یک میکرواینورتر فتوولتاییک تک‌فاز متصل به شبکه با ظرفیت بسیار کم خازن باس THD، DC کم و پاسخ گذرای بهبود یافته

امروزه در برخی کاربردها به‌ویژه برای نیروگاه‌های خانگی طراحی سیستم‌های فتوولتاییک تک‌فاز متصل به شبکه به سمت استفاده از میکرواینورترها با محدوده توان 150W تا 300W متمایل شده است. هم‌چنین در صنایع دریایی می‌توان از میکرواینورترهای فتوولتاییک به‌منظور تولید بخشی از انرژی الکتریکی مورد نیاز در کشتی‌ها استفاده کرد. در میکرواینورترهای تک‌فاز ضربان با فرکانس دوبرابر فرکانس شبکه روی ولتاژ باس DC وجود دارد که باعث ایجاد هارمونیک در جریان خروجی و کاهش ضریب توان می‌شود. برای کاهش این ضربان اغلب از خازن‌های الکترولیتی با ظرفیت زیاد در باس DC استفاده می‌شود که عیب آن کم بودن طول عمر این خازن‌هاست. برای برطرف کردن این مشکل لازم است خازن‌های الکترولیتی با خازن‌های فیلم نازک که طول عمر زیاد و ظرفیت کمی دارند جایگزین شوند. با کاهش ظرفیت خازن دامنه ضربان ولتاژ باس افزایش می‌یابد و با استفاده از کنترل‌کننده متداول باس (PI) بده‌بستان بین THD جریان خروجی و نوسانات (فراجهش و فروجهش) ولتاژ باس غیرقابل حل است. در این مقاله با به‌کار بردن روش‌های کنترلی پیشنهاد شده میکرواینورتری طراحی و شبیه‌سازی شده است که در آن بدون استفاده از عناصر اضافه این بده‌بستان حل شده است. این میکرواینورتر به شبکه 220V و 50Hz متصل است، در باس آن از خازن با ظرفیت بسیار کم 20µF استفاده شده، در پاسخ به پله 200W توان ورودی، ولتاژ باس آن فراجهش و فروجهش ناچیزی داشته و THD جریان تزریقی آن به شبکه در توان 250W برابر %0.44 است. درستی روش پیشنهادی با شبیه‌سازی در محیط سیمولینک متلب تحقیق شده است.