فوٹوولٹک انورٹر کے کام کرنے والے اصول اور خصوصیات

انورٹر کے کام کرنے کا اصول:

انورٹر ڈیوائس کا بنیادی حصہ انورٹر سوئچ سرکٹ ہے، جسے مختصر طور پر انورٹر سرکٹ کہا جاتا ہے۔سرکٹ پاور الیکٹرانک سوئچ کو آن اور آف کرکے انورٹر کا کام مکمل کرتا ہے۔

خصوصیات:

(1) اعلی کارکردگی کی ضرورت ہے۔

اس وقت سولر سیلز کی قیمت زیادہ ہونے کی وجہ سے سولر سیلز کے زیادہ سے زیادہ استعمال اور سسٹم کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے ہمیں انورٹر کی کارکردگی کو بہتر بنانے کی کوشش کرنی چاہیے۔

(2) اعلی وشوسنییتا کی ضرورت ہے.

فی الحال، فوٹو وولٹک پاور سٹیشن کا نظام بنیادی طور پر دور دراز علاقوں میں استعمال ہوتا ہے، اور بہت سے پاور سٹیشنوں کی دیکھ بھال اور دیکھ بھال نہیں کی جاتی ہے، جس کے لیے انورٹر کو مناسب سرکٹ ڈھانچہ، سخت اجزاء کا انتخاب، اور انورٹر کو مختلف حفاظتی افعال کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے جیسا کہ: ان پٹ ڈی سی پولرٹی ریورس پروٹیکشن، اے سی آؤٹ پٹ شارٹ سرکٹ پروٹیکشن، اوور ہیٹنگ، اوورلوڈ پروٹیکشن وغیرہ۔

(3) ان پٹ وولٹیج کو موافقت کی وسیع رینج کی ضرورت ہوتی ہے۔

کیونکہ شمسی سیل کا ٹرمینل وولٹیج بوجھ اور سورج کی روشنی کی شدت کے ساتھ مختلف ہوتا ہے۔خاص طور پر جب بیٹری پرانی ہوتی ہے، اس کا ٹرمینل وولٹیج وسیع پیمانے پر مختلف ہوتا ہے۔مثال کے طور پر، 12V بیٹری کے لیے، اس کا ٹرمینل وولٹیج 10V اور 16V کے درمیان مختلف ہو سکتا ہے، جس کے لیے انورٹر کو عام طور پر ایک بڑی DC ان پٹ وولٹیج کی حد میں کام کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

فوٹوولٹک انورٹر کی درجہ بندی：

انورٹرز کی درجہ بندی کرنے کے بہت سے طریقے ہیں۔مثال کے طور پر، انورٹر کے ذریعے AC وولٹیج آؤٹ پٹ کے مراحل کی تعداد کے مطابق، اسے سنگل فیز انورٹرز اور تھری فیز انورٹرز میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ٹرانزسٹر انورٹرز، تھائرسٹور انورٹرز اور ٹرن آف تھائرسٹور انورٹرز میں تقسیم۔انورٹر سرکٹ کے اصول کے مطابق، اسے سیلف ایکسائٹڈ اوسلیشن انورٹر، سٹیپڈ ویو سپرپوزیشن انورٹر اور پلس وِڈتھ ماڈیولیشن انورٹر میں بھی تقسیم کیا جا سکتا ہے۔گرڈ سے منسلک نظام یا آف گرڈ سسٹم میں ایپلی کیشن کے مطابق، اسے گرڈ سے منسلک انورٹر اور آف گرڈ انورٹر میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔آپٹو الیکٹرانک صارفین کو انورٹرز کا انتخاب کرنے میں سہولت فراہم کرنے کے لیے، یہاں صرف انورٹرز کو مختلف قابل اطلاق مواقع کے مطابق درجہ بندی کیا گیا ہے۔

1. سنٹرلائزڈ انورٹر

سنٹرلائزڈ انورٹر ٹیکنالوجی یہ ہے کہ متعدد متوازی فوٹوولٹک تاریں اسی سنٹرلائزڈ انورٹر کے DC ان پٹ سے جڑی ہوئی ہیں۔عام طور پر، تھری فیز آئی جی بی ٹی پاور ماڈیولز ہائی پاور کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، اور کم پاور کے لیے فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر استعمال کیے جاتے ہیں۔DSP پیدا شدہ بجلی کے معیار کو بہتر بنانے کے لیے کنٹرولر کو تبدیل کرتا ہے، جو اسے سائن ویو کرنٹ کے بہت قریب بناتا ہے، جو عام طور پر بڑے فوٹو وولٹک پاور پلانٹس (>10kW) کے نظام میں استعمال ہوتا ہے۔سب سے بڑی خصوصیت یہ ہے کہ سسٹم کی طاقت زیادہ ہے اور لاگت کم ہے، لیکن چونکہ مختلف پی وی سٹرنگز کا آؤٹ پٹ وولٹیج اور کرنٹ اکثر مکمل طور پر مماثل نہیں ہوتا ہے (خاص طور پر جب پی وی سٹرنگز ابر آلود، سایہ، داغ کی وجہ سے جزوی طور پر بند ہو جاتے ہیں۔ ، وغیرہ)، سنٹرلائزڈ انورٹر کو اپنایا گیا ہے۔راستے کی تبدیلی سے انورٹر کے عمل کی کارکردگی میں کمی اور بجلی استعمال کرنے والوں کی توانائی میں کمی واقع ہو گی۔ایک ہی وقت میں، پورے فوٹو وولٹک نظام کی پاور جنریشن کی وشوسنییتا فوٹو وولٹک یونٹ گروپ کی ناقص کام کرنے والی حالت سے متاثر ہوتی ہے۔تازہ ترین تحقیقی سمت اسپیس ویکٹر ماڈیولیشن کنٹرول کا استعمال اور جزوی بوجھ کے حالات میں اعلی کارکردگی حاصل کرنے کے لیے انورٹرز کے نئے ٹاپولوجیکل کنکشن کی ترقی ہے۔

2. سٹرنگ انورٹر

سٹرنگ انورٹر ماڈیولر تصور پر مبنی ہے۔ہر PV سٹرنگ (1-5kw) ایک انورٹر سے گزرتی ہے، DC سائیڈ پر زیادہ سے زیادہ پاور پیک ٹریکنگ رکھتی ہے، اور AC کی طرف متوازی طور پر جڑی ہوتی ہے۔مارکیٹ میں سب سے زیادہ مقبول انورٹر۔

بہت سے بڑے فوٹوولٹک پاور پلانٹس سٹرنگ انورٹرز استعمال کرتے ہیں۔فائدہ یہ ہے کہ یہ ماڈیول کے فرق اور تاروں کے درمیان شیڈنگ سے متاثر نہیں ہوتا ہے، اور ساتھ ہی فوٹو وولٹک ماڈیولز اور انورٹر کے بہترین آپریٹنگ پوائنٹ کے درمیان مماثلت کو کم کرتا ہے، اس طرح بجلی کی پیداوار میں اضافہ ہوتا ہے۔یہ تکنیکی فوائد نہ صرف سسٹم کی لاگت کو کم کرتے ہیں بلکہ سسٹم کی وشوسنییتا میں بھی اضافہ کرتے ہیں۔ایک ہی وقت میں، تاروں کے درمیان "ماسٹر-غلام" کا تصور متعارف کرایا گیا ہے، تاکہ نظام فوٹوولٹک تاروں کے کئی گروپس کو آپس میں جوڑ سکے اور ان میں سے ایک یا کئی کو اس حالت میں کام کرنے دے کہ توانائی کا ایک تار نہیں بنا سکتا۔ ایک واحد انورٹر کام.، اس طرح زیادہ بجلی پیدا ہوتی ہے۔

تازہ ترین تصور یہ ہے کہ کئی انورٹرز "ماسٹر-غلام" تصور کی بجائے ایک دوسرے کے ساتھ "ٹیم" بناتے ہیں، جو سسٹم کی وشوسنییتا کو ایک قدم آگے بڑھاتا ہے۔اس وقت بغیر ٹرانسفارمر سٹرنگ انورٹرز کا غلبہ ہے۔

3. مائیکرو انورٹر

روایتی PV سسٹم میں، ہر سٹرنگ انورٹر کا DC ان پٹ اینڈ تقریباً 10 فوٹو وولٹک پینلز کے ذریعے سیریز میں جڑا ہوتا ہے۔جب 10 پینلز سیریز میں منسلک ہوتے ہیں، اگر ایک اچھی طرح سے کام نہیں کرتا ہے، تو یہ سٹرنگ متاثر ہوگی۔اگر ایک ہی MPPT کو انورٹر کے متعدد ان پٹس کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تو تمام ان پٹس بھی متاثر ہوں گے، جس سے بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی بہت کم ہو جائے گی۔عملی ایپلی کیشنز میں، بادلوں، درختوں، چمنیوں، جانوروں، دھول، برف اور برف جیسے مختلف رکاوٹ کے عوامل مندرجہ بالا عوامل کا سبب بنیں گے، اور صورتحال بہت عام ہے۔مائیکرو انورٹر کے پی وی سسٹم میں، ہر پینل مائیکرو انورٹر سے منسلک ہوتا ہے۔جب پینل میں سے کوئی ایک اچھی طرح سے کام کرنے میں ناکام ہو جاتا ہے، تو صرف یہ پینل متاثر ہوگا۔دیگر تمام PV پینل بہترین طریقے سے کام کریں گے، جس سے مجموعی نظام زیادہ موثر اور زیادہ طاقت پیدا ہوگا۔عملی ایپلی کیشنز میں، اگر سٹرنگ انورٹر ناکام ہو جاتا ہے، تو اس سے کئی کلو واٹ کے سولر پینل کام کرنے میں ناکام ہو جائیں گے، جبکہ مائیکرو-انورٹر کی ناکامی کا اثر بہت کم ہے۔

4. پاور آپٹیمائزر

سولر پاور جنریشن سسٹم میں پاور آپٹیمائزر کی تنصیب تبادلوں کی کارکردگی کو بہت بہتر بنا سکتی ہے، اور لاگت کو کم کرنے کے لیے انورٹر کے افعال کو آسان بنا سکتی ہے۔ایک سمارٹ سولر پاور جنریشن سسٹم کو محسوس کرنے کے لیے، ڈیوائس پاور آپٹیمائزر واقعی ہر سولر سیل کو اپنی بہترین کارکردگی دکھانے اور کسی بھی وقت بیٹری کی کھپت کی صورتحال کی نگرانی کر سکتا ہے۔پاور آپٹیمائزر پاور جنریشن سسٹم اور انورٹر کے درمیان ایک ڈیوائس ہے اور اس کا بنیادی کام انورٹر کے اصل بہترین پاور پوائنٹ ٹریکنگ فنکشن کو تبدیل کرنا ہے۔پاور آپٹیمائزر سرکٹ کو آسان بنا کر تشبیہ کے ذریعے انتہائی تیز بہترین پاور پوائنٹ ٹریکنگ سکیننگ کرتا ہے اور ایک سولر سیل پاور آپٹیمائزر کے مساوی ہے، تاکہ ہر سولر سیل صحیح معنوں میں بہترین پاور پوائنٹ ٹریکنگ حاصل کر سکے، اس کے علاوہ، بیٹری کی حیثیت بھی بہتر ہو سکتی ہے۔ کمیونیکیشن چپ ڈال کر کسی بھی وقت اور کہیں بھی نگرانی کی جاتی ہے، اور مسئلے کی فوری اطلاع دی جا سکتی ہے تاکہ متعلقہ اہلکار جلد از جلد اس کی مرمت کر سکیں۔

فوٹوولٹک انورٹر کا فنکشن

انورٹر میں نہ صرف DC-AC کنورژن کا فنکشن ہوتا ہے بلکہ اس میں سولر سیل کی کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ کرنے اور سسٹم فالٹ پروٹیکشن کا فنکشن بھی ہوتا ہے۔خلاصہ یہ ہے کہ خودکار آپریشن اور شٹ ڈاؤن فنکشنز ہیں، زیادہ سے زیادہ پاور ٹریکنگ کنٹرول فنکشن، اینٹی انڈیپنڈنٹ آپریشن فنکشن (گرڈ سے منسلک سسٹم کے لیے)، خودکار وولٹیج ایڈجسٹمنٹ فنکشن (گرڈ سے منسلک سسٹم کے لیے)، ڈی سی ڈیٹیکشن فنکشن (گرڈ سے منسلک نظام کے لیے)۔ منسلک نظام)، ڈی سی گراؤنڈنگ کا پتہ لگانے کا فنکشن (گرڈ سے منسلک نظاموں کے لیے)۔یہاں خودکار آپریشن اور شٹ ڈاؤن افعال اور زیادہ سے زیادہ پاور ٹریکنگ کنٹرول فنکشن کا مختصر تعارف ہے۔

(1) خودکار آپریشن اور سٹاپ فنکشن

صبح طلوع آفتاب کے بعد، شمسی تابکاری کی شدت میں بتدریج اضافہ ہوتا ہے، اور سولر سیل کی پیداوار میں بھی اضافہ ہوتا ہے۔جب انورٹر کو مطلوبہ آؤٹ پٹ پاور پہنچ جاتی ہے، تو انورٹر خود بخود چلنے لگتا ہے۔آپریشن میں داخل ہونے کے بعد، انورٹر ہر وقت سولر سیل ماڈیول کے آؤٹ پٹ کی نگرانی کرے گا۔جب تک سولر سیل ماڈیول کی آؤٹ پٹ پاور انورٹر کے کام کرنے کے لیے درکار آؤٹ پٹ پاور سے زیادہ ہے، انورٹر چلتا رہے گا۔یہ غروب آفتاب کے وقت رک جائے گا، خواہ ابر آلود ہو اور بارش ہو۔انورٹر بھی کام کر سکتا ہے۔جب سولر سیل ماڈیول کا آؤٹ پٹ چھوٹا ہو جاتا ہے اور انورٹر کا آؤٹ پٹ 0 کے قریب ہوتا ہے، تو انورٹر اسٹینڈ بائی سٹیٹ بنائے گا۔

(2) زیادہ سے زیادہ پاور ٹریکنگ کنٹرول فنکشن

شمسی سیل ماڈیول کی پیداوار شمسی تابکاری کی شدت اور خود شمسی سیل ماڈیول کے درجہ حرارت (چپ درجہ حرارت) کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔اس کے علاوہ، چونکہ سولر سیل ماڈیول میں یہ خصوصیت ہے کہ کرنٹ کے بڑھنے سے وولٹیج کم ہو جاتا ہے، اس لیے ایک بہترین آپریٹنگ پوائنٹ ہے جہاں سے زیادہ سے زیادہ طاقت حاصل کی جا سکتی ہے۔شمسی تابکاری کی شدت بدل رہی ہے، اور ظاہر ہے کہ کام کرنے کا بہترین نقطہ بھی بدل رہا ہے۔ان تبدیلیوں کی نسبت، سولر سیل ماڈیول کا آپریٹنگ پوائنٹ ہمیشہ زیادہ سے زیادہ پاور پوائنٹ پر ہوتا ہے، اور سسٹم ہمیشہ سولر سیل ماڈیول سے زیادہ سے زیادہ پاور آؤٹ پٹ حاصل کرتا ہے۔یہ کنٹرول زیادہ سے زیادہ پاور ٹریکنگ کنٹرول ہے۔سولر پاور سسٹم کے لیے انورٹرز کی سب سے بڑی خصوصیت یہ ہے کہ ان میں زیادہ سے زیادہ پاور پوائنٹ ٹریکنگ (MPPT) کا فنکشن شامل ہے۔