به این علت که برق تولید شده توسط پنل های خورشیدی بصورت DC (Direct Current ) یا جریان ثابت است ؛برای تبدیل این انرژی به انرژی الکتریکی قابل استفاده در غالب تجهیزات خانگی که وسایل تکفاز AC (Alternating Current) جریان متناوب هستند ، باید از اینورتر (Inverter ) استفاده کرد .
امروزه، بخش بزرگی از سیستم‌های فتوولتائیک به صورت متصل به شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند و اینورترهایی که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می‌کنند، وظیفه این اتصال را بر عهده دارند. یک «اینورتر خورشیدی» (Solar Inverter) برای داشتن عملکردی مناسب بعنوان بخش انتقال توان سیستم فتوولتائیک باید ویژگی‌های مطلوبی داشته باشد. رویکرد کنترل اینورتر قدرت که ارتباط منبع فتوولتائیک با شبکه برق را برقرار می‌کند، باید برای حصول اطمینان از انتقال انرژی به صورت کارآمد، اهداف اصلی زیر را برآورده سازد:
- تبدیل مناسب توان ورودی DC به یک جریان خروجی AC که به شبکه تزریق می‌شود. این جریان باید «اعوجاج هارمونیکی کل» (Total harmonic distortion) یا THD پایینی داشته باشد. علاوه بر این، سیستم باید به گونه‌ای کنترل شود که ضریب توان (PF) قابل قبولی ارائه دهد.
- استحصال حداکثر توان از منبع فتوولتائیک با استفاده از ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) صفحه‌های خورشیدی که با شدت تابش نور خورشید و درجه حرارت تغییر می‌کند. برای ردیابی نقطه حداکثر توان روش‌های مختلفی پیشنهاد شده است.
بنابراین ساختار اینورتر به هر شکلی که باشد باید موارد بالا را برآورده سازد. با توجه به نحوه قرارگیری اینورترها در کنار ماژول‌ها و یا آرایه‌های فتوولتائیک، پیکربندی‌های مختلفی برای اتصال یک سیستم فتوولتائیک به شبکه وجود دارد. با نگاهی به مراجع مربوطه می‌توان ساختار اینورترهای خورشیدی را در چهار دسته متداول ساختار اینورتر مرکزی، ساختار اینورتر رشته‌ای، ساختار اینورتر چندرشته‌ای و ساختار میکرواینورتر یا اینورتر ماژول-یکپارچه دسته‌بندی کرد.
اساس کار مبدل و اجزای آن
اگر بخواهیم توضیح ساده و مقدماتی درباره اینورتر بدهیم بهتر است از یک مدار ساده غیرعملی شروع کنیم .
مدار بالا شامل یک منبع ولتاژ DC در سمت چپ و بارمصرفی یا خروجی (Load) در طرف راست به همراه چهار کلید S1 تا S4 است . کلیدهای موجود در بالا می‌تواند هرکدام از کلیدهای الکترونیک قدرت از جمله IGBT ، Tyristor ، BJT و … باشد .عامل تعیین نوع کلید ماکزیمم ولتاژ و توان و فرکانس کلیدزنی است . این عناصر سه پایه دارند که از پایه سوم(در شکل پایه سوم آنها آورده نشده است و تنها با دو پایه در مدار قرار گرفته‌اند .) می‌توان برای کنترل خاموش و روشن کردن آنها استقاده کرد. بعد از توضیح مختصر راجع به اجزا نوبت به آن رسیده که قدری درباره نحوه عملکرد مدار بالا توضیح دهیم جدول زیر ۳ حالت مختلفی را که می‌توانیم برای کلیدها بوجود آوریم نشان می‌دهد :
جدول بالا ، نحوه معکوس کردن (inverting) ولتاژ ورودی در خروجی را نشان می‌دهد . تصویر بعدی یک ولتاژ DC و یک ولتاژAC و Vout را در بین این دو نشان می‌دهد تا امکان مقایسه این سه نمودار فراهم شود .
برای مشاهده مقالات و پروژه های بیشتر ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.
