Performance Assessment of the Inverter-based Grid Connection of Photovoltaic Systems

摘要

The present trend towards extended adoption of energy production from renewable sources is leading to increased attention towards the diffusion of grid-connected photovoltaic (PV) systems. Different technologies are available for the connection of the PV systems to the grid through inverter-based Power Conditioning Units (PCUs). This paper presents the results of a comparative study referred to the characteristics of different types of PCUs, based on the experimental results obtained for a wide range of solar irradiance and operating conditions. The performance of the grid connection has been characterised by using a set of parameters, referred both to the DC an'd to the AC side of the inverter, such as the efficiency of the maximum power point tracking, the DC/AC efficiency, the power factor and the harmonic distortion of voltage and current at the interface with the grid. The PV systems have been further characterised by considering their ability of avoiding the undesired islanding operation through relatively fast detection of the islanding conditions and fast PV system shutdown. The results are discussed and compared to the specifications provided by the manufacturers and to the limits imposed by some standards.%Sadašnji trend koji vodi prema sve većoj potrebi za proizvodnjom energije iz obnovljivih izvora energije usmjerava povećanu pozornost prema primjeni fotonaponskih (PV) sustava spojenih u mrežu. Različite su tehnologije raspoložive za spajanje PV sustava na mrežu preko izmjenjivačkih energetskih jedinica (PCU). Ovaj rad prikazuje rezultate usporednog proučavanja karakteristika različitih tipova izmjenjivačkih energetskih jedinica (PCU) na osnovi eksperimentalnih rezultata dobivenih za široki opseg Sunčeva zračenja i uvjeta rada. Svojstva mrežnog spoja okarakterizirana su korištenjem skupa parametara koji se odnose i na istosmjernu (DC) i na izmjeničnu (AC) stranu izmjenjivača, kao što su efikasnost praćenja točke maksimalne snage, DC/AC efikasnosti, faktor snage i harmoničko izobličenje napona i struja na spoju s mrežom. Fotonaponski sustavi su dalje okarakterizirani uzimajući u obzir njihove sposobnosti izbjegavanja neželjene operacije otočnoga rada njegovom relativno brzom detekcijom i isključivanjem. Provedena je rasprava o rezultatima, a zatim su rezultati uspoređeni sa specifikacijama dobivenim od proizvođača i s ograničenjima proisteklima iz nekih standarda.