22193

طراحي و شبيه‌سازي مبدل تك مرحله‌اي تك‌فاز سيستم‌هاي فتوولتائيك با قابليت افزايش بهره و بهبود كنترل كليد‌ها

كارشناسي ارشد

الكترونيك - ديجيتال

1399/3/13

دكتر عبدالرضا رحمتي

دكتر سيد اديب ابريشمي فر

برق

مسئله‌ي تامين انرژي از قديم مهم‌ترين مشكل بشر بوده كه در دو قرن اخير از سوخت‌هاي فسيلي استفاده‌شده اما به علت اثرات مخرب بر محيط زيست و مهم‌تر از آن، رو به اتمام بودن اين منابع محققان در صدد جاي‌گزيني با منبع انرژي تجديد‌پذير هستند كه محبوب‌ترين و در دسترس‌ترين انرژي تجديد‌پذير، انرژي خورشيدي است. اصلي‌ترين مشكل انرژي‌هاي خورشيدي هزينه اوليه و راه‌اندازي زياد و باز‌دهي كم آن است. سيستم‌هاي فتوولتائيك يكي از مهم‌ترين كاربرد‌هاي انرژي خورشيدي است كه تمركز اصلي اين پايان‌نامه بر روي اينورتر اين سيستم‌هاست. تا كنون ساختار‌هاي بسياري از سيستم‌هاي فتوولتائيك در مقالات مختلف بيان شده‌است، جديد‌ترين اين ساختار‌ها واحد AC است كه براي كاربرد‌هاي خانگي و خود‌اتكا بسيار مورد استفاده قرار گرفته‌است. واحد AC تركيبي از يك واحد سلول خورشيدي و اينورتر متصل به شبكه است. يكي از مهم‌ترين قسمت‌هاي واحد AC، اينورتر آن است كه در طراحي بهينه‌ي آن، مشكلات و مسائل بسياري وجود دارد. مهم‌ترين دغدغه‌هاي طراحي اين سيستم‌ها شامل باز‌دهي زياد، طول‌عمر زياد، حذف جريان نشتي زمين، يافتن بيشينه‌ي نقطه‌ي توان، كاهش حجم، وزن و قيمت سيستم، قابليت اطمينان و حفاظت در برابر به وجود آمدن انواع خطا‌ها، مي‌باشند. در اين پايان‌نامه ابتدا انواع اينورتر‌هاي سيستم فتوولتائيك بيان‌شده و با شناخت از مسائل و دغدغه‌هاي موجود در سيستم‌هاي فتوولتائيك كه اصلي‌ترين آن كاهش بهره‌ي اين سيستم‌ها است، بنابراين آشنايي مختصري با انواع روش‌هاي افزايش بهره بيان‌شده و در نهايت يك ساختار پيشنهادي براي اينورتر متصل به شبكه، براي ساختار واحد AC بيان گرديده‌است. اين ساختار پيشنهادي به اين صورت است كه يكي از اينورتر‌هاي بيان‌شده، با يكي از روش‌هاي افزايش بهره، شبيه‌سازي شده و مورد بررسي قرار گرفته‌است. اين ساختار پيشنهادي نسبت به ساختار‌هاي مشابه بيان‌شده در ديگر تحقيقات، از ويژگي‌ها و مزيت‌هاي بسياري برخوردار است. بازد‌هي زياد و كنترل ساده، دو‌تا از مهم‌ترين ويژگي‌هاي اين ساختار پيشنهادي است.

1399/06/04

Design and simulation of single-phase single stage converter for photovoltaic systems with increased efficiency and improved switching controls

6/2/2020 12:00:00 AM

The problem of energy supply has long been one of the most important human problems in the last two centuries, but due to its destructive effects on the environment and, more importantly, the depletion of these resources, researchers are looking to replace it with renewable energy. The most accessible renewable energy is solar energy. The main problem with solar energy is its low initial cost, high commissioning, and low efficiency. Photovoltaic systems are one of the most important applications of solar energy, and the main focus of this dissertation is on the inverter of these systems. So far, the structures of many photovoltaic systems have been described in various articles, the most recent of which is the AC module, which is widely used for home and auto applications. The AC module is a combination of a solar cell unit and a network-connected inverter. One of the most important parts of an AC module is its inverter, which has many problems and issues in its optimal design. The most important design concerns of these systems include high efficiency, long service life, elimination of ground leakage current, finding the maximum power point, reducing the volume, weight and price of the system, reliability and protection against all kinds of errors. This dissertation first describes the types of inverters in the photovoltaic system and identifies issues and concerns in photovoltaic systems, the main of which is to reduce the efficiency of these systems, so a brief introduction to the various methods of increasing interest rates Expressed for the structure of the AC module. This proposed structure is one of the stated inverters, simulated and studied by one of the methods of increasing interest. This proposed structure has many features and advantages over similar structures expressed in other studies. High efficiency and simple control are two of the most important features of this proposed structure.