ارائه ساختاری جدید مبتنی بر مبدل چندسطحی آبشاری تک منبعی برای سیستم PV متصل به شبکه جهت کاهش هارمونیکهای ولتاژ و جریان و افزایش راندمان سیستم

اینورتر چندسطحی آبشاری یکی از مرسوم ترین اینورترهای متداول در کاربردهای صنعتی و مورداستفاده در درایوهای توان بالا و ولتاژ متوسط است و هم چنین برای ظرفیتهای توان بالا، با فیلترهای خروجی کوچک طراحی شدهاند. این نوع اینورتر از چندین واحد H-bridge تک فاز به صورت سری تشکیل شده است . در کاربردهای فتوولتائیک میتوان از ماژولهای PV برای جایگزینی منابع جداشده DC استفاده کرد. اینورتر چند سطحی آبشاری یکی از محبوبترین و مرسومترین ساختارهای اینورتر چندسطحی است. عواملی مانند سایهاندازی جزئی و عدم تعادل ولتاژ هر سلول نیز ممکن است رخ دهد و یک گزینه جایگزین، برای غلبه بر این معایب میتوان از یک ساختار CHB متقارن استفاده کرد، اما این ساختار به منبع تغذیه جدا شده نیاز دارد و همچنین برای ایزولاسیون به یک ترانسفورماتور نیاز است که سبب افزایش قیمت و اندازه اینورتر میشود. ساختار مدرن مبدلهای چندسطحی در کاربردهای فتوولتائیک باقدرت بالا، با تمرکز بر دستیابی به اعوجاج هارمونیک کل کمتر و کارایی بهتر مناسب است. این مسئله، کاربرد آنها را محدود میکند. در این راستا جهت پیادهسازی اینورترهای چندسطحی آبشاری تک منبعی تحقیقات خوبی انجام گرفته است دو روش عمده، یکی استفاده از ترانسفورماتور و دیگری استفاده از خازن برای پیادهسازی ساختار تک منبعی هستند. البته خازنها مشکل تعادل ولتاژ دارند. از طرفی ساختارهای بر مبنای ترانسفورماتور در تغییر فرکانس و ولتاژ خروجی دارای محدودیت هستند. همچنین آنها دارای حجم زیاد هستند. در این ساختار از یک روش مدولاسیون جدید برای اینورتر چندسطحی آبشاری نامتقارن ارائه داده که از یک منبع تغذیه جهت کاهش طیف هارمونیکی ولتاژ و جریان خروجی و کاهش THD استفاده که این روش باعث شده ولتاژ سطح بالا توان تولید کند و همچنین اینورتر اصلی در فرکانس شبکه کلیدزنی کرده و راندمان سیستم بالا رود. در این مقاله از دو روش مدولاسیون (۱ مدولاسیون NLM (مدولاسیون نزدیک سطح) ، (۲مدولاسیون PWM شیفت فاز استفاده میشود.

کلیدواژه ها:

مبدل چندسطحی ، مبدل چندسطحی آبشاری ، سیستم فتوولتائیک ، اینورتر تک منبعی ، .H-bridge