طراحی کنترل کننده ولتاژ دیجیتال برای مبدل های تجدیدپذیر تکفاز متصل به شبکه

جداسازی توان سمت شبکه از توان ورودی یکی از مهمترین چالش های سیستم های تکفاز متصل به منابع تجدیدپذیر است. هدف اصلی در این سیستم ها کاهش ظرفیت خازن جداساز می باشد. اما کاهش ظرفیت خازن مشکلاتی از قبیل افزایش اعوجاج هارمونیکی کل جریان شبکه و همچنین نوسانات (فراجهش و فروجهش) ولتاژ خازن جداساز را ایجاد می کند. لذا استفاده از روش های کنترلی جهت بهینه سازی عملکرد این سیستم ها ضروری خواهد بود. کنترل کننده ولتاژ وظیفه دارد ولتاژ خازن باس را تنظیم کرده، هارمونیک دوم شبکه را حذف و بده بستانی میان هزینه سیستم با دو پارامتر اعوجاج هارمونیکی کل و فراجهش برقرار نماید. در این مقاله یک فیلتر ناچ با رویکرد دیجیتال ارایه شده است که توانسته سرعت پاسخ گذرای سیستم را افزایش دهد و همچنین ریپل هارمونیکی را به خوبی از بین ببرد. روابط مربوط به ظرفیت خازن با اعوجاج هارمونیکی کل و فراجهش بطور کامل فراهم شده است. همچنین روابط ریاضی مربوط به طراحی فیلتر ناچ دیجیتال نیز آورده شده است. تمامی شبیه سازی ها در محیط سیمولینک متلب انجام شده است. سیستم مورد بررسی یک پنل خورشیدی 250 وات متصل به شبکه 220 ولت موثر 50 هرتز می باشد. میزان اعوجاج هارمونیکی کل جریان تزریقی به شبکه حدودا برابر 0/6 درصد بدست آمده است.