شکل موج ولتاژها در این سیستم قدرت در شکل۵-۲۴ ارائه شده است که علاوه بر فرکانس اصلی دارای هارمونیک اضافی است.
شکل۵-۲۸ نمودار شکل موج ها قبل از فیلتر گذاری
جهت حذف هارمونیکها در این سیستم قدرت یک فیلتر سه فاز غیر فعال به سیستم اضافه شده است.( طبق شکل ۵-۲۵) نمودار شکل موج ها بعد از فیلتر گذاری در شکل۵-۲۶ ارائه شده است.
شکل۵-۲۹ نمودار سیستم قدرت بعد از فیلتر گذاری
شکل۵-۳۰- نمودار شکل موج ها بعد از فیلتر گذاری

شبیه سازی مبدل های DC-DC
شکل ۵-۲۷ ساده ترین مبدل DC به DC از نوع چاپر کاهنده مبتنی برترانزیستور IGBT را نشان می دهد که در نرم افزار متلب شبیه سازی شده است. یک ولتاژ DC ثابت به ورودی مبدل اعمال شده است.این ولتاژ و همچنین ولتاژ خروجی در شکل ۵-۲۸ ارائه شده است.
شکل ۵-۳۱-ساده ترین مبدل DC به DC از نوع چاپر کاهنده
شکل۵-۳۲-ولتاژ ورودی و همچنین ولتاژ خروجی چاپر
همچنین شکل ۵-۲۹ یک مبدل DC به DC دارای خروجی نسبتا ثابت را نشان می دهد که در نرم افزار متلب شبیه سازی شده است. یک ولتاژ DC ثابت به ورودی مبدل اعمال شده است.این ولتاژ و و ولتاژ دو سر دیود و همچنین ولتاژ خروجی مبدل در شکل ۵-۳۰ارائه شده است. مشاهده می شود که این مبدل دارای خروجی مناسبتری نسبت به مبدل قبلی
شکل ۵-۳۳- یک مبدل DC به DC دارای خروجی نسبتا ثابت و قابل کنترل
شکل ۵-۳۴- ولتاژ ورودی و ولتاژ دو سر دیود و همچنین ولتاژ خروجی مبدل

شبیه سازی سیستم فتوولتائیک دارای فیلتر
در بخش های قبلی این فصل شبیه سازی اجزای مختلف سیستم فتوولتائیک ارائه شد(به جز سلول خورشیدی). در ادامه شبیه سازی کامل ماژول خورشیدی و سیستم فتوولتائیک دارای فیلتر ارائه خواهد شد.شکل ۵-۳۱ ساختار شبیه سازی شده سیستم فتوولتائیک را در نرم افزار متلب نشان می دهد. این مدار را بخش های اصلی زیر است
۱- سلول های خورشیدی pv
۲- ذخیره ساز انرژی
۳- مبدل DC به DC
۴- اینورتر
۵-فیلتر
شکل ۵-۳۵- ساختار شبیه سازی شده سیستم فتوولتائیک را در نرم افزار متلب
Scope های ۱ الی ۶ نتایج شبیه سازی را در هر مرحله نشان می دهد که در شکل های زیر ارائه شده است
شکل ۵-۳۶ - نمودار نحوه تابش
شکل ۵-۳۷- ولتاژ تولید شده در یک سلول خورشیدی
شکل ۵-۳۸- ولتاژ خروجی ذخیره ساز انرژی(ورودی مبدل dc-dc)
شکل ۵-۳۹- ولتاژ خروجی مبدل dc-dc (ولتاژ ورودی اینورتر)
شکل ۵-۴۰ ولتاژ خروجی اینورتر ( دارای هارمونیک های اضافی)
شکل ۵-۴۱ ولتاژ خروجی پس از فیلتر شدن (دارای هارمونیک بسیار کم)
شکل ۵-۴۲ ولتاژ خروجی پس از فیلتر شدن (دارای هارمونیک بسیار کم) – در بازه زمانی کوچکتر
شکل ۵-۴۳- ولتاژ خروجی اینورتر ( دارای هارمونیک های اضافی)
شکل ۵-۴۴- ولتاژ خروجی پس از فیلتر شدن (دارای هارمونیک بسیار کم)
شکل ۵-۴۵- ولتاژ خروجی پس از فیلتر شدن (دارای هارمونیک بسیار کم) – در بازه زمانی کوچکتر
نتیجه گیری:
مبدل های با تعداد سطح بالا با درصد خیلی کمی ازTHDهمراه است. اعوجاج هارمونیکی کل تولید شده بوسیله اینورتر ۷ سطحی کمتراز اینورتر یک . دو ..وسه سطحی است. بنابراین حرارت و گرمای ناشی از اینورتر۷ سطحی کمتر از یک .دو ..وسه سطحی است.

سرعت، جریان و حرارت مهم ترین عواملی هستند که در یک موتور الکتریکی القایی توسط هارمونیک ها تحت تاثیر قرار می گیرند. حضور مبدل های چند سطحی در سیستم های الکتریکی و کاهش THD های حاصل از اینورتر به روش های گوناگونی مورد ارزیابی قرار گرفته اند.
اینورترهای چند سطحی در سیستم های قدرت نقش مهمی در تحویل توان بر عهده دارند. این نوع اینورترها دارای مزایای ذاتی از جمله توانایی عملکرد تحت ولتاژ و توان بالا، بهبود کیفیت شکل موج خروجی و انعطاف پذیری هستند که موجب جذب بیشتر آ ن ها در صنعت شده است. در تکنولوژی های جدید تولید برق با بهره گرفتن از منابع تجدیدپذیر از جمله سلول های خورشیدی، بخش عمده ای از هزینه ی تمام شده را ادوات الکترونیک قدرت به کار گرفته شده در آنها به خود اختصاص می دهد.
اینورترهای با دیودهای برشگر بر پایه اصلاح ساختار اینورتر دو سطحه از طریق اضافه نمودن دو نیمه هادی قدرت در هر فاز ارائه شده است. آستانه تحمل ادوات قدرت در اینورترهای با دیودهای برشگر تحت یک ولتاژ dc ورودی برابر در بیشتر موارد نصف ولتاژی است که ادوات قدرت در اینورترهای دوسطحه تحمل می کنند، و این امر موجب می گردد که در یک مشخصه یکسان، ولتاژ در اینورترهای با دیودهای برشگر می تواند دو برابر شود. اینورترهای با دیودهای برشگر به دیودهای برشگر نیاز دارند که مستعد برای نامتعادل کردن ولتاژ در خازن های dc به کار رفته به آن می باشند و این امر موجب شده که ساختار اینورترهای با دیودهای برشگر تنها تا در سه سطح ولتاژ خروجی در صنعت به کار گرفته شوند.
منابع
بخشایی ع، سلیقه راد ح ر، سعیدی فر م، رحیمی ع. ۱۳۸۹. ” کنترل اینورترهای منبع ولتاژ چندسطحی سه فاز با بهره گرفتن از مدولاسیون بردار فضایی و به کمک روش کلاسه بندی بردارها". استقلال. سال ۲۳. شماره ۱. ص ۳۲-۱۵.
خوش نظری ح. ۱۳۸۶.” استفاده از سیستم فتوولتائیک جهت تامین برق ایستگاه های تلویزیونی” . ششمین همایش ملی انرژی . ۲۲ و ۲۳ خرداد ۱۳۸۶
رسولی کوهی م، زعفرانچی زاده م ت، کنعان پ.۱۳۸۸ ” ارزیابی اقتصادی احداث نیروگاه فتوولتایی خورشیدی در ایران". بیست و چهارمین کنفرانس بین المللی برق . تهران. آبان ۸۸ .
قریشی ه، سید کماری م، یزدیان ورجانی ع. ۱۳۸۷. “روش جدی کنترل اینورترهای چندسطحی با بهره گرفتن از مدولاسیون بردار فضایی فازی". نوزدهمین کنفرانس مهندسی برق ایران. دانشگاه تربیت مدرس. ۱۳۸۷.
منشی پور س، خلفی ف. ۱۳۸۷. ” لزوم بومی سازی تکنولوژی برق خورشیدی (فتوولتائیک) در کشور” . اولین کنفرانس ملی انرژی های تجدیدپذیر ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان . ۱۶ مرداد ۸۷
موسوی س ز، امیری پ، چشفر م، صدوقی ج. ۱۳۸۱. “طراحی اینورتر سه سطحی با کنترل هیسترزیسی مد جریانی مبتنی بر پیل سوختی". دومین کنفرانس هیدروژن و پیل سوختی، ص ۱-۸
یوسفی ش، پارسا مقدم م، دشتی ر. ۱۳۸۶، “ارزیابی تأثیر سیستم های تولید پراکنده بر عملکرد شبکه های توزیع برق با مطالعه موردی مولدهای فتوولتاییک” . ششمین همایش ملی انرژی . ۲۲ و ۲۳ خرداد ۱۳۸۶
EL-Bakry, M. A. Arafah, S. H. Abo-Shady, S. E. E. Mahfouz. 2009 . A. A. Simulation and Implementation of Three-phase Three-level Inverter. SICE 2001 July 25-27, 2009, Nagoya. P"1-5.
Huseinbegovic, S. 2012. A Sliding Mode Based Direct Power Control of Three-Phase Grid-Connected Multilevel Inverter. Optimization of Electrical and Electronic Equipment (OPTIM), 2012 13th International Conference on. 24-26 May 2012. P: 790 - 797
Kocalmış, A. Sünter, S. 2006. Simulation of a Space Vector PWM Controller For a Three-Level Voltage-Fed Inverter Motor Drive. IEEE Industrial Electronics, IECON 2006 - 32nd Annual Conference on. P:1915-1920.
Lakshminarayanan,S. Mondal, G. Tekwani, P, N. Mohapatra, K. and Gopakumar,K. 2007. “Twelve-sided polygonal voltage space vector based multilevel inverter for an induction motor drive with common-mode voltage elimination,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 54, no. 5, pp. 2761– ۲۷۶۸.
Liu, Y and Luo, F. 2008. “Trinary hybrid multilevel inverter used in STATCOM with unbalanced voltages,” Proc. Inst. Electr. Eng.—Elect. Power Appl., vol. 152, no. 5, pp. 1203–۱۲۲۲.
Rech, C and Pinheiro, J, R. 2007. “Hybrid multilevel converters: Unified analysis and design considerations,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 54, no. 2, pp. 1092–۱۱۰۴.
Rodriguez, J. Pontt, J.Correa, P. Cortes ,P and Silva, C. 2009 .“A new modulation method to reduce common-mode voltages in multilevel inverters,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 51, no. 4, pp. 834–۸۳۹.
Sirisukprasert, S. Lai, J, S. and Liu T, H, 2011. “Optimum harmonic reduction with a wide range of modulation indexes for multilevel converters,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 49, no. 4, pp. 875–۸۸۱.