بررسی و بهبود اینورترهای فوتوولتائیک برای ساختار ماژول ac

امروزه با توجه به رویکرد و اقبال هر چه بیشتر بشر به سمت انرژی های تجدید پذیر، توجه و تمرکز بیشتری بر رشد و توسعه سیستم های تولید انرژی از منابع تجدید پذیر، گذاشته شده است. یکی از محبوب ترین و در دسترس ترین منابع انرژی تجدید پذیر، انرژی خورشیدی می باشد. اما از آنجا که هزینه اولیه و راه اندازی سیستم های تولید انرژی از نور خورشید، بسیار بالا بوده و همچنین از بازدهی چندان بالایی هم برخوردار نبوده است، این گزینه برای تامین انرژی، چندان مدنظر نبوده است. بنابراین در راستای حذف سوخت های فسیلی که آلودگی و تاثیرات زیست محیطی مخرب بسیاری دارند، تحقیقات و مطالعات زیادی انجام گرفته است تا بتوان منابع پاک انرژی، از جمله انرژی خورشیدی را رقیبی برای سوخت های فسیلی قرار داد. در حال حاضر به چندین صورت از انرژی خورشیدی استفاده می گردد، مانند آبگرمکن های خورشیدی و سیستم های فوتولتائیک که در این پایان نامه تمرکز بر سیستم های فوتولتائیک می باشد. تا کنون تکنولوژی های مختلفی از سیستم های فوتولتائیک ارائه شده اند. یکی از جدیدترین تکنولوژی های سیستم های فوتوولتائیک، ماژول ac است که برای کاربردهای خانگی و کاربردهای خود اتکا بسیار پرطرف دار شده اند. ماژول ac در واقع مجتمع سازی شده یک یا دو ماژول pv و اینورتر متصل به شبکه می باشد. در سال های اخیر تمرکز زیادی بر بهبود ساختارهای ماژول ac گذاشته شده است. یکی از مهمترین بخش ها در تکنولوژی ماژول ac، اینورتر آن است که معمولا در طراحی بهینه آن، مشکلات و مسایل مهم بسیاری وجود دارد. مهمترین نکات و دغدغه هایی که در طراحی سیستم های خورشیدی مطرح می باشند عبارت اند از بازدهی بالا، طول عمر زیاد، حذف جریان نشتی زمین، دنبال کردن نقطه کار توان ماکزیمم ماژول فوتوولتائیک، کم کردن حجم، وزن و قیمت سیستم، برآورد کردن استانداردها و قابلیت اطمینان و حافظت در برابر بروز انواع خطاها، می باشد. در این پایان نامه انواع اینورترهای فوتوولتائیک ارائه شده بررسی گردیده اند و در نهایت با شناخت از مسائل و دغدغه های موجود در سیستم های خورشیدی و راهکارهای بهینه سازی اینورترهای فوتوولتائیک، دو ساختار پیشنهادی جهت بهبود سیستم های فوتوولتائیک مبتنی بر ماژول ac ارائه گردیده و از طریق شبیه سازی نرم افزاری و نتایج نمونه های عملی، با تحقیقات مشابه مقایسه شده است. این دو مدار پیشنهادی ساختار دوطبقه دارند که در طبقه اول ولتاژ dc تولید شده توسط ماژول ac به سطح ولتاژ بالاتری تبدیل می گردد و در طبقه دوم توان تولیدی توسط ماژول pv به شبکه تزریق می گردد. تعداد کم عناصر نیمه هادی، بهره بالا و حذف جریان نشتی زمین از ویژگی های این دو ساختار می باشند.