Model of PV inverter in H4 and H5 topologies for power loss analysis

• Autorzy: Sobczyński D.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.03.31

Warianty tytułu

PL

Model przetwornicy PV w topologii H4 i H5 do analizy strat mocy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The PV, H4 inverters without transformers have many advantages like: high reliability and efficiency, low size and weight. However leakage currents arise at such topology, therefore, it is important to eliminate this unfavorable phenomenon. One of several methods is to use an inverter topology with an increased number of semiconductor switches, which allows the elimination of leakage currents. The aim of this paper is to reveal a through calculation of semiconductor losses of H4 and H5 power inverters used in different renewable energy sources. Power losses have been calculated by including the characteristics of the switches in the thermal models provided by the simulation software.

PL

Beztransformatorowe falowniki PV, w topologii H4 mają wiele zalet, takich jak: wysoka niezawodność i sprawność, niewielkie rozmiary i ciężar. Jednak w takiej topologii pojawiają się prądy upływu, dlatego ważne jest, aby wyeliminować to niekorzystne zjawisko. Jedną z kilku metod jest użycie topologii przetwornicy z większą liczbą przełączników półprzewodnikowych, co pozwala wyeliminować te prądy. Celem pracy jest przedstawienie obliczeń strat elementów półprzewodnikowych przetwornic mocy H4 i H5, stosowanych w różnych odnawialnych źródłach energii. Straty energii zostały obliczone przez uwzględnienie charakterystyk łączników w modelach termicznych dostępnych w programie symulacyjnym.

Słowa kluczowe

EN

PV inverter; semi conductor elements power loss calculation; power electronics transformerless converters

PL

falownik PV; obliczanie strat mocy elementów półprzewodników; beztransformatorowe przekształtniki energoelektroniczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 3
• Strony: 155--158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sobczyński D.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Katedra Energoelektroniki i Elektroenergetyki, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Blaabjerg F., Kjaer S. B., Pedersen J. K.: A Review of Single-Phase Grid-Connected Inverters for Photovoltaic Modules. IEEE Transactions on Industry Applications, 41 (2005), Issue 5, 1292-1306.
• [2] Li Q., Wol fs P.: A Review of the Single Phase Photovoltaic Module Integrated Converter Topologies With Three Different DC Link Configurations, IEEE Transactions on Power Electronics, 23 (2008), Issue 3, 1320 – 1333.
• [3] Buczek K., Mals ka W., Penar S.: Use of PSIM software for modelling a small solar power station, Przegląd Elektrotechniczny, 87 (2011), nr 8, 42-47.
• [4] Xue Y., Chang L., Bækhøj Kjær S., Bordonau J., Shimizu T.: Topologies of single-phase inverters for small distributed power generators: an overview, IEEE Transactions on Power Electronics, 19 (2004), no. 5, 1305-1314.
• [5] Suan F., Rahim N., Ping H.: Modeling, analysis and control of various types of transformerless grid connected PV inverters, in Proc. IEEE Clean Energy Technology 2011, 51– 56.
• [6] Araujo S., Zachar ias P., Mal lwi t z R.: Highly Efficient Single-Phase Transformerless Inverters for Grid-Connected Photovoltaic Systems, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57 (2010), no 9, 3118-3128.
• [7] H. Xiao and S. Xie: Transformerless split-inductor neutral point clamped three-level PV grid-connected inverter, IEEE Trans. Power Electron., 27 (2012), no. 4, 1799–1808.
• [8] J. Bar tman: Accuracy of reflecting the waveforms of current and voltage through their spectrum determined by the standards regulating measurements, Revue Roumaine des Sciences Techniques - Serie Électrotechnique et Énergétique 61(2016), pp.355-360, 2016.
• [9] Powersim Inc. "PSIM, User's Guide" Version 9.0, Release 2, March 2010, Copyright 2001-2010 Powersim Inc.
• [10] G. Dusan and M. Pur schel, "IGBT Power Losses Calculation Using the Datasheet Parameters," vol. Application Note v1.1, 2009.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).