بررسی اینورتر فلای بک متصل به شبکه در کاربرد ماژول ac فوتوولتائیک وارائه ی یک راهکار جداسازی توان در این ساختار

امروزه استفاده از منابع تجدیدپذیر به عنوان جایگزین سیستم های فسیلی تولید انرژی الکتریکی مورد توجه پژوهشگران و دولت ها قرار گرفته است. در این میان سیستم های مبتنی بر پدیده ی فوتوولتائیک جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده اند. یکی از مسائل اصلی در پیاده سازی یک سیستم فوتوولتائیک، نحوه ی اتصال پانل های خورشیدی به یکدیگر و روش اتصال پانل(ها) به واسط الکترونیک قدرت موجود در آن هاست. روش های متفاوتی برای اتصال پانل ها به یکدیگر و اتصال آن ها به واسط الکترونیک قدرت وجود دارد که در این میان ماژول ac از بسیاری جهات راهکاری بهینه به شمار می آید. ماژول ac از یک پانل و یک واسط الکترونیک قدرت تشکیل شده است. واسط الکترونیک قدرت به کار رفته در ماژول ac از مهم ترین بخش های تشکیل دهنده می باشد که در کارایی سیستم نقش مهمی را ایفا می کند. این واسط ها در یک دسته بندی به دو نوع تک مرحله ای (تک طبقه) و چند مرحله ای (چند طبقه) تقسیم می شوند. اینورتر فلای بکِ تک مرحله ای به دلیل تعداد المان کم و ساختار نسبتا ساده یک گزینه ی مناسب برای کار در چنین ساختارهایی است. در این پایان نامه ابتدا به بررسی این اینورتر در ماژول های ac در سه مد (حالت) کاریِ جریان گسسته، جریان پیوسته و حالت مرزی پرداخته شده است تا ساختار از نقطه نظر عملکرد و کنترل در هر کدام از این مدها بررسی شود و شرایط عملکرد بهینه ی اینورتر (از نظر مد کاری) معین گردد. در ادامه به بررسی مشکل نوسان توان در ورودیِ اینورترهای تک فاز متصل به شبکه (و به طور خاص در اینورتر فلای بک) پرداخته شده است. راه حل سنتی حل این مشکل، استفاده از یک خازن الکترولیتی با ظرفیت بسیار زیاد است که از لحاظ اقتصادی و قابلیت اطمینان گزینه ی مناسبی برای کار در یک ماژول ac به شمار نمی رود. به کار بردن مدارهای اکتیو که از یک خازن کوچک از نوع فیلم استفاده می کنند یکی از راه حل های رایج برای حل مشکل نوسان توان می باشد. در این پایان نامه مدارهای اکتیو پیشنهاد شده توسط پژوهشگران برای حذف خازن الکترولیتی مورد بررسی قرار گرفته اند و در انتها راهکاری نوین برای حل این مشکل در اینورتر فلای بک جریان گسسته به کار رفته در ماژول ac مطرح گشته است. در ارائه ی این راهکار سعی بر آن است تا مهم ترین مزیت های موجود در روش های گذشته به همراه حذف برخی از مشکلات موجود در این روش ها در کنار هم جمع شود و نوسان توان با کمترین میزان خازن حذف گردد. صحت عملکرد این مدار از طریق شبیه سازی در نرم افزار psim اثبات شده است.