Inversor multinivel de aumento con conmutación de autoequilibrio y capacitancia con conexión a tierra común
Autores: Panda, Kaibalya Prasad; Dalai, Sumant Kumar; Panda, Gayadhar; Naayagi, Ramasamy T.; Lee, Sze Sing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Inversor multinivel de aumento con conmutación de autoequilibrio y capacitancia con conexión a tierra común
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Transformadores
Inversores
Fotovoltaico
Corriente de fuga
Conmutador de capacitores
Multinivel
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los inversores sin transformador han sido ampliamente desplegados en aplicaciones fotovoltaicas (PV), debido a características como alta eficiencia, alta calidad de energía y bajo costo. Sin embargo, la corriente de fuga en tales inversores debido a la ausencia de aislamiento galvánico ha resultado en varias modificaciones topológicas. Este documento presenta un inversor multinivel (MLI) basado en condensadores conmutados de entrada única (SC) que es capaz de eliminar la corriente de fuga debido a su estructura de tierra común. Además, el inversor propuesto tiene la capacidad de aumentar el voltaje en una sola etapa, lo cual es esencial en sistemas fotovoltaicos. El conmutación serie-paralelo facilita el autoequilibrio de los SC, lo que, a su vez, ayuda en el aumento de voltaje. Además, el MLI propuesto sintetiza una salida de siete niveles usando solo ocho interruptores. Tras un análisis en profundidad de la operación del circuito, el esquema de modulación y las pérdidas de potencia, se lleva a cabo una comparación detallada entre los MLI de siete niveles recientemente desarrollados, que verifica la superioridad del diseño. Se presentan extensos resultados de simulación y experimentales para validar las características prominentes del MLI de siete niveles bajo condiciones de operación dinámicas.
Descripción
Los inversores sin transformador han sido ampliamente desplegados en aplicaciones fotovoltaicas (PV), debido a características como alta eficiencia, alta calidad de energía y bajo costo. Sin embargo, la corriente de fuga en tales inversores debido a la ausencia de aislamiento galvánico ha resultado en varias modificaciones topológicas. Este documento presenta un inversor multinivel (MLI) basado en condensadores conmutados de entrada única (SC) que es capaz de eliminar la corriente de fuga debido a su estructura de tierra común. Además, el inversor propuesto tiene la capacidad de aumentar el voltaje en una sola etapa, lo cual es esencial en sistemas fotovoltaicos. El conmutación serie-paralelo facilita el autoequilibrio de los SC, lo que, a su vez, ayuda en el aumento de voltaje. Además, el MLI propuesto sintetiza una salida de siete niveles usando solo ocho interruptores. Tras un análisis en profundidad de la operación del circuito, el esquema de modulación y las pérdidas de potencia, se lleva a cabo una comparación detallada entre los MLI de siete niveles recientemente desarrollados, que verifica la superioridad del diseño. Se presentan extensos resultados de simulación y experimentales para validar las características prominentes del MLI de siete niveles bajo condiciones de operación dinámicas.