Un eficiente inversor fotovoltaico monofásico H7 conectado a la red para la conceptualización y método de mitigación CMC
Autores: Mahmoudian, Mehrdad; M. G. Rodrigues, Eduardo; Pouresmaeil, Edris
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un eficiente inversor fotovoltaico monofásico H7 conectado a la red para la conceptualización y método de mitigación CMC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Inversores
Sin transformador
Conectados a la red
Modo común
Interruptor de potencia
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Los inversores sin transformador son la opción económica como interfaces de potencia entre fuentes renovables fotovoltaicas (PV) y la red eléctrica. Sin aislamiento galvánico y un diseño adecuado de conversión de potencia, los inversores monofásicos conectados a la red pueden tener un rendimiento limitado debido a la presencia de una corriente de tierra de modo común significativa, lo que crea problemas de seguridad y aumenta el impacto negativo de armónicos en la corriente de la red. Este documento propone un inversor sin transformador extendido H6 que utiliza un interruptor de potencia adicional (H7) para mejorar la mitigación de corriente de fuga de modo común en una red eléctrica monofásica. El interruptor con una conexión en serie de diodo tiene como objetivo hacer una abrazadera efectiva del voltaje de modo común en el punto medio del enlace CC. Se presentan y formulan los principios de funcionamiento de la estructura propuesta con modulación de ancho de pulso sinusoidal bipolar (SPWM). El rendimiento de pruebas de laboratorio se detalla y evalúa en comparación con las conocidas topologías monofásicas sin transformador en términos de eficiencia de conversión de potencia, nivel de distorsión armónica total (THD) y número de componentes del circuito. La evaluación del rendimiento de la topología estudiada se completa con la inclusión de la funcionalidad de compensación de potencia reactiva verificada por una implementación de laboratorio de baja potencia con 98.02% de eficiencia y 30.3 mA para la corriente de fuga.
Descripción
Los inversores sin transformador son la opción económica como interfaces de potencia entre fuentes renovables fotovoltaicas (PV) y la red eléctrica. Sin aislamiento galvánico y un diseño adecuado de conversión de potencia, los inversores monofásicos conectados a la red pueden tener un rendimiento limitado debido a la presencia de una corriente de tierra de modo común significativa, lo que crea problemas de seguridad y aumenta el impacto negativo de armónicos en la corriente de la red. Este documento propone un inversor sin transformador extendido H6 que utiliza un interruptor de potencia adicional (H7) para mejorar la mitigación de corriente de fuga de modo común en una red eléctrica monofásica. El interruptor con una conexión en serie de diodo tiene como objetivo hacer una abrazadera efectiva del voltaje de modo común en el punto medio del enlace CC. Se presentan y formulan los principios de funcionamiento de la estructura propuesta con modulación de ancho de pulso sinusoidal bipolar (SPWM). El rendimiento de pruebas de laboratorio se detalla y evalúa en comparación con las conocidas topologías monofásicas sin transformador en términos de eficiencia de conversión de potencia, nivel de distorsión armónica total (THD) y número de componentes del circuito. La evaluación del rendimiento de la topología estudiada se completa con la inclusión de la funcionalidad de compensación de potencia reactiva verificada por una implementación de laboratorio de baja potencia con 98.02% de eficiencia y 30.3 mA para la corriente de fuga.