ဂရစ်-တာင် အင်ဗာတာ နည်းပညာ- ခေတ်မီ ဆိုလာ တပ်ဆင်မှုများအတွက် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် နည်းပညာဆိုင်ရာ လမ်းညွှန်

နိဒါန်း

BloombergNEF ၏ အဆိုအရ ၂၀၂၄ ခုနှစ် နှစ်လယ်တွင် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး Photovoltaic (PV) စွမ်းရည်သည် 1.2 TW ကို ကျော်လွန်ခဲ့ပြီး လျင်မြန်စွာ ချဲ့ထွင်လာမှုသည် ဂရစ်ချိတ်ဆက် အင်ဗာတာကို ခေတ်မီစွမ်းအင်အခြေခံအဆောက်အအုံ၏ မရှိမဖြစ် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခု ဖြစ်လာစေခဲ့သည်။ PV စနစ်၏ ဦးနှောက်အဖြစ်၊ အင်ဗာတာသည် DC မှ AC သို့ ပြောင်းလဲခြင်းကိုသာ လုပ်ဆောင်သည်မဟုတ်ဘဲ Maximum Power Point Tracking (MPPT)၊ ဂရစ်ထပ်တူပြုခြင်း (Grid Synchronization)၊ Anti-Islanding ကာကွယ်ရေးနှင့် ပိုမိုများပြားလာသော ဂရစ်အထောက်အကူပြုလုပ်ဆောင်ချက်များကိုလည်း ကိုင်တွယ်ဆောင်ရွက်သည်။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင် ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်မှု မြင့်မားလာသည်နှင့်အမျှ၊ ဂရစ်ချိတ်ဆက် အင်ဗာတာနည်းပညာ၏ ကွဲပြားချက်များကို နားလည်ခြင်းသည် အင်ဂျင်နီယာများနှင့် တပ်ဆင်သူများအတွက် ရွေးချယ်စရာ မဟုတ်တော့ဘဲ အဓိကကျွမ်းကျင်မှုတစ်ခု ဖြစ်လာသည်။

ဤဆောင်းပါးသည် ဂရစ်ချိတ်ဆက် အင်ဗာတာများ၏ အခြေခံဗိသုကာလက်ရာ၊ ထိန်းချုပ်မှု အယ်လဂိုရီသမ်များနှင့် ပေါ်ထွက်လာသော ခေတ်ရေစီးကြောင်းများကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာဖော်ပြပြီး သီအိုရီနှင့် လက်တွေ့ကို ပေါင်းကူးပေးသော နည်းပညာဆိုင်ရာ ရည်ညွှန်းချက်တစ်ခုကို ပေးအပ်သည်။ သင်သည် လူနေအိမ်ခေါင်မိုးပေါ်တပ်ဆင်သည့်စနစ်ကို ဒီဇိုင်းဆွဲနေသည်ဖြစ်စေ၊ utility-scale စက်ရုံကို ဒီဇိုင်းဆွဲနေသည်ဖြစ်စေ၊ ဤနေရာမှ ထိုးထွင်းသိမြင်မှုများသည် အသိဥာဏ်ဖြင့် ဆုံးဖြတ်ချက်များချရန် ကူညီပေးပါလိမ့်မည်။

1. အဓိကဗိသုကာလက်ရာ- တိုပါလိုဂျီများနှင့် အစိတ်အပိုင်းများ

ဂရစ်ချိတ်ဆက် အင်ဗာတာများသည် တစ်ခုချင်းစီတွင် ထူးခြားသော စွမ်းဆောင်ရည်လက္ခဏာများရှိသည့် တိုပါလိုဂျီအများအပြားဖြင့် ထွက်ရှိသည်။ တိုပါလိုဂျီရွေးချယ်မှုသည် ထိရောက်မှု၊ ကုန်ကျစရိတ်၊ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနှင့် ဂရစ်အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုကို သက်ရောက်မှုရှိသည်။

1.1 Transformer အခြေပြုနှင့် Transformer မဲ့

ရိုးရာ့အင်ဗာတာများသည် galvanic သီးခြားခွဲထားမှုအတွက် low-frequency transformer ကို အသုံးပြုခဲ့ကြပြီး ၎င်းသည် အလေးချိန်နှင့် ကုန်ကျစရိတ်ကို တိုးစေခဲ့သော်လည်း မွေးရာပါ ဘေးကင်းမှုကို ပေးစွမ်းခဲ့သည်။ ခေတ်မီ transformer မဲ့အင်ဗာတာများသည် ဤအစိတ်အပိုင်းကို ဖယ်ရှားလိုက်ပြီး ပိုမိုမြင့်မားသော ထိရောက်မှု (98.8% အထိ) နှင့် အရွယ်အစားလျှော့ချမှုကို ရရှိစေသည်။ သို့သော် IEC 62109-2 နှင့် VDE 0126-1-1 စံနှုန်းများအရ DC ထိုးသွင်းမှုနှင့် leakage current ကို ဂရုတစိုက် အာရုံစိုက်ရန် လိုအပ်သည်။

1.2 Central နှင့် String နှင့် Microinverters

• Central Inverters: utility-scale စက်ရုံများတွင် အသုံးပြုသည် (100 kW မှ multi-MW)။ ၎င်းတို့သည် မြင့်မားသော DC ဗို့အား (1500 V အထိ) ကို ကိုင်တွယ်နိုင်ပြီး တစ်ဝပ်လျှင် ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးသော်လည်း ဗဟိုပြု MPPT လိုအပ်သောကြောင့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း အရိပ်မိခြင်းတွင် အားနည်းချက်ရှိနိုင်သည်။
• String Inverters: လူနေအိမ်နှင့် စီးပွားရေးစနစ်များ၏ အဓိကအသုံးပြုမှု (2-150 kW)။ String တစ်ခုစီတွင် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင် MPPT ရှိပြီး မညီမညွတ်သော အခြေအနေများအောက်တွင် စွမ်းအင်ရိတ်သိမ်းမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။ ခေတ်မီ string အင်ဗာတာများသည် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော array ဒီဇိုင်းအတွက် MPPT input အများအပြား (ဥပမာ 2-4 trackers) ပါရှိသည်။
• Microinverters: module အဆင့် power electronics (ပုံမှန်အားဖြင့် 300-500 W) ဖြစ်ပြီး module တစ်ခုစီအတွက် MPPT လုပ်ဆောင်သည်။ ၎င်းတို့သည် အရိပ်မိမှုအောက်တွင် စွမ်းအင်ထွက်ရှိမှုကို အမြင့်ဆုံးဖြစ်စေပြီး module အဆင့် စောင့်ကြည့်မှုကို ပေးစွမ်းသော်လည်း တစ်ဝပ်လျှင် ကနဦးကုန်ကျစရိတ် ပိုများသည်။

ပိုမိုနက်ရှိုင်းသော နှိုင်းယှဉ်မှုအတွက် ကျွန်ုပ်တို့၏ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး အင်ဗာတာ ခြုံငုံသုံးသပ်ချက် ကို ကြည့်ပါ။

2. MPPT အယ်လဂိုရီသမ်များ- Maximum Power Point ကို ခြေရာခံခြင်း

PV module တစ်ခု၏ Maximum Power Point (MPP) သည် နေရောင်ခြည်ပြင်းအားနှင့် အပူချိန်ပေါ်မူတည်၍ ကွဲပြားသည်။ စွမ်းအင်အများဆုံး ထုတ်ယူရန်အတွက် အင်ဗာတာများသည် MPPT အယ်လဂိုရီသမ်များကို အသုံးပြုသည်။ အသုံးအများဆုံး သုံးမျိုးမှာ-

• Perturb & Observe (P&O): အရိုးရှင်းဆုံးနည်းလမ်းဖြစ်ပြီး လည်ပတ်ဗို့အားကို နှောင့်ယှက်ပြီး ပါဝါပြောင်းလဲမှုကို စောင့်ကြည့်သည်။ MPP ပတ်ပတ်လည်တွင် လှုပ်ရှားနိုင်သော်လည်း တည်ငြိမ်သောအခြေအနေများတွင် ထိရောက်သည်။
• Incremental Conductance (IncCond): MPP ကိုရှာဖွေရန် incremental နှင့် instantaneous conductance ကို နှိုင်းယှဉ်သည်။ ၎င်းသည် ပိုမိုတိကျပြီး ပြောင်းလဲနေသောအခြေအနေများကို ပိုမိုမြန်ဆန်စွာ တုံ့ပြန်နိုင်သော်လည်း တွက်ချက်မှုရှုပ်ထွေးမှု ပိုများသည်။
• Model-Based သို့မဟုတ် AI-Based: အဆင့်မြင့်နည်းလမ်းများသည် MPP ကိုခန့်မှန်းရန် PV module မော်ဒယ်များ သို့မဟုတ် machine learning ကို အသုံးပြုပြီး တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း အရိပ်မိမှုနှင့် လျင်မြန်သော နေရောင်ခြည်ပြင်းအားပြောင်းလဲမှုများအောက်တွင် စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။

လက်တွေ့တွင်၊ ခေတ်မီအင်ဗာတာများသည် ဤနည်းပညာများကို ခေတ်မီဆန်းပြားသော ထိန်းချုပ်မှုကွင်းဆက်များနှင့် ပေါင်းစပ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ပုံမှန် string အင်ဗာတာတစ်ခုသည် အမြန်နှုန်းနှင့် တည်ငြိမ်မှုကို ချိန်ညှိရန် variable step size ဖြင့် IncCond ကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ MPPT အယ်လဂိုရီသမ်၏ ထိရောက်မှုသည် အရေးကြီးသည်—1% တိုးတက်မှုသည် နှစ်စဉ် သိသာထင်ရှားသော စွမ်းအင်ရရှိမှုကို ဘာသာပြန်နိုင်သည်။

3. ဂရစ်ထပ်တူပြုခြင်းနှင့် Anti-Islanding ကာကွယ်ရေး

ဂရစ်ချိတ်ဆက် အင်ဗာတာများသည် မချိတ်ဆက်မီ ၎င်းတို့၏ output AC waveform ကို utility ဂရစ်နှင့် (ဗို့အား၊ ကြိမ်နှုန်းနှင့် phase) ထပ်တူပြုရမည်။ ၎င်းကို ဂရစ်၏ phase angle ကို စဉ်ဆက်မပြတ် ခြေရာခံသည့် Phase-Locked Loop (PLL) မှတစ်ဆင့် ရရှိသည်။ PLL သည် ဗို့အားကျဆင်းမှုနှင့် ကြိမ်နှုန်းသွေဖည်မှုကဲ့သို့သော ဂရစ်အနှောင့်အယှက်များကို ခံနိုင်ရည်ရှိရမည်။

အလားတူအရေးကြီးသည်မှာ anti-islanding ကာကွယ်ရေးဖြစ်သည်။ Islanding ဆိုသည