کنترل توان راکتیو توسط اینورترهای تک‌فاز بدون ترانسفورماتور با قابلیت حذف جریان نشتی حالت مشترک به‌منظور بهبود کیفیت توان در ریزشبکه‌های جزیره‌ای

امروزه اینورترهای تک‌فاز بدون ترانسفورماتور به‌منظور اتصال منابع ریزپراکندۀ dc مانند آرایه‌های فتوولتاییک به شبکۀ ac، به‌دلیل قیمت پایین آن، وزن کم و بازدهی بالا، نظر بسیاری از بهره‌برداران را به خود جلب کرده است. یکی از عوامل مهم در تعیین رفتار شبکه، قابلیت کنترل توان راکتیو توسط اینورتر است؛ زیرا طبق استاندارد vde ar-n 4105 اینورترهای تک‌فازی که توان نامی آن‌ها زیر kva 3.68 هستند، باید در زمان تغذیۀ بار اهمی، تحت ضریب قدرت 0.95 پیش فاز تا 0.95 پس فاز بهره‌برداری شوند. در این مقاله یک توپولوژی جدید اینورتری ارائه می‌شود که قابلیت کنترل توان راکتیو، اصلاح ضریب قدرت و حذف جریان نشتی را دارد. در ادامه، اصول تولید و حذف جریان نشتی و ولتاژ حالت مشترک بررسی می‌شود. شایان ذکر است که توپولوژی‌های ارائه‌شده تاکنون، به‌تنهایی و به‌صورت حلقه باز، توانایی کنترل توان را ندارند. بنابراین یک روش کنترلی پیشنهادی ارائه می‌شود که با کنترل‌کنندۀ تناسبی ‌- رزونانسی کار می‌کند و سرعت پاسخ بالایی دارد. شبیه‌سازی‌های صورت‌گرفته در دو حالت بار اهمی خالص متغیر و بار اهمی ‌- سلفی متغیر نشان می‌دهند که ردیابی توان در این ساختار با دقت مناسبی صورت می‌پذیرد. بازده اینورتر پیشنهادی نیز بالای 98% برآورد شده و با مدل‌های h5، heric و h6 مقایسه شده است.

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

Nowadays, there has been an increasing interest in transformerless inverter for gridconnected photovoltaic (PV) systems due to low cost, high efficiency, and light weight. One of the factors in describing a grid rsquo;s behaviors is the capability of reactive power control by the inverter. According to the standard VDEARN 4105, the gridtied PV inverters of power rating below 3.68KVA should attain power factor (PF) from 0.95 up to 0.95 lagging. Thus this paper presents a new topology with the ability to eliminate common mode leakage, to control reactive power, and to correct power factor. The generation and extinction of this current is analyzed. It is worth saying that none of the open loop structures presented so far can control the reactive power individually without any controllers. Therefore, here a new approach based on proportional ndash; resonant controller with fast response is described. Simulations, done with the active load and RL load, show the excellent performance of the proposed algorithm. Then, a proposed inverter with 98 % efficiency is compared with H5, H6 and HERIC inverters.