বায়ু শক্তি কন্ট্রোলারে বাইপাস ডায়োডগুলিকে কীভাবে একত্রিত করবেন?

一, বাইপাস ডায়োডের মূল কাজ: হট স্পট প্রভাবের বিরুদ্ধে সক্রিয় প্রতিরক্ষা
বায়ু শক্তি উৎপাদন ব্যবস্থায় বাইপাস ডায়োডের মূল কাজ হট স্পট প্রভাব প্রতিরোধ করা। যখন একটি উইন্ড টারবাইনের ব্লেড বাধাগ্রস্ত হয় (যেমন তুষার, পাখির ফোঁটা, বা স্থানীয় ত্রুটি), বাধাগ্রস্ত এলাকার ব্যাটারি কোষগুলি বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে পারে না এবং পরিবর্তে একটি লোড হয়ে যায় যা অন্যান্য সাধারণ ব্যাটারি কোষ দ্বারা উত্পন্ন কারেন্টকে গ্রাস করে, যার ফলে স্থানীয় তাপমাত্রা (20 ডিগ্রি পর্যন্ত) এবং হট স্পট আকারে তীব্র বৃদ্ধি পায়। হট স্পটগুলি কেবল স্থায়ীভাবে ব্যাটারি কোষের ক্ষতি করে না, বিদ্যুৎ উৎপাদনের দক্ষতা হ্রাস করে, এমনকি আগুনের কারণও হতে পারে।

বাইপাস ডায়োডটি ব্যাটারি প্যাকের উভয় প্রান্তে বিপরীত সমান্তরালে সংযুক্ত থাকে এবং সার্কিটের ক্রিয়াকলাপকে প্রভাবিত না করেই সাধারণ অপারেটিং অবস্থার অধীনে একটি বিপরীত কাটঅফ অবস্থায় থাকে; যখন একটি নির্দিষ্ট ব্যাটারি কোষ বাধাগ্রস্ত হয়, তখন উভয় প্রান্তের ভোল্টেজ ডায়োডের অগ্রবর্তী পরিবাহী প্রান্তিকে বৃদ্ধি পায় এবং কারেন্ট হট স্পট গঠন এড়াতে ফল্ট এলাকাকে বাইপাস করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি 5MW অফশোর উইন্ড টারবাইন ইউনিট ব্যাটারি কোষের প্রতিটি সিরিজের জন্য একটি বাইপাস ডায়োডের সমান্তরাল সংযোগের একটি স্কিম গ্রহণ করে। স্থানীয় শেডিং পরীক্ষায়, হট স্পট তাপমাত্রা 185 ডিগ্রী থেকে 45 ডিগ্রীতে হ্রাস পেয়েছে এবং উপাদানের আয়ু তিনগুণেরও বেশি বাড়ানো হয়েছে।

2, ইন্টিগ্রেটেড দৃশ্যকল্প: ফোটোভোলটাইক মডিউল থেকে বায়ু শক্তি নিয়ন্ত্রক পর্যন্ত প্রযুক্তিগত সম্প্রসারণ
যদিও বাইপাস ডায়োডগুলি প্রথম ফটোভোলটাইক সিস্টেমে প্রয়োগ করা হয়েছিল, তবে তাদের প্রযুক্তিগত নীতিগুলির বায়ু শক্তি উৎপাদনে উচ্চ অভিযোজনযোগ্যতা রয়েছে। বায়ু শক্তি কন্ট্রোলারগুলিতে, বাইপাস ডায়োডগুলির একীকরণ প্রধানত নিম্নলিখিত পরিস্থিতিতে প্রতিফলিত হয়:

1. দ্বিগুণ খাওয়ানো বায়ু টারবাইনের রটার সাইড সুরক্ষা
যখন একটি দ্বিগুণ খাওয়ানো ইন্ডাকশন জেনারেটর পাওয়ার গ্রিডে ভোল্টেজ ড্রপ অনুভব করে, তখন রটারের পাশে ওভারকারেন্ট হতে পারে, যা ইনভার্টারকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে। সক্রিয় ক্রোবার সুরক্ষা সার্কিট একটি ডায়োড রেকটিফায়ার ব্রিজের মাধ্যমে বাইপাস রোধে রটার শক্তি প্রকাশ করে, যেখানে রেকটিফায়ার ব্রিজের প্রতিটি ব্রিজ বাহু সিরিজে সংযুক্ত দুটি ডায়োডের সমন্বয়ে গঠিত, যা 10ms এর মধ্যে শক্তি মুক্তি নিশ্চিত করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি 10MW অফশোর ডাবল ফেড ইউনিট IGBT টাইপ ক্রোবার সার্কিট গ্রহণ করে, দ্রুত ডায়োডের সাথে মিলিত, ভোল্টেজ 20% এ নেমে গেলেও স্থিতিশীল সিস্টেম অপারেশন বজায় রাখতে।

2. সরাসরি ড্রাইভ স্থায়ী চুম্বক ইউনিটের জন্য সংশোধন প্রক্রিয়ার অপ্টিমাইজেশন
ডাইরেক্ট ড্রাইভ স্থায়ী চুম্বক উইন্ড টারবাইন একটি অনিয়ন্ত্রিত ডায়োড রেকটিফায়ার সার্কিট গ্রহণ করে তিন-ফেজ এসি পাওয়ারকে ডিসি পাওয়ারে রূপান্তর করে। যদিও গঠনটি সহজ, ডায়োডের পরিবাহী ক্ষতি সরাসরি সিস্টেমের দক্ষতাকে প্রভাবিত করে। প্রথাগত সিলিকন ডায়োডগুলিকে সিলিকন কার্বাইড (SiC) Schottky ডায়োড দিয়ে প্রতিস্থাপন করে, পরিবাহী ভোল্টেজ ড্রপ 0.7V থেকে 0.3V-তে কমানো যেতে পারে। 1000A কারেন্টে, একটি একক ইউনিট প্রতি বছর 200000 kWh পর্যন্ত বিদ্যুৎ সাশ্রয় করতে পারে।

3. অফ গ্রিড উইন্ড পাওয়ার কন্ট্রোলারের ব্যাটারি ব্যবস্থাপনা
অফ গ্রিড সিস্টেমে, রাত্রিকালীন বা মেঘলা আবহাওয়ায় কন্ট্রোলারকে ব্যাটারিকে উইন্ড টারবাইনের বিপরীতে ডিসচার্জ করা থেকে বিরত রাখতে হবে। চার্জিং সার্কিটে সিরিজে বাইপাস ডায়োডগুলিকে সংযুক্ত করার মাধ্যমে, একটি একমুখী বর্তমান পথ তৈরি হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি প্রত্যন্ত অঞ্চলে একটি মাইক্রোগ্রিড প্রকল্প অ্যান্টি-রিভার্স ডায়োড সহ একটি কন্ট্রোলার ব্যবহার করে, যা ব্যাটারির আয়ু 3 বছর থেকে 6 বছর পর্যন্ত প্রসারিত করে এবং সামগ্রিক সিস্টেম খরচ 40% কমিয়ে দেয়।

3, নির্বাচনের মানদণ্ড: পরামিতি মিল থেকে নির্ভরযোগ্যতা যাচাইকরণ পর্যন্ত
বাইপাস ডায়োডগুলির কার্যকারিতা বায়ু শক্তি নিয়ন্ত্রকগুলির স্থায়িত্বকে সরাসরি প্রভাবিত করে এবং তাদের নির্বাচনের জন্য নিম্নলিখিত মূল পরামিতিগুলি ব্যাপকভাবে বিবেচনা করা প্রয়োজন:

1. কাজ বর্তমান এবং বিপরীত ব্রেকডাউন ভোল্টেজ
ওয়ার্কিং কারেন্ট: এটি ব্যাটারি সেল স্ট্রিং এর ছোট-সার্কিট কারেন্টের চেয়ে বেশি হওয়া দরকার। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি 210 মিমি আকারের ব্যাটারি সেলের সংক্ষিপ্ত-সার্কিট কারেন্ট 18A হয়, তাহলে বাইপাস ডায়োডের রেট করা কারেন্ট 20A-এর চেয়ে বড় বা সমান হতে হবে।
রিভার্স ব্রেকডাউন ভোল্টেজ: এটি ব্যাটারি সেলের ওপেন সার্কিট ভোল্টেজের চেয়ে 1.2 গুণ বেশি হওয়া উচিত। 1500V সিস্টেমকে উদাহরণ হিসাবে নিলে, ডায়োডের বিপরীত প্রতিরোধী ভোল্টেজটি 1800V এর চেয়ে বড় বা সমান হতে হবে।
2. তাপ কর্মক্ষমতা এবং তাপ অপচয় নকশা
জংশন তাপমাত্রা: এটি সিস্টেমের সর্বাধিক অপারেটিং তাপমাত্রা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে। সমুদ্র পরিবেশের তাপমাত্রা 55 ডিগ্রিতে পৌঁছতে পারে এবং ডায়োড জংশনের তাপমাত্রা 175 ডিগ্রির কম বা সমান হতে হবে।
তাপ প্রতিরোধের: নিম্ন তাপ প্রতিরোধের তাপ পরিবাহিতাকে ত্বরান্বিত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কপার সাবস্ট্রেটে প্যাকেজ করা ডায়োডগুলির তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা 0.5K/W এর মতো হতে পারে, যা প্রথাগত প্লাস্টিকের প্যাকেজিংয়ের চেয়ে 60% কম।
3. গতিশীল প্রতিক্রিয়া এবং নির্ভরযোগ্যতা পরীক্ষা
স্যুইচিং গতি: এটি বাতাসের গতিতে আকস্মিক পরিবর্তনের সাথে মানিয়ে নিতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট অনশোর ইউনিটে 10 μs এর মধ্যে পরিবাহী/কাটঅফ সুইচিং সম্পূর্ণ করতে ডায়োডের প্রয়োজন হয়।
জীবন পরীক্ষা: IEC 62979 স্ট্যান্ডার্ডে থার্মাল রানঅ্যাওয়ে পরীক্ষা পাস করতে হবে, যার মানে হল যে 75 ডিগ্রী পরিবেশে রেটেড কারেন্ট 1 ঘন্টা প্রয়োগ করা হলে পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 15 ডিগ্রির কম বা সমান বৃদ্ধি পায়।