গ্রিড-ফর্মিং বনাম গ্রিড-ফলোয়িং ইনভার্টার

একটি অফ-গ্রিড পাওয়ার সিস্টেমে, গ্রিড-ফর্মিং এবং গ্রিড-ফলোয়িং ইনভার্টারের মধ্যে পছন্দ করা শুধুমাত্র দক্ষতার কয়েকটি শতাংশ পার্থক্য নয়। এটি এমন একটি সিস্টেম এবং অন্য একটি সিস্টেমের মধ্যে পার্থক্য যেখানে একটি ভোল্টেজ প্রতিষ্ঠা করতে পারে আর অন্যটি সম্পূর্ণরূপে চালু হতেই পারে না। এই পার্থক্যটি একটি একক নিয়ন্ত্রণ নীতি—কারেন্ট সোর্স বনাম ভোল্টেজ সোর্স—এর উপর নির্ভর করে

কারেন্ট সোর্স বনাম ভোল্টেজ সোর্স

গ্রিড-ফলোয়িং ইনভার্টার একটি নিয়ন্ত্রিত কারেন্ট সোর্স হিসেবে আচরণ করে। এটি একটি ফেজ-লকড লুপ ব্যবহার করে বিদ্যমান এসি ভোল্টেজের ফেজ পরিমাপ করে এবং সেই রেফারেন্সের সঙ্গে সমসংখ্যক কারেন্ট ইনজেক্ট করে। এটি কাজ করার জন্য সম্পূর্ণরূপে বাইরের ভোল্টেজ ও ফ্রিক uয়েন্সি রেফারেন্সের উপর নির্ভরশীল। অফ-গ্রিড পরিবেশে, যেখানে এমন কোনো রেফারেন্স বিদ্যমান নেই, গ্রিড-ফলোয়িং ইনভার্টারের অনুসরণ করার মতো কিছুই থাকে না।

বিপরীতভাবে, গ্রিড-ফর্মিং ইনভার্টার একটি ভোল্টেজ সোর্স হিসেবে কাজ করে। এটি স্থানীয়ভাবে নির্ধারিত মান ও ফ্রিকুয়েন্সি সহ নিজস্ব অভ্যন্তরীণ ভোল্টেজ ফেজর প্রতিষ্ঠা করে, এবং অন্যান্য সোর্স ও লোডগুলো সেই রেফারেন্সের সঙ্গে সিঙ্ক্রোনাইজ হয়। এই অর্থে, এর আচরণ সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের মতো—এটি গ্রিড গঠিত হওয়ার জন্য অপেক্ষা করে না; বরং গ্রিড গঠনের শর্তগুলো নিজেই তৈরি করে।

কেন অফ-গ্রিড সিস্টেমগুলোর গ্রিড-ফর্মিং কন্ট্রোল প্রয়োজন

একটি মাইক্রোগ্রিড বা আইল্যান্ডেড সিস্টেমে, ভোল্টেজ ও ফ্রিক uয়েন্সির বেসলাইন প্রদানের জন্য কোনো ইউটিলিটি গ্রিড থাকে না। যদি পাওয়ার কনভার্শন সিস্টেম (পিসিএস) গ্রিড-ফলোয়িং মোডে কাজ করে, তবে সিস্টেমের কোনো ডিভাইসই সেই বেসলাইন প্রতিষ্ঠা করার দায়িত্ব নেয় না। ফলে মাইক্রোগ্রিড চালু হতে পারে না। এটি কোনো সীমিত কার্যকারিতা সীমাবদ্ধতা নয়; এটি একটি কার্যকরী পূর্বশর্ত।

উচ্চ-ক্ষমতার মোটর লোড সংযুক্ত করার সময়ও একই নীতি প্রযোজ্য। ইন্ডাকশন মোটরগুলি চালু হওয়ার সময় উচ্চ ইনরাশ কারেন্ট টানে, এবং সেই কারেন্ট আইল্যান্ডেড মাইক্রোগ্রিডে ইনভার্টার কন্ট্রোল লুপগুলিকে ব্যাহত করতে পারে। একটি গ্রিড-ফর্মিং ইনভার্টারকে আইইইই স্ট্যান্ডার্ড ১৫৪৭-এর রাইড-থ্রু সীমার মধ্যে ক্ষণিক ভোল্টেজ ড্রপ সহ্য করতে হবে, যাতে ভোল্টেজ রেগুলেশন বজায় থাকে এবং ট্রিপ এড়ানো যায়।

গ্রিড-ফলোয়িং ইনভার্টারগুলির অফ-গ্রিড পরিস্থিতিতে এই ক্ষমতা নেই, কারণ এগুলি মূলত ভোল্টেজ প্রতিষ্ঠা করে না। মাইক্রোগ্রিড, আইল্যান্ডেড শিল্প সাইট, এবং দূরবর্তী খনন বা প্রক্রিয়াকরণ অপারেশনগুলিতে গ্রিড-ফর্মিং ক্ষমতা তাই একটি মৌলিক প্রয়োজনীয়তা—এটি ঐচ্ছিক আপগ্রেড নয়।

গ্রিড-ফর্মিং পিসিএস-এ কী খুঁজতে হবে

অপরিহার্য ক্ষমতাগুলির মধ্যে রয়েছে ব্ল্যাক স্টার্ট (বিদ্যুৎহীন অবস্থা থেকে ভোল্টেজ প্রতিষ্ঠা), মিলিসেকেন্ড সময়সীমায় জড়তা প্রতিক্রিয়া, মোটর চালু হওয়ার সময় ঘটিত স্থানীয় ব্যাঘাত সহ্য করার জন্য শর্ট-সার্কিট কারেন্ট সরবরাহ, এবং গ্রিড-সংযুক্ত ও আইল্যান্ডেড মোডের মধ্যে মসৃণ রূপান্তর।

একটি ব্যবহারিক উদাহরণ হলো একটি গ্রিড-ফর্মিং পিসিএস (PCS) যা একটি স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারের সাথে একীভূত, যেমন জংমেং (জিয়াংসু জংমেং ইলেকট্রিকাল) কর্তৃক প্রস্তাবিত। এর গ্রিড-ফর্মিং পিসিএস বুস্ট একীভূত ইউনিটের প্রতিক্রিয়া সময় ১০ মিলিসেকেন্ড বা তার কম এবং শর্ট-সার্কিট রেশিও (SCR) ১.১-এর নিচে স্থিতিশীল অপারেশন নির্দিষ্ট করা হয়েছে—এই রেঞ্জটি সাধারণত ঐসব গ্রিড-ফলোয়িং সরঞ্জাম সমর্থন করতে পারে না।

ইউনিটটিতে জড়তা প্রতিক্রিয়া, ড্যাম্পিং নিয়ন্ত্রণ, বহু-ইউনিট সমান্তরাল অপারেশন, ব্ল্যাক স্টার্ট এবং ফেজ-অ্যাঙ্গেল জাম্প সহনশীলতা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, এবং রূপান্তর দক্ষতা ৯৮.৫% বা তার বেশি। এই বিশেষীকরণগুলি শুধুমাত্র বাজারজাতকরণের সংখ্যা হিসেবে নয়, বরং উপরে বর্ণিত অফ-গ্রিড অবস্থার সাথে সরাসরি সম্পর্কিত হওয়ায় এগুলি গুরুত্বপূর্ণ।

সংক্ষিপ্ত নির্বাচন চেকলিস্ট

অফ-গ্রিড প্রকল্পের জন্য পিসিএস নির্দিষ্ট করার আগে চারটি প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করা উচিত।

1. প্রকল্পটি আসলে আইল্যান্ডেড অপারেশন জড়িত কিনা? যদি হয়, তবে গ্রিড-ফর্মিং নিয়ন্ত্রণ একটি পূর্বশর্ত।

2. পিসিএসটি কি ব্ল্যাক স্টার্ট সম্পাদন করতে পারে এবং খালি বাসে ভোল্টেজ প্রতিষ্ঠা করতে পারে?

3. জড়তা প্রতিক্রিয়ার সময়কাল কত এবং এটি সেকেন্ডের পরিবর্তে মিলিসেকেন্ডে নির্দিষ্ট করা হয়েছে কিনা?

4. ইউনিটটি মোটর লোডের ইনরাশ কারেন্ট অতিক্রম করতে পারবে কিনা, যাতে ট্রিপ না হয়?

যদি এই প্রশ্নগুলোর মধ্যে কোনোটির উত্তর অস্পষ্ট হয়, তবে নিয়ন্ত্রণ মোডটি যথেষ্টভাবে যাচাই করা হয়নি।

প্রয়োগের পরিস্থিতি

গ্রিড-ফর্মিং ইনভার্টার একটি "উন্নত" গ্রিড-ফলোয়িং ইনভার্টার নয়। এটি একটি আলাদা ধরনের যন্ত্র, যা ভিন্ন ধরনের গ্রিড অবস্থার জন্য উপযুক্ত। অফ-গ্রিড সিস্টেমে, সঠিক নিয়ন্ত্রণ স্থাপত্য নির্বাচন করা শক্তি রেটিং তুলনা করার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।

প্রশ্নোত্তর

প্রশ্ন: গ্রিড-ফর্মিং এবং গ্রিড-ফলোয়িং ইনভার্টারের মূল পার্থক্য কী?

উত্তর: গ্রিড-ফর্মিং একটি ভোল্টেজ সোর্স হিসেবে কাজ করে যা নিজস্ব রেফারেন্স তৈরি করে; গ্রিড-ফলোয়িং একটি কারেন্ট সোর্স হিসেবে কাজ করে যার জন্য অনুসরণ করার জন্য একটি বিদ্যমান ভোল্টেজ প্রয়োজন।

প্রশ্ন: একটি গ্রিড-ফলোয়িং ইনভার্টার অফ-গ্রিড সিস্টেমে কাজ করতে পারে?

উত্তর: না। কোনো বাহ্যিক ভোল্টেজ রেফারেন্স ছাড়া, একটি গ্রিড-ফলোয়িং ইনভার্টারের সিঙ্ক্রোনাইজ করার জন্য কোনো সংকেত থাকে না এবং এটি চালু হতে পারে না।

প্রশ্ন: ব্ল্যাক স্টার্ট ক্ষমতা কী?

উত্তর: কোনো বাহ্যিক বিদ্যুৎ উৎস ছাড়াই ডি-এনার্জাইজড বাসকে শক্তিশালী করা এবং ভোল্টেজ প্রতিষ্ঠা করার ক্ষমতা।

প্রশ্ন: অফ-গ্রিড পিসিএস-এর জন্য প্রতিক্রিয়া সময় কেন গুরুত্বপূর্ণ?

উত্তর: দ্রুত প্রতিক্রিয়া (১০ মিলিসেকেন্ড বা তার কম) দ্বীপীয় সিস্টেমে হঠাৎ লোড পরিবর্তন এবং মোটর চালু হওয়ার সময় ভোল্টেজ স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।

প্রশ্ন: পিসিএস-এর জন্য এসসিআর ১.১-এর নিচে কী বোঝায়?

উত্তর: এটি নির্দেশ করে যে পিসিএসটি খুব কম শর্ট-সার্কিট রেশিও সহ দুর্বল গ্রিড পরিস্থিতিতে স্থিতিশীল অপারেশন বজায় রাখতে পারে। উত্তর: এটি নির্দেশ করে যে পিসিএসটি খুব কম শর্ট-সার্কিট রেশিও সহ দুর্বল গ্রিড পরিস্থিতিতে স্থিতিশীল অপারেশন বজায় রাখতে পারে।