چکیده
با توجه به نیاز روز افزون جهان به انرژی و همچنین محدود بودن منابع انرژی فسیلی، ضرورت استفاده از انرژی های تجدید پذیر را بیش از بیش نمایان می کند .انرژی خورشیدی از مهمترین صور انرزی های تجدید پذیر است.استفاده از PV بعنوان یک منبع تولید پراکنده با وجود مزایای فراوان ان مشابه منابع پراکنده دیگر دارای معایبی می باشد که بایستی تمهیدات لازم جهت مقابله و رفع این مشکل ها انجام شود در غیر این صورت خسارت های قابل توجه هم به منبع DG و هم به ادوات شبکه از جمله ترانس ها وارد می شود.
در این پروژه سعی شده است برخی از این مشکل ها و راه های مقابله با انها توضیح داده شود .از جمله به مساله جزیره شدن ناخواسته و افزایش و افت ولتاژ اشاره شده است.در ادامه مطالبی مربوط به شرایطی که از نظر بحث کیفیت توان یک سیستم PV باید داشته باشد تا بتواند به شبکه وصل شود و ارضای شرایط استانداردهای مختلف و نحوه اندازه گیری کمیت های کیفیت توان بیان می شود .سپس در مورد قابلیت اطمینان سیستم های PV و تاثیری که ساختار اینورتر PV بر قابلیت اطمینان آن دارد بحث می شود که مشخص می شود PV با چند اینورتر قابلیت اطمینان بالا از خود نشان می دهد اما هزینه بیشتری را می طلبد بنابراین روشی بیان می شود تا تعداد اینورتر های PV بهینه شود.
در اخر با توجه به اینکه هر مزیتی بدون صرف هزینه های دیگر حاصل نمی شود نیاز به وجود سیستم های حفاطتی و روش های کنترلی دقیقی می باشد تا در تبادل توان بین شبکه و سیستم PV خسارت هنگفتی به هر دو وارد نشود،
و توضیح داده میشود برای غلبه بر مشکل نا هماهنگی بین سلول های خورشیدی و بار داده شده باید از تعیین مکان نقطه توان ماکزیمم استفاده کرد.
هدفی که در بخش 2 دنبال می شود یافتن شیوه ی مناسب برای آشکار سازی نقطه توان حداکثر و شیوه ای است که موجب می شود سیستم نزدیک این نقطه کار کند.
فهرست مطالب :
چکیده 1
فصل اول : سیستم های فتوولتاییک 3
1-1 سیستم فتوولتائیک 3
1-1-1 مزایا و معایب سیستمهای فتوولتائیک 5
1-1-2 تکنولوژی ساخت PV [9] 7
ساختمان سلول 7
1-2 سه بخش عمده سیستم های فتوولتائیک 8
1-2-1 پنلهای خورشیدی در سیستم فتوولتائیک 9
مشخصه پنلها بر اساس تابش و دما 9
1-2-2 بخش واسطه 10
واحد تبدیل توان(اینورتر) 10
1-2-3 مصرف کننده یا بار الکتریکی 11
1-3 نیروگاههای فتوولتائیک 12
انواع کاربردهای سیستمهای فتوولتائیک 13
1-3-1 سیستم های مستقل از شبکه سراسری برق (Stand Alone) 13
1-3-2 سیستم های متصل به شبکه سراسری برق (Grid Connected) 14
الف) بار AC و اتصال به شبکه 15
ب) بار AC و DC واتصال به شبکه 15
1-3-3 سیستم های هیبرید 16
1-4 مدل سازی آرایه فتوولتاییک 17
1-4-1 مدل آرایه خورشیدی در matlab و پاسخهای سیستم 17
فصل دوم : اتصال PV به شبکه 19
2-1 مشکلات حاصل از اتصال pvبه شبکه:[2],[3] 19
2-1-1جزیره ای شدن غیر عمدی سیستم PV 20
2-1-1-1 تشخیص جزیره شدن 21
الف-تشخیص جزیره شدن بروش تغییرات توان راکتیو 21
ب- تشخیص جزیره شدن بروش اندازه گیری ادمیتانس: 23
2-1-2 تزریق جریان DC : 24
2-1-3 مشکل افت گذرای محدود ولتاز 25
2-1-4-1حذف اضافه ولتاژ 28
الف- استفاده از باطری جهت کنترل ولتاژ خروجی 29
ب- روش کنترل انتگرالی(ICS): 30
2-2 استانداردهای لازم کیفیت توان PV جهت اتصال به شبکه 32
2-2-1 سیستم اندازه گیری کیفیت انرزی الکتریکی PV [4] 32
2-3 قابلیت اطمینان سیستم PV:[5] 34
2-3-1 ساختار اینورتر وتاثیر آن بر محاسبه ضریب اطمینان 35
2-3-2 تعداد اینورتر بهینه برای بهبود قابلیت اطمینان 42
فصل سوم : نحوه ایجاد MPPT در آرایه های PV 46
3-1 تئوری مجموعههای فازی 46
3-2 مشخصه I-V 48
3-3اندازهگیری آرایه مرجع[11]: 48
3-4 استراتژی پیل راهنما چند برابر شدهی جریان: [12]-[13] 48
3-5 رویکرد تطبیق دهندهی امپدانس دینامیکی:[13] 48
3-6 معیار نوسان-خودکار:[14] 49
3-7 استراتژی اتصال بهینه 49
3-8 مشخصهی مدولهای خورشیدی تحت راهحلهای اتصالی مختلف: 50
3-9 کاربرد 53
3-9-1 بار مقاومتی: 53
3-9-2 بار دینامیکی: 56
فصل چهارم : کنترل مقاومMPPT 58
4-1 بکار گیری مدار چاپر boost 59
4-1-1 تابع تبدیل چاپر buck-boost 60
4-1-2 پاسخ پله 63
4-1-3 کنترلر ولتاژ آرایهی PV 63
4-1-4 فلوچارت و مدل سیستم 65
Plant مورد آزمایش 66
4-1-5 سیستم تحت آزمایش 69
4-1-6 نتایج آزمایش 74
4-2 خازن identifier 76
فصل پنجم : نتیجه گیری 79
منابع : 82