आज के युग में नए ऊर्जा स्रोतों के बड़े पैमाने पर एकीकरण जैसे कि फोटोवोल्टिक और पवन ऊर्जा, ग्रिड वोल्टेज में तात्कालिक बूंदें (जैसे कि लाइटनिंग स्ट्राइक और शॉर्ट सर्किट दोष) इनवर्टर, ट्रिगरिंग चेन रिएक्शन और यहां तक कि बड़े पैमाने पर पावर आउटेज का निष्क्रिय वियोग हो सकता है। (LVRT) तकनीक के माध्यम से कम वोल्टेज की सवारी, ग्रिड से जुड़े इनवर्टर की मुख्य क्षमता के रूप में, उपकरण को वोल्टेज ड्रॉप के दौरान ग्रिड से जुड़े ऑपरेशन को बनाए रखने में सक्षम बनाता है और ग्रिड को बहाल करने के बाद जल्दी से प्रतिक्रिया देता है, नई ऊर्जा और ग्रिड की समन्वित स्थिरता को बनाए रखने के लिए एक अदृश्य रक्षा लाइन बन जाता है। इसकी तकनीकी परिपक्वता सीधे उच्च अनुपात अक्षय ऊर्जा ग्रिड की सुरक्षा को प्रभावित करती है।
1 LVRT का मुख्य तर्क: "निष्क्रिय सुरक्षा" से "सक्रिय समर्थन" तक
पारंपरिक इनवर्टर के "ऑफ ग्रिड प्रोटेक्शन" में घातक दोष हैं। जब पावर ग्रिड का वोल्टेज रेटेड मूल्य के 80% से नीचे गिरता है, तो पुराने जमाने का इन्वर्टर ओवरक्रैक प्रोटेक्शन को ट्रिगर करेगा, 0.1 सेकंड के भीतर पावर ग्रिड के साथ कनेक्शन को काट देगा, जिससे नई ऊर्जा का उत्पादन तुरंत गायब हो जाएगा। 2019 में, यूरोप में एक पवन खेत ने बिजली के हमलों के कारण वोल्टेज ड्रॉप का अनुभव किया, जिससे LVRT के बिना 300 इनवर्टर ग्रिड से सामूहिक रूप से डिस्कनेक्ट हो गए, जिसके परिणामस्वरूप क्षेत्रीय पावर ग्रिड में आवृत्ति में उतार-चढ़ाव 0.5Hz से अधिक हो गया और लगभग बैकअप पावर स्रोतों के स्टार्ट-अप को ट्रिगर किया गया।
नई पीढ़ी LVRT तकनीक "फॉल्ट राइड थ्रू" और "वोल्टेज सपोर्ट" के दोहरे कार्यों को प्राप्त करती है। जब एक वोल्टेज ड्रॉप का पता लगाया जाता है (जैसे कि रेटेड मान के 20% तक गिरना), तो इन्वर्टर डीसी साइड पर अतिरिक्त ऊर्जा का उपभोग करने के लिए क्रॉबर सर्किट को सक्रिय करके प्रतिक्रिया करता है और आईजीबीटी (इंसुलेटेड गेट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर) ओवरवॉल्टेज क्षति से बचता है; इसी समय, वर्तमान आउटपुट को समायोजित करें और ग्रिड वोल्टेज को जल्दी से ठीक होने में मदद करने के लिए ग्रिड में 1.5 गुना तक रेटेड करंट के आयाम के साथ (रेटेड करंट के 1.5 गुना तक के आयाम के साथ) को इंजेक्ट करें। चीन में एक फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन के वास्तविक परीक्षण से पता चलता है कि LVRT से लैस इन्वर्टर 150ms के लिए ग्रिड कनेक्टेड ऑपरेशन को बनाए रख सकता है जब वोल्टेज 0% (तीन-चरण शॉर्ट सर्किट) तक गिरता है, और गलती के बाद 0.5 सेकंड के भीतर सामान्य आउटपुट को पुनर्स्थापित करता है।
2 तकनीकी विकास: 'अनुपालन' से 'प्रदर्शन अनुकूलन'
हार्डवेयर अपग्रेड चरम काम करने की स्थिति का समर्थन करता है। इन्वर्टर का पावर मॉड्यूल उच्च-वोल्टेज प्रतिरोधी IGBT (वोल्टेज 1700V को अवरुद्ध करने) को अपनाता है, जो पारंपरिक 1200V उपकरणों की तुलना में ओवरवॉल्टेज मार्जिन को 40% तक बढ़ाता है; डीसी पक्ष एक सुपरकैपेसिटर एनर्जी स्टोरेज यूनिट से लैस है, जो 200ms के भीतर ऊर्जा के उतार -चढ़ाव को अवशोषित कर सकता है और डीसी बस वोल्टेज को नियंत्रण से बाहर होने से रोक सकता है। 100kW इन्वर्टर का एक निश्चित ब्रांड सफलतापूर्वक वोल्टेज की चरम काम करने की स्थिति को 100% से 0% तक छोड़ देता है और फिर LVRT परीक्षण के दौरान ठीक हो जाता है। मॉड्यूल तापमान बिना किसी नुकसान के 85 डिग्री के भीतर स्थिर रहा।
सॉफ्टवेयर एल्गोरिदम प्रतिक्रिया गति में सुधार करता है। मॉडल प्रेडिक्टिव कंट्रोल (एमपीसी) पर आधारित LVRT एल्गोरिथ्म नमूना आवृत्ति को 10kHz तक बढ़ाता है, जो पारंपरिक पीआई नियंत्रण की तुलना में 5 गुना तेज है। यह वोल्टेज ड्रॉप की पहचान कर सकता है और 5ms के भीतर आउटपुट करंट को समायोजित कर सकता है। एक जर्मन इन्वर्टर निर्माता द्वारा विकसित "ग्रिड प्रतिबाधा सेंसिंग" तकनीक वास्तविक समय वोल्टेज ड्रॉप (दोष या लोड परिवर्तन) के कारण को निर्धारित कर सकती है और तदनुसार प्रतिक्रियाशील बिजली इंजेक्शन रणनीतियों को समायोजित कर सकती है: दोषों के दौरान अधिक प्रतिक्रियाशील शक्ति को इंजेक्ट करना (0.9 के पावर फैक्टर पर लैगिंग) और लोड परिवर्तन के दौरान कम रिएक्टिव पावर को इंजेक्ट करना।
3 मानक और परिदृश्य: वैश्विक अनुकूलन का तकनीकी खेल
विभिन्न देशों में LVRT मानकों का भेदभाव उत्पाद संगतता का परीक्षण करता है। चीनी GB/T 19964 को फोटोवोल्टिक इनवर्टर की आवश्यकता होती है ताकि 2 सेकंड के लिए ग्रिड से जुड़े रहने के लिए वोल्टेज 20%हो जाए; EU EN 50530 यह निर्धारित करता है कि जब वोल्टेज 0%तक गिरता है, तो इसे 150ms के लिए समर्थित किया जाना चाहिए; यूएस उल 1741 एसए कम वोल्टेज के तहत सक्रिय बिजली वसूली दर पर जोर देता है (गलती निकासी के बाद 2 सेकंड के भीतर 90% तक बहाल)। वैश्विक बाजार को पूरा करने के लिए, एक निश्चित उद्यम ने "प्रोग्रामेबल LVRT वक्र" विकसित किया है, जो उपयोगकर्ताओं को सॉफ़्टवेयर के माध्यम से 20 विभिन्न मानक क्रॉसिंग सुविधाओं को कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है। उत्पाद ने दुनिया भर के 100 से अधिक देशों में बाधा मुक्त अनुप्रयोगों को प्राप्त किया है।
जटिल पावर ग्रिड परिदृश्यों का अनुकूली सत्यापन। कमजोर पावर ग्रिड (जैसे दूरस्थ वितरण नेटवर्क) में, वोल्टेज ड्रॉप हार्मोनिक विरूपण के साथ हो सकता है, और इनवर्टर को एंटी हार्मोनिक क्षमताओं (कुल हार्मोनिक विरूपण दर THD) की आवश्यकता होती है<5%); In a multi inverter cluster scenario, it is necessary to avoid current oscillations during the LVRT process. A wind farm used "cluster coordinated control" to control the current deviation of 50 inverters within 5%, avoiding secondary faults. These practices demonstrate that LVRT technology has evolved from simply meeting standards to a system level solution that adapts to complex power grid environments.
चूंकि नई ऊर्जा का अनुपात 40%से अधिक है, LVRT तकनीक "वैकल्पिक कॉन्फ़िगरेशन" से "अनिवार्य आवश्यकता" में स्थानांतरित हो जाएगी। अगली पीढ़ी के इनवर्टर की LVRT क्षमता को ग्रिड विसंगतियों के लिए पूर्ण परिदृश्य प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए "उच्च वोल्टेज सवारी (HVRT)" और "फ़्रीक्वेंसी राइड के माध्यम से" के माध्यम से "आवृत्ति की सवारी" तक बढ़ाया जाएगा। "निष्क्रिय अनुकूलन" से "सक्रिय समर्थन" के लिए यह तकनीकी संक्रमण ग्रिड से जुड़ा हुआ इनवर्टर न केवल ऊर्जा रूपांतरण उपकरणों को बनाता है, बल्कि ग्रिड स्थिरता को बनाए रखने के लिए "बुद्धिमान नियामक" भी है, जो नए बिजली प्रणालियों के निर्माण के लिए कोर सहायता प्रदान करता है।