आवेदन

एक माइक्रोग्रिड एक देशजीकृत समूह है जिसमें बिजली के स्रोत और लोड होते हैं, जो सामान्यतः पारंपरिक वाइड-एरिया सिंक्रनस ग्रिड के साथ जुड़े और सिंक्रनस रूप से चलते हैं, लेकिन 'आइलैंड मोड' - और स्वतंत्र रूप से काम कर सकते हैं, जैसा कि भौतिक या आर्थिक परिस्थितियाँ निर्देशित करती हैं। इस तरह, एक माइक्रोग्रिड विभिन्न स्रोतों की वितरित उत्पादन (DG) को प्रभावी रूप से एकीकृत कर सकता है, विशेष रूप से नवीन ऊर्जा स्रोत (RES) - नवीन बिजली, और आपातकालीन बिजली प्रदान कर सकता है, आइलैंड और जुड़े हुए मोड के बीच बदलता है।

माइक्रोग्रिड के कई प्रकार होते हैं। अनुप्रयोगों और आकारों के आधार पर, उन्हें कैम्पस पर्यावरण/संस्थागत माइक्रोग्रिड, समुदाय माइक्रोग्रिड, दूरस्थ ऑफ़-ग्रिड माइक्रोग्रिड, सैन्य बेस माइक्रोग्रिड और व्यापारिक और औद्योगिक (C&I) माइक्रोग्रिड में वर्गीकृत किया जा सकता है। विद्युत संरचनाओं के रूप में, वे AC माइक्रोग्रिड, DC माइक्रोग्रिड और हाइब्रिड AC/DC माइक्रोग्रिड शामिल हैं।

एक माइक्रोग्रिड ग्रिड-संबद्ध और स्वतंत्र मोड़ में काम करने की क्षमता रखती है और दोनों के बीच अنتराल का प्रबंधन कर सकती है। माइक्रोग्रिड कार्बन उत्सर्जन को कम करने की आवश्यकता को संतुलित करने का एक विकल्प प्रदान करती है, जबकि विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति वह समय भी जारी रखती है जब पुनर्जीवनी शक्ति स्रोत उपलब्ध नहीं होते हैं। माइक्रोग्रिड घातक मौसम और प्राकृतिक आपदाओं की स्थितियों में विद्युत सुरक्षा प्रदान करती हैं और विद्युत खंभे के बिजली कटौती के समय को कम करती है।

माइक्रोग्रिड्स और संप्रेषित ऊर्जा संसाधन (DER) इकाइयों की सामूहिकता, आम तौर पर, कई संचालन चुनौतियों को उजागर करती है जिन्हें समाधान करने की आवश्यकता है। द्विदिश शक्ति प्रवाह और स्थिरता मुद्दे इनमें से अग्रणी हैं। संप्रेषित ऊर्जा जनरेटर इकाइयों के बीच संबंध घरेलू ऑसिलेशन्स बना सकते हैं, जिनके लिए एक विस्तृत छोटे-अवांछित स्थिरता विश्लेषण की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, माइक्रोग्रिड्स में ग्रिड-संबद्ध और द्वीपीय (स्वतंत्र) संचालन मोड के बीच संक्रमण क्रियाएँ क्षणिक अस्थिरता उत्पन्न कर सकती हैं। हाल के अध्ययनों ने दिखाया है कि डायरेक्ट-करंट (DC) माइक्रोग्रिड इंटरफ़ेस एक बहुत ही सरल नियंत्रण संरचना, अधिक ऊर्जा कुशल वितरण और समान लाइन रेटिंग के लिए अधिक विद्युत धारा वहन क्षमता का कारण बन सकता है।

एक सामान्य हाइब्रिड माइक्रोग्रिड संरचना[1]

एक सामान्य हाइब्रिड माइक्रोग्रिड की संरचना ऊपर दिखाई गई है। माइक्रोग्रिड के मुख्य घटक दिशांतरित AC/DC और DC/DC कनवर्टर होते हैं। सुरक्षा और विश्वसनीयता के कारण, कनवर्टर को अलग किया जाना चाहिए, ताकि किसी भी लोड या ऊर्जा स्रोत की विफलता समस्या को पावर बस/ग्रिड तक फैलाने से रोका जा सके।

दिशांतरित डुअल एक्टिव फुल ब्रिज कनवर्टर

PV से DC ग्रिड कनवर्टर

2-लेवल दिशांतरित AC/DC कनवर्टर

अधिकांश ग्रिड-कनेक्टेड AC/DC और DC/DC कनवर्टर को दोनों दिशाओं में ऊर्जा प्रवाह के साथ काम करने की आवश्यकता होती है, जिसके लिए एक स्विचिंग उपकरण को एक ऊर्जा प्रवाह दिशा में सक्रिय स्विच के रूप में काम करना चाहिए, लेकिन दूसरी ऊर्जा प्रवाह दिशा में एक डायोड या सिंक्रोनस MOSFET के रूप में काम करना चाहिए। SiC MOSFETs, जिनमें लगभग शून्य प्रतिगामी पुनर्गठन बॉडी डायोड होता है, ऐसे अनुप्रयोगों में विशेष रूप से हार्ड स्विचिंग टॉपोलॉजी के लिए एक आदर्श विकल्प है। दोनों दिशाओं में तीन AC/DC कनवर्टर के लिए, Vienna टॉपोलॉजी अब अमान्य है। 2-लेवल तीन-फ़ेज AC/DC टॉपोलॉजी इसकी सरलता के कारण एक पसंदीदा विकल्प बन गई है। SiC MOSFETs न केवल इस अनुप्रयोग क्षेत्र में कई दोनों दिशाओं में टॉपोलॉजी को सक्षम बनाते हैं, बल्कि उनके उत्कृष्ट स्विचिंग व्यवहार समाधानों को अधिक कुशल, संक्षिप्त और भविष्य में SiC कीमत कम होने पर यहाँ तक कि कम खर्च करते हैं।

[1] चेन्दन ली, संजय कुमार चौधरी, जोसेप एम. गेरेरो “ड्रूप कंट्रोल किए गए LV हाइब्रिड AC-DC माइक्रोग्रिड्स के लिए पावर फ्लो विश्लेषण वर्चुअल इम्पीडेंस के साथ,” 2014 IEEE PES जनरल मीटिंग | कॉन्फ़रेंस & एक्सपोज़िशन