં આવશે.

1. ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટર કઈ રીતે ગ્રીડમાં કરંટ પ્રવાહ પ્રાપ્ત કરે છે?

ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટરની આવશ્યક ભૂમિકામાં DC ને AC માં રૂપાંતરિત કરવું અને આઉટપુટ AC ને ગ્રીડમાં સરળતાથી ફીડ કરી શકાય તેની ખાતરી કરવી શામેલ છે. વોલ્ટેજ મેચિંગ અને ફ્રીક્વન્સી સિંક્રનાઇઝેશન એ ઇન્વર્ટરના કાર્યકારી સિદ્ધાંતો છે. ઇન્વર્ટર દ્વારા ઉત્પન્ન થતો AC વોલ્ટેજ ગ્રીડ વોલ્ટેજ સાથે કંપનવિસ્તાર, ફ્રીક્વન્સી અને તબક્કાના સંદર્ભમાં સુસંગત હોવો જરૂરી છે. જો ઇન્વર્ટરનો AC આઉટપુટ વોલ્ટેજ ગ્રીડ પરના વોલ્ટેજ સાથે અસંગત હોય, તો તે ગ્રીડમાં વર્તમાન પ્રવાહને સરળ બનાવી શકતો નથી અને બાદમાંની સ્થિરતાને પણ અસર કરી શકે છે.

વિદ્યુતપ્રવાહનો પ્રવાહ સંભવિત તફાવતના મૂળભૂત સિદ્ધાંતને અનુસરે છે: જ્યારે બે બિંદુઓ વચ્ચે વોલ્ટેજ તફાવત હોય ત્યારે જ વિદ્યુતપ્રવાહ ઉચ્ચ વોલ્ટેજવાળા સ્થાનથી ઓછી વોલ્ટેજવાળા સ્થાન તરફ વહેતો થઈ શકે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટર માટે, તેનો અર્થ એ છે કે ઇન્વર્ટરના આઉટપુટ એસી વોલ્ટેજને ગ્રીડ વોલ્ટેજથી ચોક્કસ વિદ્યુતપ્રવાહ તફાવત રાખવાની જરૂર છે. ખાસ કરીને, જ્યારે ઇન્વર્ટરનો આઉટપુટ વોલ્ટેજ ગ્રીડ વોલ્ટેજ કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ ઇન્વર્ટરમાંથી ગ્રીડમાં વહેશે; જ્યારે ગ્રીડ વોલ્ટેજ ઇન્વર્ટરના આઉટપુટ વોલ્ટેજ કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ ગ્રીડમાં વહેતો નથી, અને ઇન્વર્ટરને તેના આઉટપુટ વોલ્ટેજને સમાયોજિત કરવાની જરૂર છે જેથી ખાતરી થાય કે વિદ્યુતપ્રવાહ ગ્રીડમાં સરળતાથી વહેતો થઈ શકે.

વધુમાં, સિંક્રનાઇઝેશન સુનિશ્ચિત કરવા માટે તેને રીઅલ-ટાઇમમાં ગ્રીડની ફ્રીક્વન્સી અને ફેઝને ટ્રેક કરવાની જરૂર છે. ગ્રીડનો કરંટ અને ઇન્વર્ટરનો કરંટ આઉટપુટ સમાન ફ્રીક્વન્સી અને ફેઝ રાખવો જોઈએ, જેથી જ્યારે કરંટ ગ્રીડમાં વહે છે, ત્યારે તે ગ્રીડમાં વધઘટમાં પરિણમે તેવા કોઈપણ ફેઝ તફાવતનું કારણ ન બને. તેથી, ઇન્વર્ટર ખાતરી કરે છે કે આઉટપુટ AC વોલ્ટેજ, ફ્રીક્વન્સી અને ફેઝને નિયંત્રિત કરીને ગ્રીડમાં સ્થિર રીતે વહેતું રહે.

2. શું ગ્રીડમાં પ્રવાહનો પ્રવાહ બનાવવા માટે સ્થિતિમાન અથવા સ્થિતિમાન તફાવત જરૂરી છે?
હા, વીજળીનો પ્રવાહ મૂળભૂત રીતે સંભવિત તફાવત અથવા સંભવિત તફાવત દ્વારા સંચાલિત થાય છે. સંભવિત તફાવત એ બે સ્થિતિમાન વચ્ચેનો તફાવત છે, અને વોલ્ટેજ તફાવત એટલે બે બિંદુઓ વચ્ચેનો વોલ્ટેજ તફાવત. ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટરના ઉપયોગમાં, ઇન્વર્ટર અને ગ્રીડ વચ્ચેનો વોલ્ટેજ તફાવત વર્તમાન પ્રવાહની દિશા નક્કી કરે છે. જ્યારે ઇન્વર્ટરના આઉટપુટ વોલ્ટેજ અને ગ્રીડ વોલ્ટેજ વચ્ચે ચોક્કસ સંભવિત તફાવત હોય છે, ત્યારે જ વર્તમાન ગ્રીડમાં વહેશે. ઇન્વર્ટર ખાતરી આપે છે કે ગ્રીડમાં વર્તમાન પ્રવાહને મંજૂરી આપવાના તેના હેતુને પૂર્ણ કરવા માટે આઉટપુટ વોલ્ટેજને સમાયોજિત કરીને આ વોલ્ટેજ તફાવત યોગ્ય શ્રેણીમાં છે.

૩. શું ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટર ગ્રીડ પાવર જનરેશનને સાકાર કરવા માટે નીચે ધારેલા ફ્યુઅલ સેલ અથવા લિથિયમ બેટરી સાથે કનેક્ટ થઈ શકે છે:
ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટર ફક્ત ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ સિસ્ટમ સાથે જ નહીં પરંતુ ગ્રીડ-કનેક્ટેડ પાવર જનરેશન માટે ઇંધણ કોષો અથવા લિથિયમ બેટરી જેવા અન્ય પ્રકારના ડીસી પાવર સપ્લાય સાથે પણ કનેક્ટ કરી શકાય છે. મૂળભૂત કાર્ય સિદ્ધાંત સમાન છે: ઇન્વર્ટર દ્વારા ડાયરેક્ટ કરંટને ગ્રીડ સાથે સુસંગત વૈકલ્પિક કરંટમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

ફ્યુઅલ સેલ અને લિથિયમ બેટરીની આઉટપુટ લાક્ષણિકતાઓ ફોટોવોલ્ટેઇક સેલ જેવી જ છે: બંને ડીસી પાવર પ્રદાન કરે છે, પરંતુ તેમનો વોલ્ટેજ અને કરંટ આઉટપુટ અલગ હોઈ શકે છે. સામાન્ય રીતે, ફ્યુઅલ સેલનો આઉટપુટ વોલ્ટેજ લોડમાં ફેરફારથી ગંભીર રીતે પ્રભાવિત થાય છે, અને લિથિયમ બેટરીનો વોલ્ટેજ ચાર્જિંગ સ્થિતિ અને બેટરીની આરોગ્ય સ્થિતિ સાથે બદલાઈ શકે છે. તેથી, જ્યારે આ ઉર્જા પ્રણાલીઓ ગ્રીડ સાથે ઇન્ટરફેસિંગ કરતી હોય છે, ત્યારે ઇન્વર્ટરને વોલ્ટેજ અને કરંટ આઉટપુટને સમાયોજિત કરવા માટે પૂરતી સુગમતાની જરૂર પડે છે જેથી તે ગ્રીડના વોલ્ટેજ, ફ્રીક્વન્સી અને તબક્કા સાથે ચોક્કસ રીતે મેળ ખાય.

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટરને ફ્યુઅલ સેલ અને લિથિયમ બેટરી સિસ્ટમ્સ સાથે ગ્રીડ સાથે જોડી શકાય છે, જો કે ઇન્વર્ટર વિવિધ પાવર સ્ત્રોતોમાંથી ડાયરેક્ટ કરંટને અસરકારક રીતે ગ્રીડ માટે યોગ્ય વૈકલ્પિક કરંટમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે અને બેટરી અથવા ફ્યુઅલ સેલ આઉટપુટમાં વધઘટના પડકારોનો સામનો કરી શકે છે.

૪. જ્યારે ગ્રીડ-કનેક્ટેડ વીજ ઉત્પાદન થાય છે, ત્યારે શું ઇન્વર્ટર કરંટને મર્યાદિત કરી શકે છે?
ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટરનું કરંટ લિમિટિંગ એક મહત્વપૂર્ણ કાર્ય છે, ખાસ કરીને ગ્રીડ પાવર જનરેશનની પ્રક્રિયામાં. ઇન્વર્ટર ગ્રીડના કરંટ અને વોલ્ટેજ લોડનું નિરીક્ષણ કરી શકે છે અને આઉટપુટ પાવરને સમાયોજિત કરીને કરંટ લિમિટિંગ પ્રાપ્ત કરી શકે છે. જ્યારે બેટરી ખૂબ ચાર્જ થાય છે અથવા પાવર ગ્રીડ લોડ મોટો હોય છે, ત્યારે ઇન્વર્ટર આપમેળે આઉટપુટને સમાયોજિત કરે છે જેથી પાવર ગ્રીડ લોડના ઓવરલોડ અથવા ઉપકરણને નુકસાન અટકાવવા માટે પાવર ગ્રીડમાં વધુ પડતો કરંટ પ્રવેશતો ટાળી શકાય.

ઇન્વર્ટરમાં આપવામાં આવેલ કરંટનું મર્યાદિત કાર્ય, તેને એક અલ્ગોરિધમ દ્વારા આંતરિક રીતે નિયંત્રિત કરે છે જેથી આઉટપુટ કરંટ ગ્રીડ દ્વારા મંજૂર મહત્તમ કરતાં વધુ ન જાય. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે ગ્રીડમાં વોલ્ટેજમાં વધઘટ અથવા લોડમાં ફેરફાર થાય છે, ત્યારે ઇન્વર્ટર બિનજરૂરી કરંટના વધઘટને ટાળવા અને ગ્રીડ સ્થિરતા જાળવવા માટે આપમેળે આઉટપુટ પાવર ઘટાડે છે.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ઇન્વર્ટરની વર્તમાન મર્યાદિત ભૂમિકા પાવર ગ્રીડમાં સલામતી અને સ્થિરતા જાળવવામાં આવે છે તેની ખાતરી કરે છે અને ઇન્વર્ટરના વધુ પડતા આઉટપુટ કરંટને કારણે થતા વધુ પડતા પાવર ગ્રીડ લોડ અથવા સાધનોના નુકસાનને અટકાવે છે.

ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટર આઉટપુટ વોલ્ટેજ, ફ્રીક્વન્સી અને ફેઝને સમાયોજિત કરીને કાર્ય કરે છે જેથી ખાતરી થાય કે તે ગ્રીડ વોલ્ટેજ સાથે સિંક્રનાઇઝ થયેલ છે, જેનાથી ગ્રીડમાં કરંટનો પ્રવાહ સક્ષમ બને છે. તે સંભવિત તફાવત અથવા વોલ્ટેજ તફાવત પર આધાર રાખે છે, અને તે પછી જ કરંટ ગ્રીડમાં સરળતાથી વહેશે; એટલે કે જો ઇન્વર્ટર આઉટપુટ વોલ્ટેજ અને ગ્રીડ વોલ્ટેજ વચ્ચે યોગ્ય વોલ્ટેજ તફાવત હોય. ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટરને ફક્ત ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ સાથે જ ગ્રીડ સાથે કનેક્ટ કરી શકાતું નથી, પરંતુ ઇંધણ કોષો અને લિથિયમ બેટરી જેવા ડીસી પાવર સ્ત્રોતો સાથે પણ કનેક્ટ કરી શકાય છે. તેથી, ઇન્વર્ટરને વિવિધ પાવર સ્ત્રોતોમાંથી વધઘટનો સામનો કરવા માટે પૂરતું અનુકૂલનશીલ હોવું જોઈએ. અંતે, ઇન્વર્ટરનું વર્તમાન મર્યાદિત કાર્ય અસરકારક રીતે ગ્રીડ લોડને ખૂબ મોટું થવાથી અટકાવી શકે છે, અને ગ્રીડ-કનેક્ટેડ પાવર ઉત્પાદનની સલામતી અને સ્થિરતાની ખાતરી કરી શકે છે.