كنترل توان راكتيو توسط اينورترهاي تك‌فاز بدون ترانسفورماتور با قابليت حذف جريان نشتي حالت مشترك به‌منظور بهبود كيفيت توان در ريزشبكه‌هاي جزيره‌اي

A New Approach for Reactive Power Control of Single Phase Transformerless Inverter to Modify Power Quality in Stand Alone Micro-Grids with Current Leakage Elimination

امروزه اينورترهاي تك‌فاز بدون ترانسفورماتور به‌منظور اتصال منابع ريزپراكندۀ DC مانند آرايه‌هاي فتوولتاييك به شبكۀ AC، به‌دليل قيمت پايين آن، وزن كم و بازدهي بالا، نظر بسياري از بهره‌برداران را به خود جلب كرده است. يكي از عوامل مهم در تعيين رفتار شبكه، قابليت كنترل توان راكتيو توسط اينورتر است؛ زيرا طبق استاندارد VDE AR-N 4105 اينورترهاي تك‌فازي كه توان نامي آن‌ها زير KVA 3/68 هستند، بايد در زمان تغذيۀ بار اهمي، تحت ضريب قدرت 0/95 پيش فاز تا 0/95 پس فاز بهره‌برداري شوند. در اين مقاله يك توپولوژي جديد اينورتري ارائه مي‌شود كه قابليت كنترل توان راكتيو، اصلاح ضريب قدرت و حذف جريان نشتي را دارد. در ادامه، اصول توليد و حذف جريان نشتي و ولتاژ حالت مشترك بررسي مي‌شود. شايان ذكر است كه توپولوژي‌هاي ارائه‌شده تاكنون، به‌تنهايي و به‌صورت حلقه باز، توانايي كنترل توان را ندارند. بنابراين يك روش كنترلي پيشنهادي ارائه مي‌شود كه با كنترل‌كنندۀ تناسبي ‌ـ رزونانسي كار مي‌كند و سرعت پاسخ بالايي دارد. شبيه‌سازي‌هاي صورت‌گرفته در دو حالت بار اهمي خالص متغير و بار اهمي ‌ـ سلفي متغير نشان مي‌دهند كه رديابي توان در اين ساختار با دقت مناسبي صورت مي‌پذيرد. بازده اينورتر پيشنهادي نيز بالاي 98% برآورد شده و با مدل‌هاي H5، HERIC و H6 مقايسه شده است.

Nowadays there has been an increasing interest in transformerless inverter for grid-connected photovoltaic (PV) system due to low cost, high efficiency and light weight. One of the reasons describe the grid behavior is capability of reactive power control by inverter. According to the standard VDE-AR-N 4105, grid-tied PV inverter of power rating below 3.68KVA, should attain power factor (PF) from 0.95 leading to 0.95 lagging. Thus this paper present a new topology with ability to eliminate common mode leakage current and do power factor correction. The generation and extinction of this current is analyzed. It’s nice to say that non of open loop structure presented so far, can control the reactive power individualy without any controller. So here a new approach based on proportional – resonant controller with fast response is expressed. Simulations done with active load and RL load show the excellent performance of proposed algorithm. Then proposed inverter with 98 % efficiency is compared with H5, H6 and HERIC inverters.