Şebekeye bağlı tek fazlı inverterlerde filtre tasarımı

Şebekeye enerji aktaran inverterlerde, aktarılan enerjinin yüksek kalitede olması açısından filtre seçimi ve kontrolör tasarımı oldukça önemlidir. Bu iki faktör, şebekeye aktarılan enerji verimliliğinde, güç kalitesinde ve sistem kararlılığında etkilidir. İnverter ile şebeke arasında kullanılan filtre elemanları ile, anahtarlama harmoniklerinin bastırılması ve şebekeye aktarılan akımın THD değerinin iyileştirilmesi sağlanmaktadır. Bu çalışmada tek fazlı bir inverter çıkışında kullanılan LCL filtre elemanlarının değerlerinin belirlenebilmesi için MATLAB ortamında çalışan bir analiz programı geliştirilmiştir. Akım kontrolü oransal rezonant (PR) kontrolör ile gerçekleştirilmiştir. PR kontrolör ayrık zamanda tasarlanmıştır. PR kontrolörün, sistemin kararlılığı üzerindeki davranışı incelenmiştir. Geliştirilen program yardımıyla farklı endüktans, kondansatör, anahtarlama frekansı ve referans akım değerleri için inverter akımının efektif değeri ile şebeke akımının toplam harmonik distorsiyonu (THD) hesaplanmaktadır. Hesaplanan değerler kullanılarak karakteristik eğriler elde edilmiştir. Üretilen karakteristik eğriler kullanılarak filtre elemanlarının seçimi yapılabilmektedir. Farklı anahtarlama frekanslarında kararlı çalışmanın sağlandığı ve THD<%5 şartını sağlayan L1, L2 ve C1 değerlerinin oluşturduğu çözüm kümeleri bulunmuştur.