حذف ترانسفورماتور در سیستم های (PV) متصل به شبکه دارای مزایایی از جمله کاهش هزینه، اندازه و وزن بوده و همچنین باعث افزایش بازده کلی سیستم می شود. با وجود حذف ترانسفورماتور، ایزولاسیون گالوانیکی بین شبکه و آرایه (PV) وجود نداشته و در نتیجه جریان نشتی ناشی از خازن پراکنده نسبت به زمین باعث بروز مسایلی از قبیل افزایش طیف هارمونیکی در خروجی، تلفات و مشکلات ایمنی می شود. این مقاله یک ساختار بهبودیافته اینورتری بدون ترانسفورماتور دومرحله ای متصل به شبکه به منظور کاهش جریان نشتی ارائه می دهد. با توجه به این که در ساختار پیشنهادی ترمینال منفی سیستم (PV) مستقیما به نقطه خنثی شبکه وصل می شود، لذا جریان نشتی سیستم بدون استفاده از روش های کنترلی پیچیده خواهد شد. در این مقاله از روش کنترل کننده تناسبی- تشدیدی (PR) به منظور کنترل جریان تزریقی به شبکه استفاده شده است. برای تایید نتایج به دست آمده، اصول عملکرد اینورتر بدون ترانسفورماتور تحلیل و در محیط PSCAD/EMTDC شبیه سازی شده و نتایج توسط یک نمونه آزمایشگاهی به صورت عملی آزمایش شده است.

اینورتر نیمه شبه-منبع امپدانسی (SqZS) با ساختار زمین مشترک و بدون ترانسفورماتور مزایای زیادی نسبت به دیگر اینورترهای تک فاز فراهم می کند. حذف جریان نشتی، چگالی انرژی زیاد، تعداد عناصر کم و قیمت پایین، آن را به یک گزینه جذاب به عنوان میکرو-اینورتر در کاربردهای فوتوولتاییک تبدیل می کند. بااین وجود، بهره ولتاژ واحد یکی از معایب اینورتر SqZS است. به عبارت دیگر اینورتر پایه SqZS قابلیت افزایش ولتاژ را ندارد و بیشینه ولتاژ AC قابل استحصال برابر با ولتاژ DC ورودی است. بنابراین در این مقاله اینورتر اصلاح شده با قابلیت افزایش ولتاژ با عنوان (MSqZS) پیشنهاد شده است. اینورتر پیشنهادی، ساختاری اصلاح شده از اینورتر پایه SqZS است که با اضافه نمودن خازن سری ضمن حفظ خاصیت زمین مشترک، امکان دستیابی به بهره ولتاژ بالاتر از یک (حالت بوست) را فراهم می گردد. مدولاسیون پهنای پالس سینوسی غیرخطی (NLSPWM) به نحوی اصلاح می شود که امکان بهره مندی از قابلیت نهفته در ساختار پایه SqZS جهت دستیابی به بهره ولتاژ بالاتر فراهم می گردد. اینورتر پیشنهادی قادر به تغذیه بارهای با ضریب توان کمتر از یک بوده و قابلیت تزریق توان راکتیو را نیز دارد. نتایج حاصل از شبیه سازی ها و آزمایش های عملی در حالت های حلقه باز و حلقه بسته، صحت عملکرد اینورتر پیشنهادی را تایید می کنند.

این مقاله یک توپولوژی نوین را برای حذف جریان نشتی حالت مشترک در اینورترهای متصل به شبکه ارائه می کند. به منظور حذف جریان نشتی در اینورترهای فتوولتاییک متصل به شبکه، تاکنون توپولوژی های بسیاری معرفی شده اند. اما هیچ کدام دارای بازده بالای 98 درصد نبوده اند. در این مقاله یک اینورتر نوین ارائه می گردد که ضمن حذف جریان نشتی، بازدهی را بالا می برد و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می باشد. زیرا این ساختار از 6 کلید و دو دیود تشکیل شده که در مقایسه با موارد مشابه، از تعداد المان های کمتری برخوردار است. در این اینورتر تلفات توان نسبت به توپولوژی های معروف مانند H5، H6 و HERIC کمتر بوده و استرس ولتاژ سوئیچ ها کاهش می یابد. این ویژگی ها به دلیل ترکیب بندی منحصر به فرد ساق های اینورتر و مکان قرار گیری کلیدها و دیودها و تشکیل مسیر هرزگرد مناسب پدید می آیند. مسیر هرزگرد، قسمت AC را از سمت DC دکوپله می کند و باعث قطع شارش جریان نشتی از آرایه فتوولتاییک به شبکه AC می گردد. این موضوع باعث بهبود شاخص های قابلیت اطمینان شبکه و حفظ استانداردهای حفاظتی خواهد شد. در انتها با مقایسه اینورتر پیشنهادی با گونه های موجود، صحت این مطالب اعتبار سنجی می گردد.

در سال های اخیر، انرژی های تجدیدپذیر و سیستم های ذخیره سازی سهم قابل توجهی در سیستم قدرت به دست آورده اند. با توجه به نفوذ بالای این منابع قدرت غیرقابل پیش بینی، به ویژه در شبکه های توزیع، چالش های جدید مربوط به ادغام و مدیریت این منابع جدید با سیستم های ذخیره سازی در تحقیقات سیستم قدرت به وجود آمده است. بر این اساس، هدف این مقاله ارائه یک روش برنامه ریزی نوآورانه برای تنظیم ولتاژ در شبکه های فشار ضعیف است. یک نوع ساده از قرارداد برای خدمات جانبی که مشارکت کاربران فعال دارای سیستم ذخیره سازی همراه با سیستم (PV) را پیش بینی می کند، در نظر گرفته خواهد شد. این روش امکان تنظیم ولتاژ در یک سیستم توزیع را با استفاده از یک سیستم ترکیبی (PV) و سیستم ذخیره ساز انرژی فراهم می آورد. تنظیم ولتاژ با تنظیم مقدار توان راکتیو اینورتر براساس ضرایب حساسیت گره در نظر گرفته شده، همچنین با در نظر گرفتن محدودیت های منحنی قابلیت اینورتر خواهد بود. به علاوه یک سیاست تعرفه تشویقی برای خدمات جانبی، به منظور تحقق عملکرد الگوریتم برنامه ریزی پیشنهاد شده است. نتایج شبیه سازی کارایی روش پیشنهادی برای برنامه ریزی سیستم قدرت را نشان می دهد.

امروزه، تقاضا برای سیستم فتوولتاییک به دلیل مزایای متعدد آن افزایش یافته است. در بسیاری از کاربردها، به منظور کاهش تلفات و در پی آن افزایش بازده، کاهش وزن و هزینه اینورتر، ترانسفورماتورها از اینورترهای فتوولتاییک متصل به شبکه حذف شده اند. در این شرایط به دلیل نبود مجزاسازی گالوانیکی، ولتاژ مد مشترک باعث جاری شدن جریان نشتی ازطریق خازن پارازیتی می شود. جریان نشتی باعث افزایش تلفات، کاهش کیفیت جریان تزریقی به شبکه، ایجاد تداخل الکترومغناطیسی و مشکلات ایمنی فردی می شود. بنابراین بایستی جریان نشتی را تا رسیدن به حدود تعریف شده در استانداردVDE0126-1-1 محدود کرد. در مقاله پیش رو تلاش شده است تا با استفاده از دو روش کنترل پیش بین تک برداری و کنترل پیش بین دوبرداری این کار انجام شود. در این روش بدون به کارگیری هرگونه سخت افزار اضافی، علاوه بر کاهش جریان نشتی، فرکانس کلیدزنی و مقدار THD جریان شبکه نیز کاهش می یابد. نتایج شبیه سازی صحت عملکرد روش پیشنهادی را نشان می دهد.

اینورتر یکی از اجزای اصلی نیروگاه های فتوولتاییک می باشد. از آنجایی که توان خروجی نیروگاه با عملکرد اینورتر رابطه ی مستقیم دارد، تلفات اینورتر در تولید و بهره وری نیروگاه بسیار تاثیر گذار است. اینورتر دارای تلفات متعددی بوده که مهمترین آن ها تلفات اشباع اینورتر و تلفات راندمان اینورتر می باشد. از جمله عوامل اثر گذار بر تلفات اشباع و راندمان اینورتر می توان به ارتفاع از سطح دریا، دمای محیط، میزان توان DC ورودی، سرعت باد، چگالی هوا، تشعشع و. . . اشاره داشت. به دلیل پتانسیل تابشی بالا، گستردگی مساحت و وجود تنوع اقلیمی زیاد استان کرمان، در این مقاله این استان به عنوان یکی از مناطق مستعد جهت نصب نیروگاه های فتوولتاییک انتخاب شده و تاثیر عوامل محیطی بر تلفات اشباع و راندمان اینورتر در مناطق مختلف آن شبیه سازی شده است. در شبیه سازی تاثیر عوامل متعددی ازجمله سرعت باد، تشعشع، ارتفاع از سطح دریا، دمای محیط، تلفات اجزای مختلف نیروگاه، مصرف برق اینورتر در طول عملیات، مصرف برق اینورتر در شب، تلفات سایه، گردوغبار، تلفات ناشی از ماژول فتوولتاییک، تلفات ناشی از عدم هماهنگی ماژول ها و تلفات سیم کشی AC در نظر گرفته شده است. همچنین تاثیر میزان ضریب نسبت تبدیل DC به AC اینورتر بر تلفات اشباع اینورتر، توان تولیدی نیروگاه و ضریب ظرفیت نیروگاه بررسی شده است.