طراحي و شبيه‌سازي يك ميكرواينورتر فتوولتاييك تك‌فاز متصل به شبكه با رويكرد كاهش ظرفيت خازن جداساز توان

كارشناسي ارشد

در ميكرواينورترهاي فتوولتاييك آسيب‌پذيرترين قطعه، خازن‌هاي الكتروليتي هستند كه باعث كاهش طول عمر ميكرواينورتر مي‌شوند. براي رفع اين مشكل روش‌هاي جداسازي توان پيشنهاد شده‌اند كه در آن‌ها خازن‌هاي الكتروليتي با ظرفيت زياد توسط خازن‌هاي فيلم نازك با ظرفيت كم جايگزين و به اين وسيله باعث افزايش طول عمر ميكرواينورتر مي‌شوند. اين روش‌هاي جداسازي توان برحسب مكان خازن جداساز به سه دسته‌ي جداسازي توان در سمت پايانه‌هاي صفحه‌ي خورشيدي، در لينك DC با ولتاژ زياد و در سمت AC خروجي تقسيم مي‌شوند. در اين پايان‌نامه انواع ساختارهاي مربوط به اين روش‌ها بررسي و مقايسه شده و در نهايت براساس مقايسه‌ي انجام شده روشي كه بهترين عملكرد و بيش‌ترين بازدهي را دارد انتخاب شده است. براساس روش انتخاب شده طراحي ميكرواينورتر تك‌فاز متصل به شبكه به‌گونه‌اي انجام شده است تا ضمن كاهش ظرفيت خازن جداساز توان، پاسخ گذرا و THD جريان تزريقي به شبكه نيز بهبود يابد و بتوان به‌جاي خازن‌هاي الكتروليتي از خازن‌هاي فيلم نازك با طول عمر بيش‌تر استفاده كرد. ميكرواينورتر پيشنهادي به شبكه 220V و 50Hz متصل است، در باس آن از خازن بسيار كم 20µF استفاده شده، در پاسخ به پله‌ي 200W توان ورودي، ولتاژ باس آن فراجهش و فروجهش ناچيزي داشته و THD جريان تزريقي آن به شبكه در توان 250W برابر %۰/۴۴ است. درستي روش پيشنهادي نيز با شبيه‌سازي در محيط سيمولينك متلب تحقيق شده است. واژه‌هاي كليدي: طول عمر، ميكرواينورتر، فتوولتاييك، جداسازي توان، خازن الكتروليتي، خازن فيلم نازك.

191597

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عبدالرضا رحمتي

مدارهاي مجتمع الكترونيك

دكتر سيد اديب ابريشمي فر