يك ميكرواينورتر فتوولتاييك تك‌فاز متصل به شبكه با ظرفيت بسيار كم خازن باس THD، DC كم و پاسخ گذراي بهبود يافته

امروزه در برخي كاربردها به‌ويژه براي نيروگاه‌هاي خانگي طراحي سيستم‌هاي فتوولتاييك تك‌فاز متصل به شبكه به سمت استفاده از ميكرواينورترها با محدوده توان 150W تا 300W متمايل شده است. هم‌چنين در صنايع دريايي مي‌توان از ميكرواينورترهاي فتوولتاييك به‌منظور توليد بخشي از انرژي الكتريكي مورد نياز در كشتي‌ها استفاده كرد. در ميكرواينورترهاي تك‌فاز ضربان با فركانس دوبرابر فركانس شبكه روي ولتاژ باس DC وجود دارد كه باعث ايجاد هارمونيك در جريان خروجي و كاهش ضريب توان مي‌شود. براي كاهش اين ضربان اغلب از خازن‌هاي الكتروليتي با ظرفيت زياد در باس DC استفاده مي‌شود كه عيب آن كم بودن طول عمر اين خازن‌هاست. براي برطرف كردن اين مشكل لازم است خازن‌هاي الكتروليتي با خازن‌هاي فيلم نازك كه طول عمر زياد و ظرفيت كمي دارند جايگزين شوند. با كاهش ظرفيت خازن دامنه ضربان ولتاژ باس افزايش مي‌يابد و با استفاده از كنترل‌كننده متداول باس (PI) بده‌بستان بين THD جريان خروجي و نوسانات (فراجهش و فروجهش) ولتاژ باس غيرقابل حل است. در اين مقاله با به‌كار بردن روش‌هاي كنترلي پيشنهاد شده ميكرواينورتري طراحي و شبيه‌سازي شده است كه در آن بدون استفاده از عناصر اضافه اين بده‌بستان حل شده است. اين ميكرواينورتر به شبكه 220V و 50Hz متصل است، در باس آن از خازن با ظرفيت بسيار كم 20µF استفاده شده، در پاسخ به پله 200W توان ورودي، ولتاژ باس آن فراجهش و فروجهش ناچيزي داشته و THD جريان تزريقي آن به شبكه در توان 250W برابر %0.44 است. درستي روش پيشنهادي با شبيه‌سازي در محيط سيمولينك متلب تحقيق شده است.