ارايه يك اينورتر تك‌فاز فتوولتاييك جديد با بازدهي بسيار بالا به‌منظور حذف جريان نشتي حالت مشترك در كاربردهاي ريزشبكه

A Novel High Efficient Single Phase Photovoltaic Inverter to Stop the Common Mode Leakage Current in Microgrid Applications

اين مقاله يك ساختار جديد را براي حذف جريان نشتي حالت مشترك در اينورترهاي متصل به شبكه ارايه مي‌كند. به‌منظور حذف جريان نشتي در اينورترهاي فتوولتاييك متصل به شبكه، تاكنون توپولوژي‌هاي بسياري معرفي‌شده‌اند، اما بازده هيچ‌يك از آن‌ها به بالاي 98‌درصد نمي‌رسد. در اين مقاله، يك اينورتر جديد ارايه مي‌شود كه ضمن حذف جريان نشتي، بازدهي را بالا مي‌برد و از لحاظ اقتصادي مقرون‌به‌صرفه است؛ زيرا اين ساختار از شش كليد و دو ديود تشكيل شده كه در مقايسه با موارد مشابه، از تعداد المان‌هاي كمتري برخوردار است. در اين اينورتر، تلفات توان نسبت به توپولوژي‌هاي معروف مانند H5، H6 و HERIC كمتر بوده و استرس ولتاژ سوييچ‌ها كاهش مي‌يابد. اين ويژگي‌ها به‌دليل تركيب‌بندي منحصربه‌فرد ساق‌هاي اينورتر و مكان قرارگيري كليدها و ديودها و تشكيل مسير هرزگرد مناسب پديد مي‌آيند. مسير هرزگرد، قسمت AC را از سمت DC مجزا مي‌كند و باعث قطع شارش جريان نشتي از آرايه فتوولتاييك به شبكه AC مي‌گردد. اين موضوع باعث بهبود شاخص‌هاي قابليت اطمينان شبكه و حفظ استانداردهاي حفاظتي خواهد شد. در انتها با مقايسه اينورتر پيشنهادي با گونه‌هاي موجود، صحت اين مطالب اعتبارسنجي مي‌گردد.

This paper proposes a novel topology to stop the common mode leakage current in a single-phase grid connected inverter. There are many topologies presented so far, but none of them have provided the efficiency more than 98 percent. In this paper, a modern configuration is presented which can not only stop the common mode leakage current but also increase the efficiency and power density while it is affordable as well. This inverter consists of 6 switches and 2 diodes which, in comparison with other similar girds, has less element number. Regarding the already known topologies like H5, H6 and HERIC, this inverter has less power loss and imposes less voltage stress on the switches. These features are enabled because an exclusive leg configuration and the placement of switches and diodes. In fact, the freewheel path decouples DC side from AC side of Inverter and results in the disconnection of the common mode current. This event modifies the network reliability indices and maintains safety standards. Finally, the validity of the performance of the proposed inverter is assessed against the available ones.