متناوب ساز فتوولتاییک (PV inverter) فاقد ترانسفورماتور با قدرت بالا
13,700 تومانشناسه فایل: 6913
مقدمه مقاله
انرژی الکتریکی جریان مستقیم (DC) از ماژول PV را می توان به انرژی الکتریکی AC با استفاده از اینورتر یا متناوب ساز تبدیل نمود. اینورتر یا متناوب ساز 1.5 کیلو واتی با استفاده از توپولوژی پل کامل طراحی گشته و توسط [1] تست شده است. این یک نتیجه عالی را برای کاربردهای ماژول PV قدرت بالا در بر خواهد داشت. یک رویکرد جایگزین اینورتر یا متناوب ساز توسط [2] برای جایگزینی روش مرسوم با استفاده از میکروکنترلر پیشنهاد شده است. استفاده از میکروکنترلر انعطاف پذیری لازمه را برای تغییر الگوریتم های کنترل زمان واقعی بدون تغییرات بیشتری در سخت افزار به ارمغان می آورد. همچنین این روش کم هزینه بوده و دارای اندازه کوچکی از مدار کنترل برای اینورتر یا متناوب ساز پل کامل تک فاز می باشد.
در نصب و راه اندازی متصل به شبکه و یا جدا از شبکه، قدرت ورودی اینورتر یا متناوب ساز توسط تابش خورشید در ماژول PV تعیین می گردد یعنی هم کارآیی و هم کیفیت تامین برق به نقطه کار اینورتر یا متناوب ساز بستگی دارد (بدیهی است که این امر به وقوع تابش خورشید در سطح ماژول PV بستگی خواهد داشت) [3].این مقاله به ارائه یک توپولوژی جدیدی از TPVI تک فاز قدرت بالا سه سطحی می پردازد. این توپولوژی متشکل از سه مدار اصلی است؛ مدارهای درایور پالس، اصلاح ضریب قدرت (PFC) و پنج اینورتر یا متناوب ساز پل کامل (FBI).مزیت استفاده از توپولوژی پیشنهادی در مقایسه با اینورتر یا متناوب ساز معمولی آن است که امواج پالس برای درایو نمودن مدار اینورتر یا متناوب ساز پل کامل به آسانی از میکروکنترلر PIC16F627A-I/P (حداکثر قابل برنامه ریزی و زاویه ولتاژ صفر شکل موج AC) استفاده نموده و بنابراین CTHD بارهای مشابه را می توان بهبود داد و همچنین می توان آن را برای اجرای بارهای AC به کار برد.
2. روش شناسی
2.1. ایستگاه هواشناسی و آرایه PV
همان طور که در شکل 1 نشان داده شده است، ایستگاه هواشناسی Pro2 و TPVI تک فازه قدرت بالا سه سطحی در مقابل مرکز عالی انرژی های تجدیدپذیر (CERE)، دانشگاه مالزی پرلیس، شمال مالزی نصب و راه اندازی شده است. منبع اصلی انرژی TPVI یک آرایه PV می باشد که متشکل از سه واحد ماژول PV است که به صورت سری متصل گشته و هر واحد دارای 81 ولت و 60 وات می باشد. برخی از سه واحد ماژول PV به صورت موازی متصل شده اند تا تقاضای قدرت AC بالا را محقق سازد.
در این پژوهش، داده های مربوط به تابش خورشیدی، درجه حرارت، ولتاژ PV ارائه شده اند. تابش خورشید و درجه حرارت توسط ایستگاه هواشناسی ونتج (Vantage) Pro2 اندازه گیری شد. ولتاژ PV بر اساس یک دستگاه ثبت کننده ولتاژ اندازه گیری گردید.
ABSTRACT High Power Transformerless Photovoltaic Inverter
This paper presents a new topology of high power three-level transformerless photovoltaic inverter (TPVI). It consists of three main circuits; they are a pulse driver circuit, a full bridge inverter (FBI) circuit and a power factor correction (PFC) circuit that have functions as production of pulse waves, to develop alternating current (AC) waveform and to stable voltage of PV array, respectively. To obtain the high power of the TPVI, five FBI circuits are connected in parallel. Each FBI circuit uses MOSFET IRFP460 which has rating current of 20 A, therefore the total FBI circuit has applicable maximum current of 100 A. The high power TPVI is installed in front of Centre of Excellence for Renewable Energy (CERE), Universiti Malaysia Perlis, Northern Malaysia. Its main energy source is a PV array that consists of three unit PV modules are connected in series, each unit has 81 V, 60 W. Some three unit PV modules are connected in parallel to fulfill the demand of high AC power. In this research, an AC three-level waveform of the TPVI is developed and created by a microcontroller PIC16F627A-I/P.
Introduction
The direct current (DC) electrical energy of PV module can be converted to AC electrical energy using inverter. The 1.5 kW inverter using full bridge topology is designed and tested by [1]. It gave an excellent result for the high power PV module application. An alternative approach of inverter is proposed by [2] to replace the conventional method with the use of microcontroller. The use of the microcontroller brings the flexibility to change the real-time control algorithms without further changes in hardware. It is also low cost and has small size of control circuit for the single phase full bridge inverter.
In grid or off grid connected installation, the inverter input power is determined by the solar irradiance on the PV module, that is, both the efficiency and the electricity supply quality depend on the inverter work point (obviously this depends on the solar irradiance incident on the surface of the PV module) [3].
This paper presents a new topology of high power three-level single phase TPVI. It consists of three main circuits; a pulse driver, a power factor correction (PFC) and five full bridge inverter (FBI) circuits.
The advantage of the proposed topology compared to the conventional inverter is that the pulse waves to drive the full bridge inverter circuit is easy to create using the microcontroller PIC16F627A-I/P (programmable maximum and zero voltage angle of AC waveform), therefore CTHD of the same loads can be improved and also it can be applied to run high AC loads.
- مقاله درمورد متناوب ساز فتوولتاییک (PV inverter) فاقد ترانسفورماتور با قدرت بالا
- پروژه دانشجویی متناوب ساز فتوولتاییک (PV inverter) فاقد ترانسفورماتور با قدرت بالا
- متناوب ساز فتوولتائیک بدون ترانسفورماتور با قدرت بالا
- پایان نامه در مورد متناوب ساز فتوولتاییک (PV inverter) فاقد ترانسفورماتور با قدرت بالا
- تحقیق درباره متناوب ساز فتوولتاییک (PV inverter) فاقد ترانسفورماتور با قدرت بالا
- مقاله دانشجویی متناوب ساز فتوولتاییک (PV inverter) فاقد ترانسفورماتور با قدرت بالا
- متناوب ساز فتوولتاییک (PV inverter) فاقد ترانسفورماتور با قدرت بالا در قالب پايان‌نامه
- پروپوزال در مورد متناوب ساز فتوولتاییک (PV inverter) فاقد ترانسفورماتور با قدرت بالا
- گزارش سمینار در مورد متناوب ساز فتوولتاییک (PV inverter) فاقد ترانسفورماتور با قدرت بالا
- گزارش کارورزی درباره متناوب ساز فتوولتاییک (PV inverter) فاقد ترانسفورماتور با قدرت بالا