Skip to main content
SUPERVISOR
Ehsan Adib,Hossein Farzanehfard
احسان ادیب (استاد راهنما) حسین فرزانه فرد (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sayed Abbas Arshadi
سیدعباس ارشدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Investigation and Improvement of PV Inverters for AC-Module Application
Rapid growth of global electricity consumption in recent decades has resulted in increased power generation capacity. The danger of greenhouse effect, limits the usage of traditional power generation methods. Moreover, due to the fact that traditional energy sources are finite, major research is carried out to find new clean methods of power generation which are less pollutant. As a result, the use of renewable energy sources such as wind power and solar energy has grown significantly in recent years. Clean and abundant energy are the desired characteristics of new energy sources. Among the renewable energy technologies, photovoltaic (PV), is being known as the leading technology in recent years. In order to effectively use PV energy, efficiency improvement and cost reduction in these systems is inevitable. One of the modern and popular types of PV systems is AC-Module technology, which is the combination of one PV-Module and a grid-connected inverter. In recent years major research has been carried out on photovoltaic systems, particularly AC-Modules to improve the system efficiency and reduce the cost. Nowadays due to massive production of PV-Modules, modules costs has reduced and thus the cost of power electronic converters in AC-Modules is considerable. Therefore it is important to design and develop cost effective and more efficient grid-connected inverters for AC-Modules. In this thesis, after a short survey on grid-connected photovoltaic systems, AC-modules as the modern technology in PV sytems are investigated. PV inverters as one of the most important parts of AC-Modules are reviwed. Two novel DC-AC topologies suitable for AC-Module applications are proposed. High efficiency, long life time, high step-up ratio and eliminating of ground leakage current are the features of the proposed topologies. The presented simulation and experimental results of these two topologies confirm the theoretical analysis. Keywords: PV systems, AC-Module, DC-AC inverter.
امروزه با توجه به رویکرد و اقبال هر چه بیشتر بشر به سمت انرژی‌های تجدید پذیر، توجه و تمرکز بیشتری بر رشد و توسعه سیستم‌های تولید انرژی از منابع تجدید پذیر، گذاشته شده است. یکی از محبوب‌ترین و در دسترس‌ترین منابع انرژی تجدید پذیر، انرژی خورشیدی می‌باشد. اما از آنجا که هزینه اولیه و راه اندازی سیستم های تولید انرژی از نور خورشید، بسیار بالا بوده و همچنین از بازدهی چندان بالایی هم برخوردار نبوده است، این گزینه برای تامین انرژی، چندان مدنظر نبوده است. بنابراین در راستای حذف سوخت‌های فسیلی که آلودگی و تاثیرات زیست محیطی مخرب بسیاری دارند، تحقیقات و مطالعات زیادی انجام گرفته است تا بتوان منابع پاک انرژی، از جمله انرژی خورشیدی را رقیبی برای سوخت های فسیلی قرار داد. در حال حاضر به چندین صورت از انرژی خورشیدی استفاده می‌گردد، مانند آبگرمکن‌های خورشیدی و سیستم‌های فوتولتائیک که در این پایان‌ نامه تمرکز بر سیستم‌های فوتولتائیک می‌باشد. تا کنون تکنولوژی‌های مختلفی از سیستم‌های فوتولتائیک ارائه شده‌اند. یکی از جدیدترین تکنولوژی‌های سیستم‌های فوتوولتائیک، ماژول AC است که برای کاربردهای خانگی و کاربردهای خود‌اتکا بسیار پرطرف‌دار شده‌اند. ماژول AC در واقع مجتمع سازی شده یک یا دو ماژول PV و اینورتر متصل به شبکه می‌باشد. در سال‌های اخیر تمرکز زیادی بر بهبود ساختارهای ماژول‌ AC گذاشته‌شده‌است. یکی از مهمترین بخش‌ها در تکنولوژی ماژول AC، اینورتر آن است که معمولا در طراحی بهینه آن، مشکلات و مسایل مهم بسیاری وجود دارد. مهمترین نکات و دغدغه‌هایی که در طراحی سیستم‌های خورشیدی مطرح می‌باشند عبارت‌اند از بازدهی بالا، طول عمر زیاد، حذف جریان نشتی زمین، دنبال کردن نقطه کار توان ماکزیمم ماژول فوتوولتائیک، کم کردن حجم، وزن و قیمت سیستم، برآورد کردن استانداردها و قابلیت اطمینان و حافظت در برابر بروز انواع خطاها، می‌باشد. در این پایان‌ نامه انواع اینورترهای فوتوولتائیک ارائه شده بررسی گردیده‌اند و در نهایت با شناخت از مسائل و دغدغه‌های موجود در سیستم‌های خورشیدی و راهکارهای بهینه‌سازی اینورترهای فوتوولتائیک، دو ساختار پیشنهادی جهت بهبود سیستم‌های فوتوولتائیک مبتنی بر ماژول AC ارائه گردیده و از طریق شبیه سازی نرم افزاری و نتایج نمونه‌های عملی، با تحقیقات مشابه مقایسه شده است. این دو مدار پیشنهادی ساختار دوطبقه دارند که در طبقه اول ولتاژ DC تولید شده توسط ماژول AC به سطح ولتاژ بالاتری تبدیل می‌گردد و در طبقه دوم توان تولیدی توسط ماژول PV به شبکه تزریق می‌گردد. تعداد کم عناصر نیمه هادی، بهره بالا و حذف جریان نشتی زمین از ویژگی‌های این دو ساختار می‌باشند. کلمات کلیدی: 1- اینورتر فتوولتائیک 2- مبدل DC-DC 3- ماژول AC

ارتقاء امنیت وب با وف بومی