Порівняння топологій інверторів за коефіцієнтом нелінійних спотворень вихідної напруги

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorФедін, Ігор Сергійович
dc.date.accessioned2020-05-21T13:35:16Z
dc.date.available2020-05-21T13:35:16Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenThis paper is devoted to comparison analysis of different topologies of the inverters that are used in the systems with alternative energy sources. A brief theoretical review of the most commonly used topologies for the power systems with alternative energy sources are given, their main advantages and disadvantages are determined. In close details were considered principles of construction and operation of the topology with impedance input circuit (z-inverter), and topology with quasi-impedance input circuit (quasi-z-inverter). A special feature of these topologies is ability to operate in special mode which is called “shoot-trough state”. It means that one of the inverter’s arms is short-circuited for a small period of time which substitutes a part of the zero state. Possibility to operate in such state allows to increase the input voltage of the inverter that can be very suitable in inverters that are included in photovoltaic power systems. Implementation of shoot-trough state allows tracking maximum power point of the photovoltaic array without implementation of additional converters for this. Implementation of quasi-z-topology allows to reduce the load on the passive components of the impedance circuit and to ensure continuous power take-off from the solar batteries array, which makes it easier to track the maximum power point. As an evolution of the cascade multilevel and z- / quasi-z-inverter topologies multilevel cascaded topologies with z- and quasi-z-inverters in separate blocks were considered. The main principles of this structure allows to unite all advantages of cascaded multilevel and z-/quasi-z topologies in one device but also bring few drawbacks such as complexity of the implementation and higher cost of the resulting device. These topologies were simulated in Matlab Simulink, output voltage spectra and total harmonic distortion was obtained and analyzed. According to the obtained results of the simulation and review recommendations for proper selection of the topology of inverter depending on the type and sensitivity to the quality of the input voltage of the load and type of chosen alternative energy source are given. According to this results convenient cascaded multilevel topology could be recommended for the loads that are especially vulnerable to low quality of input supply voltage such as analog amplifiers and radio receivers as topology that have lowest THD (Total harmonic distortion) ratio. Z-/quasi-z-topologies are appropriate to consider as a converter of photovoltaic power system that will work on loads that are not demanding to the quality of supply voltage as topologies with highest level of THD of the output voltage. Cascaded topologies with z- and quasi-z-inverters in separate blocks could be considered as a compromise that could be used in photovoltaic power systems that works on vulnerable loads but such solution increases the cost of a whole power system and complication of the control system.uk
dc.description.abstractruПроведен обзор топологий инверторов напряжения, широко использующихся в системах электропитания с альтернативными источниками электроэнергии, определены достоинства и недостатки каждой из топологий. Подробнее рассмотрены принципы построения и функционирования инверторов с импедансной и квази-импедансной цепью во входном контуре. Проведено сравнение многоуровневой каскадной топологии, топологии с импедансной цепью во входном контуре (z-инвертор), топологии с квази-импедансной цепью во входном контуре (квази-z-инвертор), многоуровневых каскадных топологий с использованием z- и квази-z-инверторов в качестве топологии силовой части отдельного модуля по коэффициенту нелинейных искажений выходного напряжения. На основании результатов полученных в ходе исследований приведены рекомендации по использованию рассмотренных топологий исходя из требований нагрузки к качеству выходного напряжения и типа используемого альтернативного источника электроэнергии.uk
dc.description.abstractukПроведено огляд топологій інверторів напруги, що знаходять широке використання у системах електроживлення з альтернативними джерелами енергії, визначено переваги та недоліки кожної з топологій. Більш детально розглянуто будову та принцип функціонування інверторів з імпедансним та квазі-імпедансним ланцюгом у вхідному колі. Проведено порівняння багаторівневої каскадної топології, топології з імпедансним ланцюгом у вхідному контурі (z-інверторів), топології з квазі-імпедансним ланцюгом у вхідному контурі (квазі-z-інверторів), а також багаторівневих каскадних топологій з використанням z- та квазі-z-інверторів у якості топології силової частини окремого модуля за коефіцієнтом нелінійних спотворень вихідної напруги. За результатами отриманими в результаті досліджень наведено рекомендації щодо застосування досліджених топологій виходячи з вимог навантаження до якості вихідної напруги та типу використовуваного джерела альтернативної енергії.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2617-0965.2019.2.4.163671
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/33689
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/uk
dc.sourceЕлектронна та Акустична Інженерія : науково-технічний журнал, 2019, Т. 2, № 4uk
dc.subjectбагаторівневий інвертор напругиuk
dc.subjectкаскадна схемаuk
dc.subjectсхема з імпедансним ланцюгом у вхідному контуріuk
dc.subjectсхема з квазі-імпедансним ланцюгом у вхідному контуріuk
dc.subjectбагаторівневий z-інверторuk
dc.subjectбагаторівневий квазі-z-інверторuk
dc.subjectcascade multilevel voltage inverteruk
dc.subjectz-inverteruk
dc.subjectquasi-z-inverteruk
dc.subjectmultilevel z-inverteruk
dc.subjectmultilevel quasi-z-inverteruk
dc.subjectмногоуровневый инвертор напряженияuk
dc.subjectкаскадная схемаuk
dc.subjectсхема с импедансной цепью во входном контуреuk
dc.subjectсхема с квази-импедансной цепью во входном контуреuk
dc.subjectмногоуровневый z-инверторuk
dc.subjectмногоуровневый квази-z-инверторuk
dc.subject.udc621.314.58uk
dc.titleПорівняння топологій інверторів за коефіцієнтом нелінійних спотворень вихідної напругиuk
dc.title.alternativeComparison of Inverter Topologies by Total Har-Monic Distortion of Output Voltageuk
dc.title.alternativeСравнение топологий инверторов по коэффициенту нелинейных искажений выходного напряженияuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
EAI2019_2-4_p6-11.pdf
Розмір:
570.44 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Електронна та Акустична Інженерія: науково-технічний журнал, Т. 2, № 4