高提高转换器和混合级联H桥逆变器的光伏系统

Anjali.R.Prakash
PG学生(pep), EEE称,阿玛尔Jyothi工程学院,戈德喀拉拉邦,印度

文摘

光伏能源的利用率成为主要来源的电能与电力电子技术的进步。直流-直流转换器连接到光伏系统,连接源网格或通过逆变器交流负载。MPPT(最大功率点跟踪)增加了光伏系统的发电量。高的优势加强与电压转换器集成乘数包括改善电压增益不使用极端的责任比例,减少电压应力、电流脉动和传导损失是理想的可再生能源的应用。多级混合级联逆变器连接高加大转换器连接到交流负载。

关键字

加强转换器高,电压倍增器,可再生能源,光伏系统,高收益。

介绍

随着电力电子技术的发展可再生能源利用率成为电能增加的趋势。光伏发电系统是一种可行的能源研究和开发工作在电力系统和电力电子。可以获得高性能直流对直流转换器翻译的MPPT和孤岛效应检测技术对光伏系统现在考虑电网的接口或ac公用事业[4]。DC / AC逆变器控制DC / DC变换器的输出电压,生成一个基本真实的电力所需的负载。

电压乘法器是一个装置,将低电压输入转换为高电压的电容和二极管电路相结合。电压乘法器有助于减少变压器的匝比更好的性能。

高升压转换器有助于改善电压增益,降低压力和电压纹波电流与优化的电路性能。电压乘法器的集成降低了输入电流纹波,因此增加了光伏发电系统的光伏阵列的生活。光伏的输出,30-40V走到300 - 400 v直流-直流转换器。的主要因素取决于光伏阵列的选择或细胞光伏系统的成本和效率。一种新型级联混合逆变器连接到高提高转换器的输出连接交流负载的光伏系统探讨了如图1所示。

造型的光伏电池

来自太阳的太阳辐射转换为电能的光伏效应。的来自太阳的光子带隙能量高于半导体材料使用,会产生电子空穴复合,这取决于入射辐射。电子空穴复合导致光电流的流动[5]。光伏系统依赖于细胞的温度和太阳日晒对PV和电流-电压曲线非线性特征。光伏系统的等效电路,图2所示。串联和并联的光伏模块可以连接来获取所需的电压和电流的值。

翻译造型MPPT算法

翻译最大功率点跟踪(MPPT)技术是提取从光伏系统最大功率。这里的光伏系统使用P & O算法因为简单,更少的时间和参数要求。算法首先设置模块的参考电压和功率。讨论了P & O算法流程图在图3。

提高转换器集成电压倍增器

翻译,从获得的脉冲MPPT算法给出脉冲开关的切换。太阳能电池板的输出30-35V的范围。boost变换器结合电压倍增器上得到高增益输出负载。这种拓扑结构降低了传导损失,提高了变换器的效率和获得连接到连接交流电的逆变器负载[1]。提供的开关频率给出40 khz和负载为200Ω。匝比是1:1。次要的两个耦合电感串联连接的高增益输出。

的优势集成与高电压倍增器加大变换器电压转换比和增益增加。电路图如图4所示。

混合多电平逆变器

多电平逆变器使用正弦脉宽调制技术与阶段处置原则[2]。这里我们使用单相9-level杂交级联多电平逆变器连接高加大转换器的输出。多层互连是如图5所示。调制指数获得所需的水平的控制逆变器的输出电压。时输出电压开关。适当的开关逆变器能产生9输出电压等级:对,2和3和4和0,,−−2 Vs−3 Vs−4 Vs。

仿真结果

仿真是在MATLAB仿真软件完成的。仿真图由光伏建模,提高电压乘法器和级联H桥逆变器。系统的仿真图如图6所示。

答:模拟光伏面板

光伏面板的建模是基于上述方程在第二节。翻译的MPPT算法生成的闸门信号转换器。系统是由太阳辐射的增量步的辐射。太阳能光伏建模的建模方程如图7所示。

8和9的数字显示了光伏系统获得的光伏特性。的光伏特性系统本质上是非线性的。

模拟电压倍增器转换器的提振

转换器的输出电压30 v的输入从光伏系统是300 v。增益是10的匝比1。转换器的输出如图10所示。获得的输出电压在负载电容电压之和发达。在开关电压应力可以最小化。也提高了增益和转换器的效率。值的转换器提供参数C1 = 470μf, C2 = C3 = Cb = 220分别μf和负载电阻R = 200Ω。所提供的脉冲转换器P & O算法是基于传输延迟。变换器在连续工作的操作模式,相移180一个¢°和责任周期大于0.5

c。多电平逆变器的仿真

逆变器是一种混合级联H桥逆变器的组合阶段处置原则。图13所示的输出。基本的参考正弦波频率与四个载波生成基本的三角波脉冲逆变器。三角脉冲选择25 khz的频率。这种拓扑可用于功率因数校正,图中显示当前和电压阶段。图12显示了选通脉冲逆变器操作。

结论

boost变换器和逆变器集成光伏系统进行了探讨。转换器的增益和效率取决于设计、组件使用的拓扑结构。翻译可以追踪最大功率与MPPT技术在光伏系统更好的性能。转换器的设计决定了系统的性能。工作周期的较小值增加了光伏系统的可靠工作。这个系统是优势等各种应用程序减少传导损失,整个开关电压应力,泄漏能量回收,更好的效率和收益。讨论的直流-直流转换器集成与混合级联H桥连接负载rl。

引用

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