வலையமைப்பு-உருவாக்கும் மற்றும் வலையமைப்பு-பின்பற்றும் மாற்றிகள்

ஆஃப்-கிரிட் மின் அமைப்பில், கிரிட்-ஃபார்மிங் மற்றும் கிரிட்-ஃபாலோவிங் இன்வெர்டர் ஆகியவற்றிற்கு இடையே தேர்வு செய்வது திறனில் சில சதவீத வேறுபாடுகளைப் பற்றியது அல்ல. இது மின்னழுத்தத்தை நிறுவக்கூடிய அமைப்பு மற்றும் முற்றிலும் தொடங்க முடியாத அமைப்பு ஆகியவற்றிற்கு இடையேயான வேறுபாடு. இந்த வேறுபாடு ஒரே கட்டுப்பாட்டுக் கொள்கையில் — மின்னோட்ட மூலம் என்பதும் மின்னழுத்த மூலம் என்பதும் — அடங்கியுள்ளது

மின்னோட்ட மூலம் மற்றும் மின்னழுத்த மூலம்

வலையினைப் பின்பற்றும் மாற்றி கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தற்று ஆதாரமாகச் செயல்படுகிறது. இது ஒரு கட்ட முறை-பிணைக்கப்பட்ட வளையத்தைப் பயன்படுத்தி ஏற்கனவே உள்ள மாறுதிசை மின்னழுத்தத்தின் கட்டத்தை அளவிட்டு, அந்தக் குறிப்புடன் ஒத்திசைவில் தற்றைச் செலுத்துகிறது. இதன் செயல்பாடு முழுவதும் வெளிப்புற மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண் குறிப்பைச் சார்ந்தே அமைகிறது. அத்தகைய குறிப்பு இல்லாத வெளியில் செயல்படும் (ஆஃப்-கிரிட்) சூழலில், வலையினைப் பின்பற்றும் மாற்றிக்கு பின்பற்ற எதுவும் இருக்காது.

எதிர்மறையாக, வலையை உருவாக்கும் மாற்றி மின்னழுத்த ஆதாரமாகச் செயல்படுகிறது. இது தனது உள் மின்னழுத்த வெக்டரை, உள்ளூரில் அமைக்கப்பட்ட அளவு மற்றும் அதிர்வெண்ணுடன் நிறுவுகிறது, மேலும் மற்ற ஆதாரங்களும் சுமைகளும் அந்தக் குறிப்புடன் ஒத்திசைவிற்கு ஏற்ப சீராகின்றன. இந்த வகையில், இதன் செயல்பாடு ஒரு ஒத்திசை மின்னாக்கியின் செயல்பாட்டை ஒத்திருக்கிறது: இது வலை உருவாகும் வரை காத்திருக்கவில்லை; மாறாக, அதற்கான நிலைமைகளை உருவாக்குகிறது.

வெளியில் செயல்படும் அமைப்புகளுக்கு வலையை உருவாக்கும் கட்டுப்பாடு ஏன் தேவை?

ஒரு சிறு மின் வலையில் அல்லது தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பில், மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண் அடிப்படையை வழங்குவதற்கு பயன்பாட்டு மின் வலை இல்லை. மின் மாற்று அமைப்பு (PCS) வலை-பின்பற்றும் பயன்முறையில் இயங்கினால், அமைப்பில் உள்ள எந்த சாதனமும் அந்த அடிப்படையை ஏற்படுத்துவதற்கு பொறுப்பேற்காது. அதனால், சிறு மின் வலை செயல்பட முடியாது. இது சிறிய செயல்திறன் குறைபாடு அல்ல; இது ஒரு செயல்பாட்டு முன்நிபந்தனை.

அதே கொள்கை உயர் திறன் மின்னோட்ட சுமைகள் இணைக்கப்படும்போதும் பொருந்தும். தூண்டல் மோட்டார்கள் தொடங்கும்போது அதிக தற்காலிக மின்னோட்டத்தை இழுக்கின்றன, மேலும் அந்த மின்னோட்டம் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட சிறு மின் வலையில் மாற்றி கட்டுப்பாட்டு வளையங்களை குறுக்கிடலாம். வலை-உருவாக்கும் மாற்றி IEEE Std. 1547 இன் பயன்பாட்டு வரம்புகளுக்குள் தற்காலிக மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை அனுமதிக்க வேண்டும், மேலும் மின்னழுத்த ஒழுங்குப்பாட்டை பராமரித்து, தவறான நிறுத்தத்தை தவிர்க்க வேண்டும்.

வெளியில் இருந்து மின்சாரம் வழங்கப்படாத சூழலில் (off-grid context), கிரிட்-ஃபாலோவிங் இன்வெர்டர்களுக்கு இந்தத் திறன் இல்லை, ஏனெனில் அவை முதலில் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்கும் சாதனங்கள் அல்ல. சிறு மின்வலைகள் (microgrids), தனிமைப்படுத்தப்பட்ட தொழில்துறை தளங்கள் (islanded industrial sites), தனிமைப்படுத்தப்பட்ட சுரங்கத் தளங்கள் அல்லது செயல்முறை மையங்கள் (remote mining or processing operations) ஆகியவற்றில், கிரிட்-ஃபார்மிங் திறன் ஒரு அடிப்படைத் தேவையாகும்; இது விரும்பியபடி சேர்க்கப்படும் திறன் (optional upgrade) அல்ல.

கிரிட்-ஃபார்மிங் PCS-ல் என்ன தேட வேண்டும்

இதன் அத்தியாவசியத் திறன்களில் கருப்பு தொடக்கம் (black start – மின்சாரம் இல்லாத நிலையில் இருந்து மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குதல்), மில்லிசெகண்டு நேரத்தில் நிகழும் நிலைத்தன்மை பதிலளிப்பு (inertia response), மோட்டார் தொடங்கும் போது ஏற்படும் குறுகிய கால மின்னோட்ட மாற்றங்களை (motor-starting transients) சமாளிக்க குறுகிய சுற்று மின்னோட்டத்தை (short-circuit current) வழங்குதல், மற்றும் கிரிட்-இணைக்கப்பட்ட முறை மற்றும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட முறை (grid-connected and islanded modes) ஆகியவற்றுக்கு இடையே சுலபமான மாற்றம் ஆகியவை அடங்கும்.

ஒரு பயனுள்ள எடுத்துக்காட்டு, ஜியாங்சு ஜோங்மெங் எலெக்ட்ரிகல் நிறுவனத்தால் வழங்கப்படும் ஸ்டெப்-அப் டிரான்ஸ்ஃபார்மருடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட கிரிட்-ஃபார்மிங் பிசிஎஸ் (PCS) ஆகும். இதன் கிரிட்-ஃபார்மிங் பிசிஎஸ் பூஸ்ட் ஒருங்கிணைந்த அலகு, 10 மில்லிசெகண்டுக்கு குறைவான பதிலளிப்பு நேரத்தையும், 1.1-க்கு குறைவான ஷார்ட்-சர்கிட் விகிதத்தில் (SCR) நிலையான இயக்கத்தையும் குறிப்பிடுகிறது — இந்த வரம்பு, பொதுவாக மரபுசார் கிரிட்-ஃபாலோவிங் உபகரணங்களால் ஆதரிக்கப்பட முடியாதது.

இந்த அலகு, மேலும் காய்மை பதிலளிப்பு, அதிர்வு கட்டுப்பாடு, பல அலகுகளின் இணை இயக்கம், பிளாக் ஸ்டார்ட் மற்றும் கோண விகல்ப சகிப்புத்தன்மை ஆகியவற்றையும் கொண்டுள்ளது; மாற்று திறன் 98.5% அல்லது அதற்கு மேலாக உள்ளது. இந்த தன்மைகள், விளம்பர எண்களாக அல்ல, மேலே விளக்கப்பட்டுள்ள ஆஃப்-கிரிட் நிலைகளுக்கு நேரடியாக ஏற்றவாறு இருப்பதால் முக்கியமானவை.

குறுகிய தேர்வு பட்டியல்

ஆஃப்-கிரிட் திட்டத்திற்காக ஒரு பிசிஎஸ்-ஐ தனிப்பயனாக்குவதற்கு முன், நான்கு கேள்விகளைக் கேட்பது பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

1. அந்தத் திட்டம் உண்மையில் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட இயக்கத்தை ஈடுபடுத்துகிறதா? அப்படியானால், கிரிட்-ஃபார்மிங் கட்டுப்பாடு ஒரு முன்நிபந்தனை.

2. அந்த பிசிஎஸ், ஒரு காலிப் பஸ்ஸில் மின்னழுத்தத்தை நிறுவி, பிளாக் ஸ்டார்ட் செய்ய முடியுமா?

3. என்ன என்று குறிப்பிடப்படுகிறது மற்றும் அது வினாடிகளில் அல்லாமல் மில்லிசெகண்டுகளில் குறிப்பிடப்படுகிறதா?

4. இந்த அலகு மோட்டார் சுமைகளின் திடீர் மின்னோட்டத்தை தாங்கி, தானாக இயங்காமல் இருக்க முடியுமா?

இவற்றில் ஏதேனும் ஒன்றின் பதில் தெளிவற்றதாக இருந்தால், கட்டுப்பாட்டு முறை போதுமான அளவு சோதிக்கப்படவில்லை.

பயன்பாட்டு சூழ்நிலைகள்

கிரிட்-ஃபார்மிங் இன்வெர்டர் என்பது "சிறந்த" கிரிட்-ஃபாலோவிங் இன்வெர்டர் அல்ல. இது வேறொரு வகையான சாதனம், வேறொரு வகையான கிரிட் நிலைக்கு ஏற்றது. ஆஃப்-கிரிட் அமைப்புகளில், சரியான கட்டுப்பாட்டு கட்டமைப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பது மின்திறன் மதிப்பீடுகளை ஒப்பிடுவதைவிட முக்கியமாகும்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

கே: கிரிட்-ஃபார்மிங் மற்றும் கிரிட்-ஃபாலோவிங் இன்வெர்டர்களுக்கு இடையேயான முக்கிய வேறுபாடு என்ன?

பி: கிரிட்-ஃபார்மிங் மின்னழுத்த மூலமாகச் செயல்படுகிறது, அதன் சொந்த குறிப்பு மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது; கிரிட்-ஃபாலோவிங் மின்னோட்ட மூலமாகச் செயல்படுகிறது, அது தனக்கு ஏற்ற மின்னழுத்தத்தைப் பின்பற்ற வேண்டும்.

கே: கிரிட்-ஃபாலோவிங் இன்வெர்டர் ஆஃப்-கிரிட் அமைப்பில் செயல்படுமா?

பி: இல்லை. வெளிப்புற மின்னழுத்த குறிப்பு இல்லாமல், கிரிட்-ஃபாலோவிங் இன்வெர்டருக்கு ஒத்திசைவு செய்ய எந்த சிக்னலும் இல்லை, எனவே அது துவங்க முடியாது.

கே: பிளாக் ஸ்டார்ட் திறன் என்றால் என்ன?

அ: வெளிப்புற மின்சார ஆதாரம் ஏதும் இல்லாமல், மின்சாரம் இல்லாத பஸ் ஒன்றை மின்சாரமாக்கி மின்னழுத்தத்தை நிறுவும் திறன்.

கே: ஆஃப்-கிரிட் பிசிஎஸ்-க்கு பதிலளிக்கும் நேரம் ஏன் முக்கியம்?

அ: விரைவான பதிலளிப்பு (10 மில்லிசெகண்டு அல்லது அதற்குக் குறைவு) திடீர் சுமை மாற்றங்கள் மற்றும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்புகளில் மோட்டார்களைத் தொடங்கும்போது மின்னழுத்த நிலைத்தன்மையை உறுதிப்படுத்துகிறது.

கே: பிசிஎஸ்-க்கு எஸ்சிஆர் 1.1-க்குக் குறைவாக இருத்தல் என்ன பொருள்?

அ: இது, குறுகிய சுற்று விகிதம் மிகக் குறைவாக உள்ள பலவீனமான கிரிட் நிலைகளில் பிசிஎஸ் நிலையான இயக்கத்தை பராமரிக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது. அ: இது, குறுகிய சுற்று விகிதம் மிகக் குறைவாக உள்ள பலவீனமான கிரிட் நிலைகளில் பிசிஎஸ் நிலையான இயக்கத்தை பராமரிக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது.