بررسی عملکرد اینورتر چند سطحی نامتقارن در افزایش راندمان و کاهش هارمونیک های سیستم های خورشیدی مورد استفاده در تاسیسات و تجهیزات شهرداری

با افزایش کاربرد سیستم های خورشیدی فتوولتائیک در تاسیسات شهرداری (مانند روشنایی معابر، ایستگاه های شارژ خودروهای برقی و پمپ های خورشیدی) نیاز به اینورترهایی با راندمان بالا و اعوجاج هارمونیکی پایین ضروری شده است. در این پژوهش عملکرد اینورتر چند سطحی نامتقارن در مقایسه با اینورترهای متقارن و دو سطحی بررسی می شود. ساختار نامتقارن با استفاده از منابع ولتاژ DC با مقادیر متفاوت قادر به تولید ولتاژ خروجی با تعداد سطوح بیشتر، کاهش محتوای هارمونیک و بهبود شکل موج خروجی است. شبیه سازی در نرم افزار MATLAB/Simulink و آزمون های تجربی بر روی یک نمونه آزمایشگاهی ۱ کیلووات انجام شده است. نتایج نشان می دهد که اینورتر نامتقارن چند سطحی، کل اعوجاج هارمونیکی ولتاژ خروجی را به کمتر از ۳ کاهش می دهد در حالی که این مقدار در اینورترهای دو سطحی حدود و در نوع متقارن چند سطحی حدود ۸ است. همچنین راندمان سیستم از ۸۹ در نمونه دو سطحی به ۹۶.۵ در اینورتر نامتقارن افزایش می یابد. کاهش تنش ولتاژی بر کلیدهای نیمه هادی، افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه های نگهداری از دیگر مزایای این ساختار است. در نتیجه استفاده از اینورتر چند سطحی نامتقارن در سیستم های خورشیدی شهرداری راهکاری موثر برای بهبود کیفیت توان و افزایش بهره وری انرژی پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

اینورتر چند سطحی نامتقارن ، سیستم خورشیدی ، فتوولتائیک ، کاهش هارمونیک ، تاسیسات شهرداری ، الکترونیک قدرت