The Implementation of Effective Modulation Schemes to Improve the Power and Harmonic Losses in Grid-Tied Solar NPC Inverter

Authors : Umair YOUNAS, Hale BAKİR, Ahmet Afsin KULAKSİZ

Pages : 125-135

Doi:10.17100/nevbiltek.559465

View : 34 | Download : 14

Publication Date : 2019-10-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Enerji talebindeki artış, fosil yakıt fiyatlarının yükselmesi ve sera gazı emisyonlarının yüksek seviyelere ulaşması, temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarının büyük ölçekli entegrasyonuna gerek duyulmasını sağlamıştır. Solar fotovoltaik insert ignore into journalissuearticles values(FV); sistemler, geleneksel şebekelerde ortaya çıkan zorlukların aşılması için kullanılabilecek potansiyel enerji kaynaklarındandır. Güç ve harmonik içeriğinin optimize edilmesi için etkili güç dönüşüm topolojilerinin kullanımı, FV sistemlerin önemli hale gelen ihtiyaçlarındandır. Üç seviyeli Nötr Nokta Kenetlemeli insert ignore into journalissuearticles values(NNK); inverter, geleneksel ve iki seviyeli inverterlerle karşılaştırıldığında daha az harmonik üretir ve güç miktarını artırır. Bu amaçla bu çalışmada, şebekeye bağlı 250 kW solar FV sistem için anahtarlama işlemini ve güç kayıplarını optimize etmek amacıyla üç seviyeli NNK inverter uygulaması sunulmuştur. Ayrıca, güç üretimi, akım ve gerilim karakteristikleri, ve hızlı Fourier dönüşümü analizi MATLAB / Simulink ortamında  Simpowersystem ve Simelectronics alt programları yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Önerilen NNK inverterde, anahtarlama ve güç kayıplarını optimize etmek için sinüzoidal PWM ve uzay vektör PWM yöntemleri, IGBT güç anahtarlarının iletim süresini kontrol etmek amacıyla kullanılmıştır. Önerilen inverterin şebeke tarafındaki 3 fazlı AC çıkış gerilimi, 3 fazlı gerilim yükseltici transformatör vasıtasıyla 15 kV gerilim seviyesinde şebekeye bağlanmıştır. 3 fazlı şebekeye bağlı sistem için önerilen çalışmanın performans değerlendirmesi kısmında uzay vektör PWM yönteminin sinüzoidal PWM yöntemine göre etkinliği gösterilmiştir. 
Keywords : NNK inverter, sinüzoidal PWM, uzay vektör PWM, solar FV dizi, toplam harmonik bozulma

ORIGINAL ARTICLE URL