DSTATCOM-based 15 level asymmetrical multilevel inverter for improving power quality

• Autorzy: Sundaramoorthi Panneerselvam , Venkatesh Govindasamy Saravana

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.6355

Warianty tytułu

PL

15-poziomowy asymetryczny falownik wielopoziomowy oparty na technologii DSTATCOM poprawiający jakość zasilania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study suggests an asymmetric multilevel inverter based on DSTATCOM that employs SVPWM techniques to produce higher output levels. There are two steps in the suggested inverter. One full bridge and two half bridges make up the inverter's main stage. A full bridge converter had four switches and a single DC source, while half bridges have separate DC sources with a voltage ratio of 1:3:3. Every cell has a fixed neutral point and is connected in a cascaded fashion. The inverter's performance is not improved by setting the DC source values equally. A folded cascaded H-bridge circuit running at a line frequency makes up the second circuit. Control plan PWM's space vector modulation was used to verify the suggested topology. Each control scheme's specific methodology as well as switching pulses are covered in great detail. In MATLAB/Simulink, the suggested system has been simulated with an output voltage of 350 V and an output current of roughly 3.5 A.

PL

W niniejszym opracowaniu zaproponowano asymetryczny falownik wielopoziomowy oparty na DSTATCOM, który wykorzystuje techniki SVPWM do wytwarzania wyższych poziomów wyjściowych. Proponowany falownik składa się z dwóch stopni. Jeden pełny mostek i dwa półmostki tworzą główny stopień falownika. Przetwornica z pełnym mostkiem ma cztery przełączniki i pojedyncze źródło prądu stałego, podczas gdy półmostki mają oddzielne źródła prądu stałego o stosunku napięć 1:3:3. Każde ogniwo ma stały punkt neutralny i jest połączone kaskadowo. Ustawienie jednakowych wartości źródeł prądu stałego nie poprawia wydajności falownika. Złożony kaskadowy obwód mostka H pracujący z częstotliwością sieciową tworzy drugi obwód. Do weryfikacji proponowanej topologii wykorzystano modulację wektora przestrzennego PWM. Szczegółowo omówiono metodologię każdego schematu sterowania, a także impulsy przełączające. W programie MATLAB/Simulink zasugerowany system został zasymulowany przy napięciu wyjściowym 350 V i prądzie wyjściowym około 3,5 A.

Słowa kluczowe

EN

DSTATCOM; THD reduction; PWM scheme; multicarrier PWM scheme; SVPWM scheme

PL

DSTATCOM; redukcja THD; schemat PWM; schemat PWM z wieloma nośnymi; schemat SVPWM

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 14, nr 4
• Strony: 63--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sundaramoorthi Panneerselvam

• Periyar Maniammai Institute of Science and Technology, Research Scholar, Thanjavur, India

• https://orcid.org/0000-0002-9321-140x

autor

Venkatesh Govindasamy Saravana

• Periyar Maniammai Institute of Science and Technology,Department ofElectrical and Electronics Engineering, Thanjavur, India

• https://orcid.org/0000-0002-0154-2974

Bibliografia

• [1] Adithya S. N., Raghu Raman S.: Study of Multilevel Sinusoidal PWM Methods for Cascaded H-Bridge Multilevel Inverters. IEEE 2nd International Conference On Electrical Energy Systems. Chennai 2014, 249–254.
• [2] Ganesamoorthy R., Srinivasan S.: An improved intermittent power supply technique for electrostatic precipitators. Energy Harvesting and Systems 10(2), 2023.
• [3] Halim W. A., Rahim N. A., Azri M.: Selective harmonic elimination for a single-phase 13-level TCHB based cascaded multilevel inverter using FPGA. Journal of Power Electronics 14(3), 2014, 488–498.
• [4] Hashimov A. M. et al.: Static and dynamic simulation models for reactive power flow control in power system by means of STATCOM device. International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering 12(1), 2020, 84–89.
• [5] Hassan M. M., Mekhelif S., Ahmed M.: Three-phase hybrid multilevel inverter with less power electronic components using space vector modulation. IET Power Electronics 7(5), 2014, 1256–1265.
• [6] Kouro S. et al.: Recent Advances and Industrial Applications of Multilevel Converters. IEEE Transactions On Industrial Electronics 57(8), 2010, 2553–2580.
• [7] Laali S. et al.: Development of Multi-Carrier PWM Technique for Multilevel Inverters. International Conference on Electrical Machines and Systems. Incheon, 2010, 77–81.
• [8] Lazimov T., Saafan E, S., Gahramanova S.: Switching of MSC in Flexible Ac Transmission Systems. International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering 13(4), 2021, 201–206.
• [9] Lezana P. et al.: Survey on Fault Operation on Multilevel Inverters. IEEE Transactions On Industrial Electronics 57(7), 2010, 2207–2218.
• [10] Malekjamshidi Z. et al.: A Comparative Study on Characteristics of Major Topologies of Voltage Source Multilevel Inverters. IEEE Innovative Smart Grid Technologies. Asia, Kualalumpur, 2014, 612–617.
• [11] McGrath B. P., Holmes D. G.: A comparison of multicarrier PWM strategies for cascaded and neutral point clamped multilevel inverters. IEEE 31st Annual Power Electronics Specialists Conference. Galway, 2000, 674–679.
• [12] Meeravali S. K., Chandrasekar K.: Power quality Enhancement using Multi-level Cascaded H-Bridge based D-STATCOM with IRP Theory. International Electrical Engineering Journal 6(2), 2015, 1756–1764.
• [13] Rodriguez J. et al.: A Survey on Neutral-Point-Clamped Inverters. IEEE Transactions On Industrial Electronics 57(7), 2010, 2219–2230.
• [14] Rodriguez J. et al.: Multilevel Inverters: A Survey of Topologies, Controls, and Applications. IEEE Transactions on Industrial Electronics 49(4), 2002, 724–738.
• [15] Shadmesgaran M. R., Hashimov A. M., Rahmanov N. R.: A glance of optimal control effects on technical and economic operation in grid. International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering 13(1), 2021, 1–10.
• [16] Sundaramoorthi P., Saravana Venkatesh G., Prasanna Moorthy V.: DSTATCOM based additive and subtractive topology multilevel inverter for improving power quality. International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering 14(2), 2022, 36–45.