Modelo de pequeña señal del inversor NPC + GCC multietapa sin transformador en sistemas fotovoltaicos monofásicos
Autores: Patrao, Iván; Liberos, Marian; González-Medina, Raúl; Torán, Enric; Figueres, Emilio; Garcerá, Gabriel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelo de pequeña señal del inversor NPC + GCC multietapa sin transformador en sistemas fotovoltaicos monofásicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Fotovoltaico
Inversores sin transformador
Eficiencia
Corrientes de fuga
Inversores multinivel
Circuito de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 61
Citaciones: Sin citaciones
Los inversores fotovoltaicos sin transformador son opciones muy eficientes y económicas para la generación de energía solar. La ausencia del transformador de aislamiento mejora la eficiencia de los convertidores, pero puede aparecer un voltaje de alta frecuencia a tierra en los polos de la cadena fotovoltaica. La alta capacitancia a tierra del generador fotovoltaico conduce a corrientes de fuga no deseadas. El uso de topologías de puente medio reduce drásticamente las fugas a tierra, y el uso de inversores de medio puente multinivel mejora la calidad de salida en comparación con los inversores clásicos. La topología de punto neutro abrazado + circuito de control de generación (NPC + GCC) es un inversor monofásico multinivel sin transformador capaz de rastrear el punto de máxima potencia de dos fuentes fotovoltaicas al mismo tiempo. Este documento presenta la estructura de control y la modelización dinámica del inversor NPC + GCC. Se utilizó un modelo de interruptor modulado por ancho de pulso (PWM) en modo de conducción continua (CCM) para obtener el modelo de pequeña señal de los dos convertidores de conmutación que componen el inversor. El modelo dinámico resultante se utilizó para cuantificar los márgenes de estabilidad de las bucles de corriente y voltaje de ambos convertidores.
Descripción
Los inversores fotovoltaicos sin transformador son opciones muy eficientes y económicas para la generación de energía solar. La ausencia del transformador de aislamiento mejora la eficiencia de los convertidores, pero puede aparecer un voltaje de alta frecuencia a tierra en los polos de la cadena fotovoltaica. La alta capacitancia a tierra del generador fotovoltaico conduce a corrientes de fuga no deseadas. El uso de topologías de puente medio reduce drásticamente las fugas a tierra, y el uso de inversores de medio puente multinivel mejora la calidad de salida en comparación con los inversores clásicos. La topología de punto neutro abrazado + circuito de control de generación (NPC + GCC) es un inversor monofásico multinivel sin transformador capaz de rastrear el punto de máxima potencia de dos fuentes fotovoltaicas al mismo tiempo. Este documento presenta la estructura de control y la modelización dinámica del inversor NPC + GCC. Se utilizó un modelo de interruptor modulado por ancho de pulso (PWM) en modo de conducción continua (CCM) para obtener el modelo de pequeña señal de los dos convertidores de conmutación que componen el inversor. El modelo dinámico resultante se utilizó para cuantificar los márgenes de estabilidad de las bucles de corriente y voltaje de ambos convertidores.