Published April 24, 2017
| Version v1
Publication
Open
Modeling and Analysis of a Cascaded Battery-Boost Multilevel Inverter Using Different Switching Angle Arrangement Techniques
Description
Multilevel inverters have the capability to produce an AC staircase output waveform without using a bulky passive filter. Therefore, the multilevel inverters are gaining more and more popularity, among the different types of inverters, for photovoltaic applications in the modern era of technology. However, if the switching angle arrangement technique is not selected appropriately then the total harmonic distortion of the voltage output waveform may become undesirable. In this paper, Half-Equal-Phase, Feed-Forward and Selective Harmonics Elimination Pulse Width Modulation switching angle arrangement techniques at different power factors (i.e., 1.0, 0.75 and 0.50) are applied to a cascaded battery-boost inverter. PSIM software is used to evaluate and compare the performance of a 9-level cascaded battery-boost inverter with three switching angle arrangement techniques at power factors of 1.0, 0.75, and 0.50, respectively. Simulation results show that the Selective Harmonics Elimination Pulse Width Modulation technique can produce an output voltage and current waveform with the lowest total harmonic distortion. On the other hand, the output current waveform produced by power factor 0.50 had the lowest total harmonic distortion.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تتمتع المحولات متعددة المستويات بالقدرة على إنتاج شكل موجة خرج درج التيار المتردد دون استخدام مرشح سلبي ضخم. لذلك، تكتسب المحولات متعددة المستويات المزيد والمزيد من الشعبية، بين الأنواع المختلفة من المحولات، للتطبيقات الكهروضوئية في العصر الحديث للتكنولوجيا. ومع ذلك، إذا لم يتم اختيار تقنية ترتيب زاوية التحويل بشكل مناسب، فقد يصبح التشوه التوافقي الكلي لشكل موجة خرج الجهد غير مرغوب فيه. في هذه الورقة، يتم تطبيق تقنيات ترتيب زاوية تبديل تعديل عرض النبض المتناسق نصف المتساوي الطور والتغذية الأمامية والانتقائية عند عوامل طاقة مختلفة (أي 1.0 و 0.75 و 0.50) على عاكس تعزيز البطارية المتتالي. يستخدم برنامج PSIM لتقييم ومقارنة أداء المحول المعزز للبطارية المتتالية من 9 مستويات مع ثلاث تقنيات لترتيب زاوية التبديل عند عوامل القدرة 1.0 و 0.75 و 0.50 على التوالي. تُظهر نتائج المحاكاة أن تقنية تعديل عرض نبضة الإزالة التوافقية الانتقائية يمكن أن تنتج جهد خرج وشكل موجة تيار بأقل تشوه توافقي إجمالي. من ناحية أخرى، كان للشكل الموجي لتيار الخرج الناتج عن معامل القدرة 0.50 أدنى تشوه توافقي كلي.Translated Description (French)
Les onduleurs multiniveaux ont la capacité de produire une forme d'onde de sortie d'escalier en courant alternatif sans utiliser de filtre passif encombrant. Par conséquent, les onduleurs multiniveaux gagnent de plus en plus en popularité, parmi les différents types d'onduleurs, pour les applications photovoltaïques à l'ère moderne de la technologie. Cependant, si la technique d'arrangement d'angle de commutation n'est pas sélectionnée de manière appropriée, la distorsion harmonique totale de la forme d'onde de sortie de tension peut devenir indésirable. Dans cet article, des techniques d'agencement d'angle de commutation de modulation de largeur d'impulsion d'élimination d'harmoniques semi-égales, d'avance directe et sélectives à différents facteurs de puissance (c.-à-d. 1,0, 0,75 et 0,50) sont appliquées à un onduleur de suralimentation par batterie en cascade. Le logiciel PSIM est utilisé pour évaluer et comparer les performances d'un onduleur de batterie en cascade à 9 niveaux avec trois techniques d'agencement d'angle de commutation à des facteurs de puissance de 1,0, 0,75 et 0,50, respectivement. Les résultats de la simulation montrent que la technique de modulation de largeur d'impulsion d'élimination d'harmoniques sélectifs peut produire une tension de sortie et une forme d'onde de courant avec la distorsion harmonique totale la plus faible. D'autre part, la forme d'onde du courant de sortie produite par le facteur de puissance 0,50 avait la distorsion harmonique totale la plus faible.Translated Description (Spanish)
Los inversores multinivel tienen la capacidad de producir una forma de onda de salida de escalera de CA sin usar un filtro pasivo voluminoso. Por lo tanto, los inversores multinivel están ganando cada vez más popularidad, entre los diferentes tipos de inversores, para aplicaciones fotovoltaicas en la era moderna de la tecnología. Sin embargo, si la técnica de disposición del ángulo de conmutación no se selecciona adecuadamente, la distorsión armónica total de la forma de onda de salida de voltaje puede volverse indeseable. En este documento, las técnicas de disposición de ángulos de conmutación por modulación de ancho de pulso de eliminación de armónicos selectivos, alimentación directa y semifase igual a diferentes factores de potencia (es decir, 1.0, 0.75 y 0.50) se aplican a un inversor de refuerzo de batería en cascada. El software PSIM se utiliza para evaluar y comparar el rendimiento de un inversor de refuerzo de batería en cascada de 9 niveles con tres técnicas de disposición de ángulos de conmutación a factores de potencia de 1,0, 0,75 y 0,50, respectivamente. Los resultados de la simulación muestran que la técnica de modulación de ancho de pulso de eliminación selectiva de armónicos puede producir una forma de onda de voltaje y corriente de salida con la menor distorsión armónica total. Por otro lado, la forma de onda de la corriente de salida producida por el factor de potencia 0.50 tuvo la distorsión armónica total más baja.Files
485.pdf
Files
(266.7 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:70f3705913692b69bfe302ce86f95aef
|
266.7 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نمذجة وتحليل عاكس متعدد المستويات معزز للبطارية باستخدام تقنيات مختلفة لترتيب زاوية التحويل
- Translated title (French)
- Modélisation et analyse d'un onduleur multiniveau à suralimentation par batterie en cascade à l'aide de différentes techniques d'agencement de l'angle de commutation
- Translated title (Spanish)
- Modelado y análisis de un inversor multinivel de impulso de batería en cascada utilizando diferentes técnicas de disposición de ángulos de conmutación
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2609670150
- DOI
- 10.48084/etasr.1094
References
- https://openalex.org/W1535269851
- https://openalex.org/W1995609723
- https://openalex.org/W2074076844
- https://openalex.org/W2077484942
- https://openalex.org/W2082853644
- https://openalex.org/W2090567364
- https://openalex.org/W2110614351
- https://openalex.org/W2120472683
- https://openalex.org/W2180636195
- https://openalex.org/W2550296351
- https://openalex.org/W4233539232