Design a 91-multilevel inverter circuit using solar PV system sources

• Autorzy: Juma’a, Hameed G. , Atyia, Thamir H.

Warianty tytułu

PL

Projekt 91-poziomowy obwód falownika z wykorzystaniem źródeł systemu fotowoltaicznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The process of power conversion reduces power stability while raising harmonics and losses. The benefits of multilayer inverter technology can help traditional inverters make up for their drawbacks. Technologies using multilevel inverters have lately acquired popularity as an affordable substitute for a variety of industrial applications. A few distinguishing features of this topology are a reduced component count, decreased switching losses, and an improved output voltage/current waveform. The reduction of harmonic components in the inverter output voltage/current is the most important requirement for multilevel inverters. Five distinct renewable energy sources make up the system that this study proposes. It is advised to use five PV solar systems with voltages of (1:3:5:15:21E) values. The complete DC sources were added together to provide a 91-level output voltage, which is (1:3:5:15:21E). The MATLAB application is used to design the system.

PL

Proces konwersji mocy zmniejsza stabilność zasilania, jednocześnie zwiększając harmoniczne i straty. Zalety wielowarstwowej technologii inwerterowej mogą pomóc tradycyjnym inwerterom nadrobić ich wady. Technologie wykorzystujące falowniki wielopoziomowe zyskały ostatnio popularność jako przystępny cenowo substytut dla różnych zastosowań przemysłowych. Kilka cech wyróżniających tę topologię to zmniejszona liczba elementów, mniejsze straty przełączania i ulepszony przebieg napięcia/prądu wyjściowego. Redukcja składowych harmonicznych w napięciu/prądzie wyjściowym falownika jest najważniejszym wymaganiem dla falowników wielopoziomowych. Pięć różnych źródeł energii odnawialnej tworzy system proponowany w tym badaniu. Zaleca się stosowanie pięciu systemów fotowoltaicznych o napięciach (1:3:5:15:21E). Kompletne źródła prądu stałego zostały dodane razem, aby zapewnić 91-poziomowe napięcie wyjściowe, które wynosi (1:3:5:15:21E). Do zaprojektowania systemu wykorzystano aplikację MATLA.

Słowa kluczowe

PL

energia odnawialna; system PV; falownik wielopoziomowy; przełącznik redukujący

EN

renewable energy; PV system; multilevel inverter; standalone; reduce switche

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 11
• Strony: 127--133
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Juma’a, Hameed G.

• Electrical Engineering Department, University of Tikrit, Tikrit, Iraq

autor

Atyia, Thamir H.

• Electrical Engineering Department, University of Tikrit, Tikrit, Iraq,

Bibliografia

• [1] D.Ganesh, G.Chandra Sekhar,” Simulation of Three Phase Nine-level Inverter for Interfacing with Solar PV system” International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology,2017
• [2] Ali Bughneda, Mohamed Salem, Anna Richelli, Dahaman Ishak, and Salah Alatai, “Review of Multilevel Inverters for PV Energy System Applications” Review, energies, MDPI, 2021.
• [3] Mohd. Sami and M. A. Mallick, “Cascaded H-Bridge 11-level Multilevel Inverter”, International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 2021.
• [4] Rashid Al Badwawi, Mohammad Abusara and Tapas Mallick, “A Review of Hybrid Solar PV and Wind Energy System”, Smart Science Vol. 3, No. 3, pp. 127-138(2015).
• [5] Esram T, Chapman PL (2007) Comparison of photovoltaic array maximum power point tracking techniques. IEEE Trans Energy Convers 22:439–449
• [6] Sourabh Rathore, Mukesh Kumar Kirar and S. K Bhardwaj, “SIMULATION OF CASCADED H- BRIDGE MULTILEVEL INVERTER USING PD, POD, APOD TECHNIQUES”, Electrical & Computer Engineering: An International Journal (ECIJ) Volume 4, Number 3, September 2015.
• [7] Pui-Weng Chan, Syafrudin Masri “DC-DC Boost Converter with Constant Output Voltage for Grid Connected Photovoltaic Application System”, 2010.
• [8] Rakan Khalil ANTAR, Taha A. Hussien, Abdallah A. Hamdon, “Design and Implementation of Reduced Number of Switches for New Multilevel Inverter Topology without Zero-Level State”, Vol.13, No.1, pp. 401-410, International Journal of Power Electronics and drive system, March, 2022. http://doi.org/10.11591/ijpeds.v13.i1
• [9] Reshma S. Jadhav and Sangita B. Patil, “Design and Implementation of PV-Wind Battery Hybrid System for off grid and on grid”, Proceedings of the Fourth International Conference on Inventive Systems and Control (ICISC 2020).
• [10] Salman, S., AI, X. & WU, Z. Design of a P-&-O algorithm based MPPT charge controller for a stand-alone 200W PV system. Prot Control Mod Power Syst 3, 25 (2018). https://doi.org/10.1186/s41601-018-0099-8.
• [11] Harith A. Albadrani, Rakan Khalil ANTAR, “Modeling of 81- Level Inverter Based on a Novel Control Technique” Vol.22, No.3, Przeglad Elektrotechniczny Journal, March, 2022. http://doi:10.15199/48.2022.03.13.
• [12] Asef A. SALEH, Rakan Khalil ANTAR, Harith Al-Badrani, “Design of New Structure of Multilevel Inverter Based on Modified Absolut Sinusoidal PWM Technique”, International Journal of Power Electronics and Drive System (IJPEDS), vol.12, no.4, 2021. https://doi.org/10.11591/ijpeds.v12.i4.pp2314-2321.
• [13] Prabhu, H. U., & Babu, M. R. “Performance Study of MPPT Algorithms of DC-DC Boost Converters For PV Cell Applications“. 2021 7th International Conference on Electrical Energy Systems (ICEES). (2021). doi:10.1109/icees51510.2021.9383701.
• [14] Eswar, Kommoju Naga Durga Veera Sai, et al. Comprehensive Study on Reduced DC Source Count: Multilevel Inverters and Its Design Topologies. Energies, 2022, 16.1: 18.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.11.22