تحقیق کنترل جریان و تحلیل پایداری اینورتر متصل به شبکه ی در حضور اغتشاشات خارجی و عدم قطعیت های AC

– چکیده

با توجه به مزاياي استفاده از وسايل الكترونيك قدرت، تعداد اين وسايل روزبه‌روز در حال افزايش است. مبدل‌های الكترونيك قدرت جهت تبديل ولتا‍ژ DC و AC به يكديگر با سطح ولتاژ موردنظر و جريان ورودي مطلوب به كار گرفته می‌شوند. این تحقیق بر آن است که با معرفی اجمالی مبدل DC به AC اینورتر و همچنین کاربرد های آن به بررسی کنترل جریان و تحلیل پایداری اینورتر متصل به شبکه در حضور اغتشاشات خارجی و عدم قطعیت های AC بپردازد. مبدل‌های DC به AC یا اینورتر از يك ولتاژ DC ثابت يك ولتاژ AC توليد می‌نماید. روش های گوناگونی برای کنترل جریان و ولتاژ خروجی مبدل اینورتر وجود دارد که در این تحقیق سعی شده است به بعضی از آنها اشاره شود. مواردی که در این تحقیق مورد مطالعه قرار می گیرد به این شرح است، در ابتدا سعی شده است که مبدل اینورتر و کاربرد های آن و نحوه عملکرد آن و سپس بررسی کنترل جریان و ولتاژ و تحلیل پایداری اینورتر متصل به شبکه  مورد مطالعه قرار می گیرد.

کلمات کلیدی: اینورتر، مدولاسیون، جریان و ولتاژ، هارمونیک، PWM

مقدمه

مبدل‌های جريان مستقيم متناوب بانام اينورتر شناخته می‌شوند. وظيفه يك اينورتر تبديل يك ولتاژ ورودي مستقيم به يك ولتاژ خروجي متناوب و متقارن با دامنه و فركانس موردنظر است. ولتاژ خروجي می‌تواند در فركانس ثابت يا متغير، مقداري ثابت يا متغير داشته باشد. ولتاژ خروجي را می‌توان با تغيير ولتاژ ورودي مستقيم و ثابت نگه‌داشتن بهره اينورتر به دست آورد. از طرفي، اگر ولتاژ ورودي مستقيم ثابت بوده و قابل‌کنترل نباشد، می‌توان با تغيير بهره اينورتر، يك ولتاژ متغير را در خروجي به دست آورد كه اين عمل معمولاً به‌وسیله‌ی كنترل مدولاسيون پهناي پالس (PWM) در داخل اينورتر صورت می‌گیرد. شكل موج‌هاي ولتاژ خروجي در اينورتر هاي ايده آل بايد سينوسي باشد، بااین‌حال در اينورتر هاي عملي اين شكل موج‌ها غير سينوسي بوده و داراي يك سري هارمونيك مشخص هست. هارمونیک ها ولتاژها و جريان سينوسي هستند كه داراي فرکانس‌هایی با مضرب عددي صحيح از فركانس اصلي شبكه می‌باشند. هارمونيك ها با مؤلفه اصلي ولتاژ يا جريان ترکیب‌شده و موجب اعوجاج در شكل موج می‌گردند. اینورتر متصل به شبکه (به انگلیسی: grid-tie inverter) نوعی اینورتر است که علاوه بر تبدیل جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC)، قابلیت همگام شدن به منظور اتصال به شبکه برق را دارد. کاربرد آن در تبدیل ولتاژ DC پانل‌های خورشیدی یا توربین‌های بادی به ولتاژ AC به منظور اتصال به شبکه سراسری برق است. در بسیاری از کشور، نیروگاه‌های کوچک خانگی یا تجاری مجوز فروش برق تولیدی خود را به شبکه نیروگاهی کشور دارند. در این حالت یک کنتور دیگر برای محاسبه برق تزریق شده به شبکه توسط مشترک، نصب می‌شود.