DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.26.11

Удосконалення трифазного перетворювача для комбінованих систем електроживлення локальних об’єктів з фотоелектричною сонячною батареєю

Alexandr Shavelkin

Анотація


Розглянуто принципи формування струму багатофункціонального трифазного перетворювача для комбінованих систем електроживлення локальних об’єктів з фотоелектричною сонячною батареєю та підтриманням близького до одиниці коефіцієнту потужності у точці підключення до мережі за цілодобового використання. Запропоновано використання комбінованої модуляції з релейним регулятором струму, що дозволяє забезпечити відповідні стандартам показники струму мережі із найменшими втратами енергії в ключах. Розроблено структуру керування, що забезпечує реалізацію. Моделювання в системі «мережа–перетворювач–нелінійне навантаження» з оцінкою втрат потужності в ключах за різних принципів формування струму підтверджує ефективність запропонованих рішень.


Ключові слова


трирівневий інвертор; силовий активний фільтр; релейний регулятор струму; відхилення струму; однополярна та двополярна модуляція; коефіцієнт гармонік; коефіцієнт потужності; втрати потужності; моделювання

Повний текст:

PDF

Посилання


Vigneysh, T., Kumarappan, N. Grid interconnection of renewable energy sources using multifunctional grid-interactive converters: A fuzzy logic based approach. Electric Power Systems Research, 2017, 151, 359-368, doi: 10.1016/j.epsr. 2017.06.010.

Ruben, Lliuyacc, Juan, M. Mauricio, Antonio Gomez-Exposito, Mehdi, Savaghebi, Josep M. Guerrero. Grid-forming VSC control in four-wire systems with unbalanced Nonlinear loads. Electric Power Systems Research, 2017, 152, 249–256, doi:10.1016/j.epsr.2017.07.010.

Edris, Pouresmaeil, Daniel, Montesinos-Miracle. Control Scheme of Three-Level NPC Inverter for Integration of Renewable EnergyResources into AC Grid. IEEE Systems Journal, 2012, 6, 2, 242-253, doi: 10.1109/JSYST.2011.2162922.

Edris, Pouresmaeil, Carlos, Miguel-Espinar, Miquel, Massot-Campos, Daniel, Montesinos-Miracle, Oriol, Gomis-Bellmunt. A Control Technique for Integration of DG Units to the Electrical Networks. IEEE Transactions On Industrial Electronics, 2013, 60, 7, 2881-2893, doi: 10.1109/TIE.2012.2209616.

Georgios, Tsengenes, Georgios, Adamidis. Investigation of the behavior of a three phase grid-connected photovoltaic system to control active and reactive power. Electric Power Systems Research, 2011, 81, 177-184, doi:10.1016/j.epsr.2010.08.008.

Shavelkin, A. A. Struktury odnofaznykh preobrazovatel'nykh agregatov dlya kombinirovannykh sistem elektrosnabzheniya s fotoelektricheskimi solnechnymi batareyami [Structures of single-phase converter units for combined power supply systems with photovoltaic solar cells]. Tekhníchna yelektrodinamíka [Technical electrodynamics] IED NAS of Ukraine, 2018, 2, 39-46, doi: 10.15407//techned2018.02.039.

Shavelkin, A. A., Solonukha, B. V. Tryfaznyy peretvoryuvalʹnyy ahrehat dlya kombinovanykh system elektrozhyvlennya lokalʹnykh obʺyektiv z fotoelektrychnoyu sonyachnoyu batareyeyu [Three-phase transformer unit for combined power supply systems of local objects with photovoltaic solar battery]. Naukovi pratsi DonNTU. Seriya: «Elektrotekhnika i enerhetyka» [Scientific works of DonNTU. Series: "Electrical engineering and power engineering"], 2017, 1, 18, 45-53.

Huifeng, Mao, Xu, Yang, Zenglu, Chen, Zhaoan, Wang. A Hysteresis Current Controller for Single-Phase Three-Level Voltage Source Inverters. IEEE Transactions On Power Electronics, 2012, 27, 7, 3330-3339, doi: 10.1109/TPEL.2011.2181419.

Plushke, N., Grashkof, T., Kolpakov, A. Spetsializirovannyye moduli dlya trekhurovnevykh invertorov [Specialized modules for three-level inverters]. Silovaya elektronika [Power electronics], OOO «Media KiT», 2010, 2, 25, 44-47.

SEMIKRON IGBT modules. https://www. semikron.com/products/product-classes/igbtmodules.html.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Vigneysh, T. Grid interconnection of renewable energy sources using multifunctional grid-interactive converters: A fuzzy logic based approach / T. Vigneysh, N. Kumarappan // Electric Power Systems Research 151. – 2017. – Р. 359-368. – doi:10.1016/j.epsr.2017.06.010.
  2. Ruben, Lliuyacc. Grid-forming VSC control in four-wire systems with unbalanced Nonlinear loads / Ruben Lliuyacc, Juan M. Mauricio, Antonio Gomez-Exposito, Mehdi Savaghebi, Josep M. Guerrero. // Electric Power Systems Research. – 152. – 2017. – Р. 249-256. – doi: 10.1016/j.epsr.2017.07.010.
  3. Edris, Pouresmaeil. Control Scheme of Three-Level NPC Inverter for Integration of Renewable EnergyResources into AC Grid /Edris Pouresmaeil, Daniel Montesinos-Miracle// IEEE Systems Journal. – 2012. – V. 6, 2. – Р. 242-253. – doi: 10.1109/JSYST.2011.2162922.
  4. Pouresmaeil, Edris. A Control Technique for Integration of DG Units to the Electrical Networks / Edris Pouresmaeil, Carlos Miguel-Espinar, Miquel Massot-Campos, Daniel Montesinos-Miracle, Oriol Gomis-Bellmunt // IEEE Transactions On Industrial Electronics. – 2013. – V. 60, 7. 2881-2893. – doi: 10.1109/TIE.2012.2209616.
  5. Tsengenes, Georgios. Investigation of the behavior of a three phase grid-connected photovoltaic system to control active and reactive power / Georgios Tsengenes, Georgios Adamidis // Electric Power Systems Research. – 2011. – 81. – 177-184. – doi:10.1016/j.epsr.2010.08.008.
  6. Шавёлкин, А. А. Структуры однофазных преобразовательных агрегатов для комбинированных систем электроснабжения с фотоэлектрическими солнечными батареями / А. А. Шавёлкин // «Технічна електродинаміка» ИЭД НАН Украины. – 2018. – № 2.Р. 39 – 46. – doi: 10.15407//techned2018.02.039.
  7. Шавьолкін, О. О. Трифазний перетворювальний агрегат для комбінованих систем електроживлення локальних об’єктів з фотоелектричною сонячною батареєю / О. О. Шавьолкін, Б. В. Солонуха // Наукові праці ДонНТУ. Серія: «Електротехніка і енергетика» №1 (18). – 2017. – С.45-53.
  8. Mao, Huifeng A Hysteresis Current Controller for Single-Phase Three-Level Voltage Source Inverters / Huifeng Mao, Xu Yang, Zenglu Chen, Zhaoan Wang // IEEE Transactions On Power Electronics. – 2012. – V. 27, 7. – Р. 3330-3339. – doi 10.1109/TPEL.2011.2181419.
  9. Плушке, Н. Специализированные модули для трехуровневых инверторов / Н. Плушке, Т. Грашкоф, А. Колпаков // Силовая электроника. – ООО «Медиа КиТ». – 2010. – №2 (25). – С. 44-47.
  10. SEMIKRON IGBT modules. https://www. semikron.com/products/product-classes/igbtmodules.html.