फोटोवोल्टिक इनवर्टर से सुपरहार्मोनिक उत्सर्जन - एक उभरती हुई बिजली गुणवत्ता चुनौती
| घटना | सुप्राहार्मोनिक (श) ग्रिड से जुड़े पीवी इनवर्टर से 2-150 किलोहर्ट्ज़ रेंज में उत्सर्जन |
| स्रोत | SiC और GaN सेमीकंडक्टर स्विच का उपयोग करके आधुनिक उच्च-आवृत्ति पीवी इनवर्टर में PWM स्विचिंग |
| उत्सर्जन के प्रकार देखे गए | नैरोबैंड (आवृत्ति और गुणकों को बदलने पर) · ब्रॉडबैंड · समय-परिवर्तनशील |
| मुख्य विरोधाभास | नए वाइड-बैंडगैप अर्धचालक शास्त्रीय हार्मोनिक्स को कम करते हैं (<2 kHz) लेकिन सुपरहार्मोनिक्स बढ़ाएँ (>2 kHz) |
| विनियामक स्थिति | 2-150 किलोहर्ट्ज़ रेंज - मानक अंतराल के लिए वर्तमान में कोई विशिष्ट उत्सर्जन सीमा मौजूद नहीं है |
| माप मानक | आईईसी 61000-4-7 और आईईसी 61000-4-30 - एसएच लक्षण वर्णन के लिए दोनों अपर्याप्त हैं; पुनरीक्षण के तहत |
| इंटरमॉड्यूलेशन जोखिम | पीवी इन्वर्टर + ईवी चार्जर स्विचिंग फ़्रीक्वेंसी नए फ़्रीक्वेंसी घटकों को बनाने के लिए इंटरैक्ट करती है जो अकेले किसी भी डिवाइस में मौजूद नहीं होते हैं |
| ज्ञात प्रभाव | केबल हीटिंग · एलईडी लैंप हस्तक्षेप · संधारित्र उम्र बढ़ने · पीएलसी संचार विफलता · नियंत्रण सर्किट की खराबी |
01 प्रसंग - विद्युत गुणवत्ता की नई सीमा
पावर गुणवत्ता इंजीनियरों ने रेंज में हार्मोनिक्स को चिह्नित करने और कम करने में दशकों बिताए हैं 2 kHz - पाँचवाँ, सातवीं, ग्यारहवें, तेरहवें हार्मोनिक ऑर्डर जो छह-पल्स रेक्टिफायर के हस्ताक्षर हैं, आर्क फर्नेस, और संतृप्त ट्रांसफार्मर. माप के तरीके अच्छी तरह से स्थापित हैं, मानक व्यापक हैं, और शमन तकनीक परिपक्व है. ऊपर 2 kHz, तथापि, परिदृश्य मौलिक रूप से बदल जाता है.
सुप्राहार्मोनिक्स - विद्युत गड़बड़ी 2 kHz करने के लिए 150 kHz रेंज - कोई नई घटना नहीं है, लेकिन वे तेजी से बढ़ रहे हैं. ग्रिड से जुड़े बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का प्रसार: फोटोवोल्टिक इनवर्टर, ईवी चार्जर, बैटरी भंडारण प्रणाली, एलईडी ड्राइवर, और आधुनिक वाइड-बैंडगैप सेमीकंडक्टर स्विच का उपयोग करके वैरिएबल-स्पीड ड्राइव, सुपरहार्मोनिक फ़्रीक्वेंसी रेंज को उत्सर्जन से भर रहा है जिसे पकड़ने के लिए मौजूदा बिजली गुणवत्ता माप ढाँचा डिज़ाइन नहीं किया गया था और जिसकी कोई वर्तमान नियामक मानक सीमा नहीं है.[1]
यह केस स्टडी पिंटो के शोध के निष्कर्ष प्रस्तुत करती है, Grasel, और बैपटिस्टा (2024) ट्रैस-ओएस-मोंटेस विश्वविद्यालय में (पुर्तगाल) और टेक्निकम वियना (Austria), विभिन्न प्रवेश परिदृश्यों के तहत एक विद्युत नेटवर्क में एकाधिक पीवी इनवर्टर से सुपरहार्मोनिक उत्सर्जन का विश्लेषण करना. यह अध्ययन उत्सर्जन विशेषताओं के सबसे स्पष्ट प्रकाशित खातों में से एक प्रदान करता है, प्रसार तंत्र, और पीवी-जनित सुपरहार्मोनिक्स की हस्तक्षेप क्षमता कम है- और मध्यम-वोल्टेज नेटवर्क.
पिछली पीढ़ी के पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में डायोड और थाइरिस्टर का उपयोग किया जाता था - लाइन-फ़्रीक्वेंसी कम्यूटेशन तक सीमित निष्क्रिय स्विचिंग डिवाइस. उन्होंने 0-2 किलोहर्ट्ज़ रेंज में पर्याप्त हार्मोनिक विरूपण उत्पन्न किया. आधुनिक इनवर्टर सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग करते हैं (सिक) और गैलियम नाइट्राइड (गण मन) 20-100 किलोहर्ट्ज़ या उससे अधिक की स्विचिंग आवृत्तियों पर काम करने वाले स्विच. ये उपकरण कम-आवृत्ति हार्मोनिक विरूपण को नाटकीय रूप से कम करते हैं - लेकिन उच्च स्विचिंग आवृत्तियाँ उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को सुपरहार्मोनिक रेंज में ऊपर की ओर स्थानांतरित कर देती हैं, जहां माप अधिक कठिन है और नियामक सीमाएं अभी तक मौजूद नहीं हैं.[1]
02 सुप्राहार्मोनिक्स क्या हैं??
सुप्राहार्मोनिक्स विद्युत प्रणाली वोल्टेज या वर्तमान तरंग से रेंज में मौजूद आवृत्ति घटक हैं 2 kHz करने के लिए 150 kHz. वे दोनों शास्त्रीय हार्मोनिक्स से अलग हैं (के पूर्णांक गुणज 50/60 हर्ट्ज मौलिक, आमतौर पर 40वें हार्मोनिक तक संबोधित किया जाता है - 2 kHz पर 50 हर्ट्ज) और ऊपर रेडियो-आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप से 150 kHz, जिसे सीआईएसपीआर मानकों द्वारा संबोधित किया जाता है.[1]
सुपरहार्मोनिक रेंज दो अच्छी तरह से विनियमित डोमेन के बीच बैठती है - और उनके बीच के अंतर से गिरती है. न ही बिजली गुणवत्ता मानक ढांचा (आईईसी 61000 कई, आईईईई 519) न ही विद्युत चुम्बकीय संगतता ढांचा (CISPR) ग्रिड से जुड़े पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए विशिष्ट उत्सर्जन सीमाओं के साथ इस सीमा को पर्याप्त रूप से कवर करता है.[1]
सुपरहार्मोनिक रेंज में उत्सर्जन प्रकार
अध्ययन ने पीवी इनवर्टर से तीन अलग-अलग उत्सर्जन प्रकारों की पहचान की, प्रत्येक की अलग-अलग विशेषताएँ और प्रसार व्यवहार हैं:[1]
- नैरोबैंड उत्सर्जन - इन्वर्टर की स्विचिंग आवृत्ति और उसके पूर्णांक गुणकों पर केंद्रित. पीवी इन्वर्टर पर स्विच करने के लिए 20 kHz, नैरोबैंड उत्सर्जन दिखाई देता है 20 kHz, 40 kHz, 60 kHz, आदि. ये नियतात्मक हैं और सीधे PWM मॉड्यूलेशन आवृत्ति से संबंधित हैं
- ब्रॉडबैंड उत्सर्जन - विस्तृत आवृत्ति रेंज में फैला हुआ, आमतौर पर स्विचिंग ट्रांसिएंट और सेमीकंडक्टर स्विच के सीमित वृद्धि और गिरावट के समय के कारण होता है. स्विचिंग जितनी तेज़ होगी (जैसा कि SiC और GaN उपकरणों के साथ होता है), क्षणिक की उच्च-आवृत्ति सामग्री जितनी व्यापक होगी
- समय-भिन्न उत्सर्जन - सौर विकिरण के साथ बदल रहा है, भार, और इन्वर्टर का संचालन बिंदु. कम बिजली स्तर पर या बादल परिवर्तन के दौरान, एमपीपीटी (अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग) एल्गोरिदम स्विचिंग पैटर्न को बदलता है, उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को गतिशील रूप से बदलना
03 स्रोत और इंटरमॉड्यूलेशन समस्या
पीडब्लूएम स्विचिंग - प्राथमिक पीढ़ी तंत्र
पीवी इन्वर्टर से सुपरहार्मोनिक उत्सर्जन पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन से उत्पन्न होता है (PWM) स्विचिंग प्रक्रिया जो पीवी पैनल के डीसी आउटपुट को ग्रिड-फ़्रीक्वेंसी एसी आउटपुट में परिवर्तित करती है. प्रत्येक स्विचिंग घटना - सेमीकंडक्टर स्विच को चालू या बंद करना - एक वर्तमान क्षणिक बनाता है जिसकी आवृत्ति सामग्री मौलिक स्विचिंग आवृत्ति से कहीं अधिक फैली हुई है. स्विचिंग ट्रांज़िशन जितना तेज़ होगा (dI/dt और dV/dt द्वारा विशेषता), आवृत्ति सामग्री जितनी अधिक होगी और उत्सर्जन स्पेक्ट्रम उतना ही व्यापक होगा.[1]
पीसीसी पर सुपरहार्मोनिक उत्सर्जन को मापते समय, उपकरण हमेशा प्राथमिक उत्सर्जन का योग मापता है (परीक्षणाधीन डिवाइस से) और द्वितीयक उत्सर्जन (माप बिंदु के माध्यम से बहने वाले नेटवर्क पर अन्य उपकरणों से सुपरहार्मोनिक धाराएं). जिम्मेदारी को सही ढंग से सौंपने के लिए यह अंतर महत्वपूर्ण है - और यही एक कारण है कि सुपरहार्मोनिक स्रोत एट्रिब्यूशन शास्त्रीय हार्मोनिक स्रोत पहचान की तुलना में काफी अधिक जटिल है।. उपकरणों के बीच प्रतिबाधा नेटवर्क यह निर्धारित करता है कि प्रत्येक उपकरण का कितना प्राथमिक उत्सर्जन हर दूसरे माप बिंदु पर दिखाई देता है.[1]
इंटरमॉड्यूलेशन - जब दो डिवाइस इंटरैक्ट करते हैं
वर्तमान सुपरहार्मोनिक अनुसंधान में सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्षों में से एक इंटरमॉड्यूलेशन घटना है. जब विभिन्न स्विचिंग आवृत्तियों वाले दो पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण एक ही नेटवर्क से जुड़े होते हैं - उदाहरण के लिए, एक पीवी इन्वर्टर चालू हो रहा है 20 kHz और एक EV चार्जर पर स्विच हो रहा है 32 kHz - उनका सुपरहार्मोनिक उत्सर्जन योग और अंतर आवृत्तियों पर नए आवृत्ति घटकों का उत्पादन करने के लिए नेटवर्क प्रतिबाधा के माध्यम से बातचीत करता है (52 kHz, 12 kHz, 72 kHz, आदि) जो किसी भी उपकरण द्वारा व्यक्तिगत रूप से उत्सर्जित नहीं किए गए थे.[1]
यह घटना - जिसे दूरसंचार में इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण के रूप में जाना जाता है - अब बिजली वितरण नेटवर्क में देखी जा रही है क्योंकि उच्च-स्विचिंग-आवृत्ति उपकरणों का घनत्व बढ़ जाता है।. इसका मतलब है कि नेटवर्क में किसी भी बिंदु पर सुपरहार्मोनिक वातावरण केवल व्यक्तिगत डिवाइस उत्सर्जन का सुपरपोजिशन नहीं है - यह प्राथमिक उत्सर्जन का एक जटिल मिश्रण है, द्वितीयक उत्सर्जन, और इंटरमॉड्यूलेशन उत्पाद जिनकी संरचना कनेक्टेड डिवाइस आबादी के साथ बदलती है.
इंटरमॉड्यूलेशन समस्या का मतलब है कि कई पीवी इनवर्टर और ईवी चार्जर वाले वितरण फीडर से सुपरहार्मोनिक उत्सर्जन की भविष्यवाणी व्यक्तिगत डिवाइस उत्सर्जन माप के योग से नहीं की जा सकती है।. नेटवर्क प्रतिबाधा, उपकरणों का स्थानिक वितरण, और उनकी स्विचिंग आवृत्तियों के बीच संबंध सभी मायने रखता है. इसके लिए शास्त्रीय हार्मोनिक्स के लिए उपयोग की जाने वाली हार्मोनिक योग विधियों की तुलना में सुपरहार्मोनिक मूल्यांकन के लिए मौलिक रूप से अलग दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है.
04 उपकरण और नेटवर्क पर प्रभाव
सुप्राहार्मोनिक उत्सर्जन बिजली प्रणाली के घटकों और जुड़े उपकरणों पर कई तरह के प्रभाव डालता है, जिनमें से कुछ शास्त्रीय हार्मोनिक प्रभावों के अनुरूप हैं और कुछ उच्च आवृत्ति रेंज के लिए विशिष्ट हैं:[1]
- केबल हीटिंग - त्वचा प्रभाव: उच्च आवृत्तियों पर, धारा चालक की सतह पर केंद्रित होती है (त्वचा पर प्रभाव), प्रभावी क्रॉस-सेक्शन को कम करना और प्रभावी प्रतिरोध को बढ़ाना. महत्वपूर्ण सुप्राहार्मोनिक करंट ले जाने वाली एक केबल अकेले इसकी पावर-फ़्रीक्वेंसी लोडिंग की तुलना में अधिक गर्म चलती है. पावर-फ़्रीक्वेंसी वर्तमान रेटिंग के आधार पर थर्मल गणना महत्वपूर्ण सुपरहार्मोनिक सामग्री की उपस्थिति में गैर-रूढ़िवादी हैं
- संधारित्र एजिंग: कैपेसिटर उच्च आवृत्तियों पर कम प्रतिबाधा प्रस्तुत करते हैं, आवृत्ति के अनुपात में सुपरहार्मोनिक धाराएँ खींचना. सुपरहार्मोनिक आवृत्तियों पर ढांकता हुआ नुकसान बिजली आवृत्ति पर नुकसान से काफी अधिक हो सकता है, इन्सुलेशन क्षरण को तेज करना और सेवा जीवन को कम करना. प्रकाश उपकरणों में एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर विशेष रूप से कमजोर होते हैं
- एलईडी लैंप हस्तक्षेप: एलईडी ड्राइवर आपूर्ति वोल्टेज पर उच्च-आवृत्ति हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील हैं. सुपरहार्मोनिक विरूपण एलईडी लाइट आउटपुट में प्रत्यक्ष भिन्नता का कारण बन सकता है - आईईसी द्वारा संबोधित 8-10 हर्ट्ज वोल्टेज उतार-चढ़ाव झिलमिलाहट से अलग एक झिलमिलाहट तंत्र 61000-4-15, और मानक फ़्लिकरमीटर द्वारा कैप्चर नहीं किया गया
- विद्युत लाइन संचार (पीएलसी) दखल अंदाजी: स्मार्ट मीटरिंग सिस्टम, स्काडा संचार, और मांग प्रतिक्रिया सिग्नल अक्सर सुपरहार्मोनिक रेंज में पावर लाइन वाहक आवृत्तियों का उपयोग करते हैं (आम तौर पर 9-150 किलोहर्ट्ज़). पीवी इनवर्टर और ईवी चार्जर से होने वाला सुपरहार्मोनिक उत्सर्जन इन संकेतों को प्रभावित कर सकता है, स्मार्ट ग्रिड बुनियादी ढांचे में संचार विफलताओं का कारण बन रहा है
- नियंत्रण सर्किट की खराबी: उच्च-आवृत्ति उत्सर्जन विद्युत चुम्बकीय प्रेरण या संचालित पथों के माध्यम से नियंत्रण और सुरक्षा सर्किट में जुड़ सकते हैं, नकली रिले ऑपरेशन का कारण, माप त्रुटियाँ, या संचार दोष
- श्रव्य शोर: रेंज में सुपरहार्मोनिक आवृत्तियाँ 20 Hz-20 kHz मानव श्रवण सीमा के भीतर हैं और ट्रांसफार्मर से श्रव्य शोर पैदा कर सकते हैं, केबलों, और अन्य चुंबकीय घटक
स्मार्ट मीटरिंग और डिमांड रिस्पांस सिस्टम - जो आधुनिक ग्रिड प्रबंधन और लोड नियंत्रण के लिए मूलभूत हैं - ठीक उसी आवृत्ति रेंज में पावर लाइन वाहक संचार पर निर्भर करते हैं जहां सुपरहार्मोनिक उत्सर्जन सबसे अधिक केंद्रित होता है।. एक वितरण फीडर जिसे कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए पीवी इनवर्टर और ईवी चार्जर से लैस किया जा रहा है, साथ ही उन उपकरणों को प्रबंधित करने वाले संचार बुनियादी ढांचे को ख़राब कर सकता है।. यह कोई काल्पनिक चिंता नहीं है - उच्च पीवी प्रवेश वाले क्षेत्रों में पीएलसी संचार विफलताएं पहले से ही नेटवर्क ऑपरेटरों द्वारा रिपोर्ट की जा रही हैं.
05 माप - मानक अंतर
सुपरहार्मोनिक्स की माप के लिए उपरोक्त नमूना दरों की आवश्यकता होती है 300 kHz (नाइक्विस्ट मानदंड के अनुसार, तक सिग्नल सामग्री कैप्चर करने के लिए 150 kHz) - शास्त्रीय हार्मोनिक माप उपकरणों की तुलना में काफी अधिक, जो आम तौर पर 12-16 किलोहर्ट्ज़ पर नमूना होता है, उपलब्ध कराने हेतु डिज़ाइन किये गये हैं. इसका मतलब यह है कि अधिकांश मौजूदा बिजली गुणवत्ता मॉनिटर - यहां तक कि क्लास ए उपकरण भी आईईसी के अनुरूप हैं 61000-4-30 -सुप्राहार्मोनिक रेंज को कैप्चर न करें.[1]
वर्तमान माप मानक और उनकी सीमाएँ
- आईईसी 61000-4-7: का उपयोग करके हार्मोनिक और इंटरहार्मोनिक माप निर्दिष्ट करता है 200 हर्ट्ज आवृत्ति बैंड तक 2 kHz. सुपरहार्मोनिक रेंज को संबोधित नहीं करता
- आईईसी 61000-4-30: एक गैर-निरंतर समूहीकरण विधि का उपयोग करके पीक्यू माप विधियों को निर्दिष्ट करता है 2 उपरोक्त आवृत्तियों के लिए kHz आवृत्ति बैंड 2 kHz. यह केवल प्रदान करता है 8% सिग्नल कवरेज - 92% सुपरहार्मोनिक सिग्नल को कैप्चर नहीं किया गया है. The 2 kHz बैंड ग्रुपिंग भी आवृत्ति रिज़ॉल्यूशन खो देती है जो व्यक्तिगत डिवाइस स्विचिंग आवृत्तियों की पहचान करने के लिए आवश्यक है. इन कमियों को दूर करने के लिए यह मानक वर्तमान में IEC SC 77A WG9 द्वारा संशोधित किया जा रहा है[1]
- CISPR 16: ऊपर प्रयुक्त विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप माप मानक 9 kHz. उपकरण से संचालित और विकिरणित ईएमआई के लिए डिज़ाइन किया गया, बिजली व्यवस्था पीक्यू मॉनिटरिंग के लिए नहीं. पीक्यू मूल्यांकन के लिए उपयुक्त आरएमएस माप के बजाय अर्ध-शिखर और औसत डिटेक्टरों का उपयोग करता है
आईईसी के साथ पूरी तरह से अनुपालन करने वाले क्लास ए उपकरण के साथ एक पीक्यू सर्वेक्षण आयोजित किया गया 61000-4-30 डीसी से वोल्टेज और वर्तमान मापदंडों की रिपोर्ट करेगा 2 उच्च सटीकता के साथ kHz. ऊपर 2 kHz, वही उपकरण खंडित प्रदान करता है, कम-रिज़ॉल्यूशन डेटा जो अधिकांश सुपरहार्मोनिक सिग्नल ऊर्जा को मिस करता है. सर्वेक्षण रिपोर्ट तकनीकी रूप से सही होगी - और सुपरहार्मोनिक वातावरण का वर्णन करने में पूरी तरह से विफल होगी. यह उपकरण या माप अभ्यास की कमी नहीं है - यह मानक में ही एक अंतर है, जिसे भरने के लिए आईईसी सक्रिय रूप से काम कर रहा है.
06 अध्ययन से मुख्य निष्कर्ष
पिंटो द्वारा अध्ययन, Grasel, और बैप्टिस्टा ने कई नेटवर्क परिदृश्यों के तहत पीवी सिस्टम से वास्तविक सुपरहार्मोनिक संकेतों का विश्लेषण किया, उत्सर्जन के प्रसार और विभिन्न पीवी इन्वर्टर मॉडल और प्रवेश स्तरों के बीच सहसंबंधों की जांच करना. प्रमुख निष्कर्ष थे:[1]
- प्रत्येक पीवी इन्वर्टर मॉडल का एक अलग उत्सर्जन हस्ताक्षर होता है - स्विचिंग आवृत्ति और इसके हार्मोनिक्स सुपरहार्मोनिक स्पेक्ट्रम में विशिष्ट नैरोबैंड चोटियों के रूप में दिखाई देते हैं, व्यक्तिगत इन्वर्टर मॉडल को उनके उत्सर्जन पैटर्न से पहचानने की अनुमति देना. स्विचिंग आवृत्ति पर एक निरंतर नैरोबैंड उत्सर्जन (उदाहरण के लिये, 20 kHz) सबसे विश्वसनीय पहचानकर्ता है
- ब्रॉडबैंड उत्सर्जन परिचालन स्थितियों के साथ बदलता रहता है - आंशिक भार पर (कम सौर विकिरण), एमपीपीटी एल्गोरिदम स्विचिंग पैटर्न को बदलता है, और ब्रॉडबैंड उत्सर्जन प्रोफ़ाइल तदनुसार बदल जाती है. यह समय-परिवर्तनशील चरित्र एकल परिचालन स्थिति के तहत लक्षण वर्णन को भ्रामक बनाता है
- इंटरमॉड्यूलेशन उत्पाद मापने योग्य हैं - जब विभिन्न स्विचिंग आवृत्तियों वाले एकाधिक पीवी इनवर्टर एक ही नेटवर्क पर मौजूद हों, योग और अंतर आवृत्तियों पर इंटरमोड्यूलेशन उत्पादों का पता लगाया जा सकता है, यह पुष्टि करते हुए कि सुपरहार्मोनिक वातावरण केवल व्यक्तिगत उत्सर्जन का योग नहीं है
- प्रसार नेटवर्क प्रतिबाधा पर निर्भर करता है - सुपरहार्मोनिक उत्सर्जन प्रतिबाधा वितरण के अनुसार नेटवर्क के माध्यम से फैलता है. कैपेसिटिव लोड (पावर फैक्टर सुधार कैपेसिटर सहित) सुपरहार्मोनिक आवृत्तियों पर कम प्रतिबाधा प्रस्तुत करें और महत्वपूर्ण सुपरहार्मोनिक धाराएँ खींचें, संभावित रूप से स्थानीय उत्सर्जन स्तर में वृद्धि
- कोई भी मौजूदा नियामक ढांचा निष्कर्षों को पर्याप्त रूप से संबोधित नहीं करता है - अध्ययन का निष्कर्ष है कि 2-150 किलोहर्ट्ज़ रेंज के लिए विशिष्ट नियमों की तत्काल आवश्यकता है, उत्सर्जन सीमा और माप पद्धति दोनों को कवर करना
पीवी इन्वर्टर की स्विचिंग आवृत्ति पर नैरोबैंड उत्सर्जन सबसे विश्वसनीय फ़ील्ड पहचान मार्कर है. यदि पर्याप्त बैंडविड्थ के साथ एक बिजली गुणवत्ता विश्लेषक (300 kHz+ नमूनाकरण दर) उपलब्ध है, 10-100 किलोहर्ट्ज़ रेंज में नैरोबैंड चोटियों के लिए स्कैनिंग से कनेक्टेड इनवर्टर और चार्जर की स्विचिंग आवृत्तियों का पता चलेगा. इंटरमॉड्यूलेशन उत्पाद - योग और अंतर आवृत्तियों पर - अतिरिक्त नैरोबैंड चोटियों के रूप में दिखाई देते हैं जो किसी भी डिवाइस की स्विचिंग आवृत्ति में बदलाव होने पर बदल जाते हैं।, जो उन्हें प्राथमिक उत्सर्जन से अलग करता है.
07 विद्युत गुणवत्ता परिप्रेक्ष्य
सुप्राहार्मोनिक्स बिजली गुणवत्ता इंजीनियरिंग की अगली सीमा का प्रतिनिधित्व करता है - एक ऐसी घटना जिसका महत्व ठीक उसी समय बढ़ रहा है जब इसे मापने और सीमित करने के उपकरण अभी भी विकसित किए जा रहे हैं।. 1980 और 1990 के दशक की शुरुआत में शास्त्रीय हार्मोनिक्स के साथ समानता हड़ताली है: गैर-रेखीय भार का एक नया वर्ग (तब, वीएफडी और यूपीएस सिस्टम; अब, पीवी इनवर्टर और ईवी चार्जर) ऐसी गड़बड़ी उत्पन्न कर रहा है जिसे संभालने के लिए मौजूदा माप और नियामक ढांचा तैयार नहीं किया गया था, और इंजीनियरिंग समुदाय समस्या के असहनीय होने से पहले उसका वर्णन करने में लगा हुआ है.
उपयोगिता वितरण परिप्रेक्ष्य से, सबसे तत्काल परिणामी प्रभाव विद्युत लाइन वाहक संचार के लिए खतरा है. स्मार्ट मीटरिंग, प्रतिक्रिया मांगें, और ग्रिड नियंत्रण प्रणालियाँ जो 9-150 किलोहर्ट्ज़ रेंज में पीएलसी आवृत्तियों पर निर्भर करती हैं, सीधे उसी आवृत्ति रेंज के प्रति संवेदनशील होती हैं जहां सुपरहार्मोनिक उत्सर्जन केंद्रित होता है. जैसे-जैसे एलवी वितरण फीडरों पर पीवी प्रवेश और ईवी चार्जर घनत्व बढ़ता है, पीएलसी संचार के लिए सिग्नल-टू-शोर अनुपात ख़राब हो जाएगा - संभावित रूप से स्मार्ट ग्रिड बुनियादी ढांचे को कमजोर कर देगा जिसका उद्देश्य ऊर्जा संक्रमण का प्रबंधन करना है.
विद्युत गुणवत्ता इंजीनियरों, जिन्होंने 40वें क्रम तक हार्मोनिक माप पर अपना अभ्यास बनाया है, को यह जानने की आवश्यकता है कि पीक्यू समस्या स्थान अब ऊपर बढ़ रहा है 2 kHz - और वह उपकरण, मानकों, और इस श्रेणी के लिए शमन उपकरण अभी भी परिपक्व हो रहे हैं. एक पीक्यू मूल्यांकन जो सुपरहार्मोनिक्स को संबोधित नहीं करता है वह गलत नहीं है - यह महत्वपूर्ण पीवी पीढ़ी या ईवी चार्जिंग वाली किसी भी साइट के लिए अधूरा है. सवाल यह नहीं है कि क्या सुपरहार्मोनिक्स मायने रखता है, लेकिन जब माप उपकरण और नियामक ढांचा उस भौतिक वास्तविकता को पकड़ लेगा जो पहले से ही नेटवर्क पर मौजूद है. IEC SC 77A WG9 में मानकों के विकास की गति के आधार पर, यह अभिसरण अगले 3-5 वर्षों के भीतर होने की संभावना है. जो इंजीनियर अब सुप्राहार्मोनिक रेंज से परिचित हो गए हैं, वे तब अच्छी स्थिति में होंगे जब यह प्रत्येक पीक्यू सर्वेक्षण का अनिवार्य हिस्सा बन जाएगा।.
सन्दर्भ
- पिंटो जे, ग्रासेल बी, बैपटिस्टा जे. “पावर ग्रिड में सुप्राहार्मोनिक्स उत्सर्जन का विश्लेषण: फोटोवोल्टिक इनवर्टर का एक केस स्टडी।” इलेक्ट्रानिक्स, उड़ान. 13, नहीं. 24, पी. 4880, 2024. DOI: 10.3390/इलेक्ट्रॉनिक्स13244880. CC BY के अंतर्गत खुली पहुंच 4.0.
- आईईसी 61000-4-7:2009+एएमडी1:2021. विद्युत चुम्बकीय संगतता (EMC) - भाग 4-7: परीक्षण और माप तकनीक - हार्मोनिक्स और इंटरहार्मोनिक्स माप और उपकरण पर सामान्य गाइड. आईईसी, जिनेवा.
- आईईसी 61000-4-30:2015+एएमडी1:2021. विद्युत चुम्बकीय संगतता (EMC) - भाग 4-30: परीक्षण और माप तकनीक - विद्युत गुणवत्ता माप विधियाँ. आईईसी, जिनेवा.
- आईईसी 61000-2-2:2002. विद्युत चुम्बकीय संगतता (EMC) - भाग 2-2: पर्यावरण - सार्वजनिक कम वोल्टेज बिजली आपूर्ति प्रणालियों में कम आवृत्ति संचालित गड़बड़ी और सिग्नलिंग के लिए अनुकूलता स्तर. आईईसी, जिनेवा.
- रॉनबर्ग एस.के, गेंद एमएचजे. “भविष्य की विद्युत विद्युत प्रणाली में विद्युत गुणवत्ता के मुद्दे।” बिजली जर्नल, उड़ान. 29, नहीं. 10, पीपी. 49–61, 2016.
पिंटो जे, ग्रासेल बी, बैपटिस्टा जे. “पावर ग्रिड में सुप्राहार्मोनिक्स उत्सर्जन का विश्लेषण: फोटोवोल्टिक इनवर्टर का एक केस स्टडी।” इलेक्ट्रानिक्स, 13(24), 4880, 2024.
DOI: 10.3390/इलेक्ट्रॉनिक्स13244880 · मूल लेख एमडीपीआई → पर पढ़ें
CC BY के अंतर्गत खुली पहुंच प्रकाशित 4.0. यह केस स्टडी सारांश और टिप्पणी रूप में प्रस्तुत की गई है. पीक्यू परिप्रेक्ष्य अनुभाग (अनुभाग 7) डेनिस रुएस्ट द्वारा मूल IPQDF संपादकीय टिप्पणी है, एम.एससी. (लागू), पी.इंजी. (सेवानिवृत्त). आईपीक्यूडीएफ मूल शोध के लेखक होने का दावा नहीं करता है.