عنوان پایان‌نامه
کاهش جریان مد مشترک اینورتر فتوولتائیک سه فاز متصل به شبکه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2905;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73719;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2905;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73719
- تاریخ دفاع
- ۱۱ اردیبهشت ۱۳۹۵
- دانشجو
- رامین رحیمی
- استاد راهنما
- شاهرخ فرهنگی, حسین ایمان عینی
- چکیده
- در بین منابع انرژی تجدید پذیر، انرژی خورشیدی به دلیل سهولت دسترسی و هزینه بهره برداری کم از اهمیت بالایی برخوردار است. امروزه اکثر سیستم های انرژی خورشیدی به صورت متصل به شبکه مورد استفاده قرار می گیرند. اینورترهای فتوولتائیک متصل به شبکه قدیمی از شبکه مجزا شده اند؛ مجزاسازی گالوانیکی در این اینورترها به توسط یک ترانسفورماتور فرکانس بالا یا فرکانس خط انجام می شود. ساختارهای با ترانسفورماتور فرکانس بالا شامل چند مرحله تبدیل توان هستند که قیمت سیستم را بالا برده و بازده را کاهش می دهند. ترانسفورماتور فرکانس پایین نیز بزرگ و سنگین است. بنابراین سیستم را حجیم و نصب آن را مشکل می کند. به منظور افزایش بازده و کاهش حجم و قیمت، تراسفورماتور حذف می شود که منجر به ایجاد جریان نشتی از مسیر خازن پارازیتی بین مدول های خورشیدی و زمین می شود. مقدار خازن پارازیتی به عوامل مختلفی از قبیل نوع مدول ، ساختار قاب مدول و شرایط آب و هوایی بستگی دارد. جریان نشتی روی جریان تزریقی به شبکه سوار شده و اعوجاج هارمونیکی آن را افزایش می دهد. همچنین این جریان نشتی باعث افزایش تلفات و تداخل الکترومغناطیسی می شود. مقدار جریان نشتی به ساختار اینورتر و روش کلید زنی آن بستگی دارد. مطابق استاندارد VDE 0126-1-1، مقدار موثر جریان نشتی باید کمتر از 300 میلی آمپر باشد. در مقالات مسئله جریان نشتی در اینورترهای فتوولتائیک متصل به شبکه بدون ترانسفورماتور مورد بررسی قرار گرفته است و راه حل هایی نیز برای کاهش این جریان پیشنهاد شده است. در این پایان نامه برای کاهش جریان نشتی در اینورترهای فتوولتائیک سه فاز متصل به شبکه بدون ترانسفورماتور، دو ساختار جدید پیشنهاده می شود. سپس به منظور صحه گذاری ساختارهای پیشنهادی، نتایج شبیه سازی و پیاده سازی عمل ارائه می گردد. هر دو نتایج شبیه سازی و پیاده سازی عملی نشان می دهند که ساختارهای پیشنهادی عملکر مناسبی از نظر جریان نشتی و THD جریان تزریقی به شبکه دارند.
- Abstract
- Among renewable energy sources, solar energy is popular due to unique characteristics including easy accessibility and low cost of utilization. In recent years, major percentage of the photovoltaic (PV) energy installed belongs to the grid-connected systems. Earlier generations of the photovoltaic (PV) grid-connected inverters were isolated from the grid. Galvanic isolation can be achieved either by high-frequency or line-frequency transformers. The high-frequency isolated topologies include several power converter stages, which reduces the system efficiency and increases the cost. Line-frequency isolated transformers are bulky; it makes the PV inverter large and heavy, which is difficult to install. In order to increase efficiency and decrease weight and cost, the transformer is eliminated. In transformer-less (TL) PV inverters, the leakage currents flow through a conductive connection between the parasitic capacitance of the PV panels and the grid. Parasitic capacitance depends on PV module type, module frame structure, and atmospheric conditions. Leakage current is superimposed to the line current; therefore, the harmonic content is increased compared with inverters with the transformer. Also, the leakage current can cause electromagnetic interferences (EMI) and additional losses in the system. Amplitude of the leakage current depends on the converter topology and the modulation scheme. According to VDE 0126-01-01standard, the RMS value of the leakage current has been limited to 300 mA. Minimizing the leakage current in TL PV grid-connected inverters have been widely investigated in many papers and a large number of practical solutions have been proposed. This Thesis proposes two new TL PV grid-connected inverters to address leakage current issue in three phase grid connected inverters. The proposed topologies are verified by simulation and experimental case studies. According to the simulation and experimental results, the proposed topologies achieve the good performance in terms of the leakage current, the output current THD. Keywords- Transformer-less three-phase grid-connected photovoltaic inverter, leakage (common mode) current, common mode voltage, parasitic capacitor, parasitic capacitor voltage.
