عنوان پایان‌نامه
مدولاسیون و کنترل اینورتر فتوولتائیک متصل به شبکه مبتنی بر لینک AC فرکانس بالا
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2607
- تاریخ دفاع
- ۱۹ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- امیر بابکی
- استاد راهنما
- شاهرخ فرهنگی, بهزاد آسایی
- چکیده
- به دلیل نیاز بعضی از مدول های فتوولتائیک لایه نازک به مجزاسازی جهت حفاظت الکتریکی و نیز با توجه به استاندارد های بعضی کشورها نظیر اسپانیا در خصوص لزوم مجزاسازی در اینورترهای متصل به شبکه، آرایش اینورتر با لینک AC فرکانس بالا ارائه شده است که وجود ترانسفورماتور فرکانس بالا در این آرایش، مجزاسازی الکتریکی بین منبع و بار را فراهم می سازد. همچنین این آرایش نیاز به عناصر میانی جهت ذخیره انرژی نداشته وتبدیل توان به صورت مستقیم صورت می-گیرد، بدین ترتیب باعث کاهش حجم، وزن و هزینه مبدل می¬شود. مشکل عمده در آرایش های شامل ترانسفورماتور، ایجاد ضربه ولتاژ شدید به دلیل قرار گرفتن کلیدهای الکترونیک قدرت بین سلف نشتی ترانسفورماتور و سلف بار، شبکه یا فیلتر می باشد که به کلید آسیب میزند. بنابراین به الگوریتم کنترل و کلیدزنی مناسب جهت کاهش ضربه ولتاژ تا حد امکان نیاز میباشد. در این پایان نامه ابتدا چالشهای لینک DC در اینورترهای توان پایین(میکرواینورترها) بررسی می شود و پس از مقایسه آرایش های مختلف لینک AC فرکانس بالا و انتخاب مناسب ترین آرایش از لحاظ سادگی کنترل، حداقل عناصر مداری به کار رفته(هزینه کمتر) ، بازدهی بالاتر و THD کمتر، الگوریتم کلیدزنی مناسبی جهت کاهش ضربه ولتاژ دو سرکلیدها به خصوص در ثانویه ترانسفورماتور ارائه می شود. در نهایت آرایش مورد نظر به همراه مدل واقعی مدول فتوولتائیک و نیز MPPT مستقل از نوع مدول و البته با پارامترهای بهینه سازی شده شبیه سازی می شود. این پارامترها در کاهش هزینه انتخاب کلیدهای مبدل، بهبود بازدهی و همچنین هماهنگی با عناصر موجود در بازار تأثیر گذارند. واژه‌های کلیدی : لینک AC فرکانس بالا، سلف نشتی، ضربه ولتاژ، توپولوژیFlyback ، MPPT مستقل از نوع مدول
- Abstract
- In order to meet electrical safety requirements, thin film photovoltaic panels need to be isolated from the grid. So, a new grid- connected inverter topology based on high frequency AC link is presented in this thesis. A high frequency transformer provides electrical isolation between the PV panels and grid. Also this topology does not need any middle storage elements and is able to transfer energy with high efficiency. By this way the volume, size, weight and cost of proposed inverter can be improved. Voltage spikes caused by leakage inductance of high frequency transformer are the major problem of the proposed topology. This happens when the power electronic switches are placed between two inductors(leakage inductance of transformer and output filter). Voltage spikes decrease life time of switches and inverter. Hence, suitable modulation and control algorithm are necessary to eliminate this spikes. In this thesis challenges in micro inverter with DC link have been studied and different topologies based on AC link compared. Finally the best one in aspect of simple control algorithm, minimum used component, high efficiency and low THD is selected. The proposed topology with a real model of PV is simulated and the main components of system are designed in order to improve system performance. Keynote: High frequency AC link, Leakage inductance, Voltage spike
