یک میکرواینورتر فتوولتاییک تک فاز متصل به شبکه با ظرفیت بسیار کم خازن باس THD، DC کم و پاسخ گذرای بهبود یافته

امروزه در برخی کاربردها به ویژه برای نیروگاه های خانگی طراحی سیستم های فتوولتاییک تک فاز متصل به شبکه به سمت استفاده از میکرواینورترها با محدوده توان 150W تا 300W متمایل شده است. هم چنین در صنایع دریایی می توان از میکرواینورترهای فتوولتاییک به منظور تولید بخشی از انرژی الکتریکی مورد نیاز در کشتی ها استفاده کرد. در میکرواینورترهای تک فاز ضربان با فرکانس دوبرابر فرکانس شبکه روی ولتاژ باس DC وجود دارد که باعث ایجاد هارمونیک در جریان خروجی و کاهش ضریب توان می شود. برای کاهش این ضربان اغلب از خازن های الکترولیتی با ظرفیت زیاد در باس DC استفاده می شود که عیب آن کم بودن طول عمر این خازن هاست. برای برطرف کردن این مشکل لازم است خازن های الکترولیتی با خازن های فیلم نازک که طول عمر زیاد و ظرفیت کمی دارند جایگزین شوند. با کاهش ظرفیت خازن دامنه ضربان ولتاژ باس افزایش می یابد و با استفاده از کنترل کننده متداول باس (PI) بده بستان بین THD جریان خروجی و نوسانات (فراجهش و فروجهش) ولتاژ باس غیرقابل حل است. در این مقاله با به کار بردن روش های کنترلی پیشنهاد شده میکرواینورتری طراحی و شبیه سازی شده است که در آن بدون استفاده از عناصر اضافه این بده بستان حل شده است. این میکرواینورتر به شبکه 220V و 50Hz متصل است، در باس آن از خازن با ظرفیت بسیار کم 20µF استفاده شده، در پاسخ به پله 200W توان ورودی، ولتاژ باس آن فراجهش و فروجهش ناچیزی داشته و THD جریان تزریقی آن به شبکه در توان 250W برابر %0.44 است. درستی روش پیشنهادی با شبیه سازی در محیط سیمولینک متلب تحقیق شده است.

کلیدواژه ها:

طول عمر ، میکرواینورتر ، فتوولتاییک ، باس DC ، خازن الکترولیتی ، خازن فیلم نازک