بررسی تحلیلی - عددی مشخصه فنی نصب فیلترهای مرکب Trap-LC بین فیلتر LC و اینورتر در سیستم های فتوولتائیک متصل به شبکه همراه با حل یک مسئله آموزشی

اینورترهای متصل به شبکه به طور گسترده برای ادغام منابع تجدیدپذیر در شبکه استفاده می شوند کیفیت توان مناسب مورد نیاز می تواند با استفاده از فیلترهای فعال یا غیر فعال حاصل شود. این مقاله بر فیلترهای غیر فعال یا پسیو مرتبه دوم مانند سلف خازن همان LC و سلف -LC یا همان LCL تمرکز دارد که می توانند برای تضعیف هارمونیک ها برای اینورترهای متصل به شبکه استفاده شوند. از آنجا که LC بعنوان یک فیلتر پایین گذر محسوب می شود، بایست هنگام طراحی فرکانس برش آن بین فرکانس شبکه و فرکانس سوئیچینگ قرار بگیرد. تجربه نشان داده است که عملکرد فیلتر می تواند در صورتی که فرکانس برش فیلتر در همسایگی فرکانس شبکه قرار گیرد بخوبی بهبود یابد. از اینرو با تنظیم فرکانس برش در همجواری نزدیک به فرکانس شبکه می تواند موجب افزایش مقدار و اندازه المان های فیلتر شده و طبعا منجر به افزایش ابعاد و افزایش وزن فیلتر گردد لذا بایست بین عملکرد فیلتر و اندازه فیلتر از لحاظ اقتصادی یک ارزیابی فنی اقتصادی و یک مصالحه صورت گیرد. در راستای دستیابی به کمینه کردن اندازه فیلتر و کاهش تلفات در خروجی فیلتر می توان یک تله فیلتر موسوم به Trap Filter (فیلتر ترپ) بین فیلتر LC و اینورتر نصب کرد. با علم به اینکه تحت فرکانس رزونانس امپدانس تله فیلتر مقداری حوالی صفر یا بر عکس مقداری نزدیک به بی نهایت را تجربه می کند، لذا اگر فرکانس کلید زنی و فرکانس رزونانس مشابه و یکسان باشد آنگاه هارمونیک همر تبه با فرکانس رزونانس حذف می شود. اگرچه مجموعه فیلتر LC و تله فیلتر از المان های پسیو بیشتری نسبت به فیلتر تنهای LC تشکیل شده است اما در عوض اندوکتانس خروجی فیلتر در مجموع مقدار کمتری خواهد داشت که در این مقاله این موضوع بصورت تحلیلی و در قالب حل یک مسئله مورد آنالیز قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

سیستم های فتوولتائیک ، فیلتر پسیو ، خروجی فیلتر LCL و فیلتر LC ، فیلتر Trap-LC یا تله فیلتر (ترپ فیلتر)