Nghiên cứu bộ nghịch lưu tăng áp ba pha ghép tầng đa bậc 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  TR N N TH N NGHIÊN CỨU BỘ NGHỊCH Ư T NG P PH GH P T NG Đ C (STUDY THE THREE-PHASE CASCADED MULTILEVEL SWITCHED BOOST INVERTER) LU N ÁN TIẾN SĨ TP HỒ CHÍ MINH, N M 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TR N N TH N NGHIÊN CỨU BỘ NGHỊCH Ư T NG P PH GH P T NG Đ C (STUDY THE THREE-PHASE CASCADED MULTILEVEL SWITCHED BOOST INVERTER) C ỹ thuật điện : 62520202 Phản biện độc lập 1: GS.TS Phạm Thị Ngọc Yến Phản biện độc lập 2: PGS.TS Nguyễn Đình Tuyên Phản biện 1: GS.TS Lê Kim Hùng Phản biện 2: GS.TS Phạm Thị Ngọc Yến Phản biện 3: PGS.TS Lê Minh Phương G I ỚNG DẪ O TS Nguyễn Minh Khai PGS.TS Ngơ Cao Cường C CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM Người hướng dẫn khoa học 1: T N Người hướng dẫn khoa học 2: G T N Luận án tiến sĩ bảo vệ cấp ường T ường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 21 tháng năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận án tiến sĩ cấp ường gồm: TT Chức danh Hộ đồng Họ tên G T H Ngu n u n u nh G T G T im H ng ch Phản biện hạm Th Ngọc ến Phản biện L Minh hương hản iện Ngu n Minh T m Ủy viên Ngu n Th nh hương Ủy viên G T G T G T L Ch G T Hu nh Ch u u Ủ vi n, Thư ký i TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN ĐÀO TẠO AU ĐẠI HỌC Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP HCM, ngày … tháng… năm 20… NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TIẾN Ĩ Họ n NC T ần ăn Thuận Giới tính: Nam Ng , háng, năm sinh Chu n ng nh 19 Nơi sinh huậ điện c Gi ng M số NCS:1542830002 I- Tê đề tài: Nghiên cứu ngh ch ưu ăng h gh ầng đ ậc (study the three-phase cascaded multilevel switched boost inverter) II- Nhiệm vụ nội dung: - T m hi u cấu h nh ăng uấ cấu h nh mạch ăng C- C u n hống, s sánh ưu nhược m, đ đ C- C với hệ số ăng v hiệu suấ c - Tìm hi u cấu hình ngh ch ưu ăng đ ậc, so sánh, nhận xét - Nghiên cứu đ xuất cấu hình ghép tầng ngh ch ưu ăng đ ậc ba pha giải vấn đ đặt k - Xây dựng mơ hình mơ thực nghiệm cấu h nh đ xuất - Đ xuấ hướng nghiên cứu phát tri n tiế h c đ i III- Ngày giao nhiệm vụ: 03/09/2015 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 21/12/2018 V- Cán ớng dẫn: T Ngu n Minh h i, G T CÁN BỘ HƯỚNG DẪN G T N VIỆN ĐÀO TẠO AU ĐẠI HỌC KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH N Cường CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS Nguy G T Ng C T PGS.TS Huỳnh Châu Duy ii LỜI A T i in c m đ n đ c ng ĐOAN nh nghi n cứu c a riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực v chư ng cơng bố bất k cơng trình khác T i in c m đ n ằng giú đỡ cho việc thực luận án c đ cảm ơn đầ đ thông tin trích dẫn s ng luận án đ rõ nguồn gốc Nghiên cứu sinh thực Trầ Vă T iii i ận LỜI CẢ ƠN Xin cảm ơn Thầ TS NGUYỄN MINH KHAI, PGS.TS NGÔ AO ƯỜNG đ ận nh hướng dẫn thực luận án n Chân thành g i lời cảm ơn đến n giám hiệu, n h q thầ c ường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh đ giảng , hướng dẫn tạo u kiện huận ợi, m i ường học tậ , nghi n cứu ốt cho tơi Cảm ơn n nh đạo, q Thầ C iện k huậ H T CH, h ng hí nghiệm Điện – Điện t T ường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh, h ng hí nghiệm Điện c ng suấ c ng nghệ c Minh c ng uý h h h huộc T ường Đại học hạm h n n huậ Tp Hồ Chí h ng ng n đ hỗ trợ, giú đỡ thời gian học tập, nghiên cứu c ng hoàn chỉnh luận án Xin cảm ơn Đ GH T ường Đại học Thông tin Liên lạc v đồng nghiệp đ động vi n, giú đỡ suốt thời gian học tập, nghiên cứu công tác Trân trọng ! Nghi n cứu sinh Trầ Vă T iv ận TÓM TẮT Cấu hình ngh ch ưu ăng I ( wi ch ngh ch ưu ăng cải tiến qSBI (quasi- wi ch boost inverter), cấu hình s inv ) c đặc tính hoạ động ương ự với cấu hình ngh ch ưu nguồn Z (Z−s u c inv ) ăng giảm điện áp với mộ gi i đ ạn chuy n đổi v giảm ảnh hư ng c t EMI Không thế, cấu hình qSBI s d ng í với cấu hình ngh ch ưu nguồn Z Kết nhi u điện điện cuộn cảm so kích hước v giá h nh c I giảm đáng k so với ngh ch ưu nguồn Z Vì vậy, cấu hình ngh ch ưu ăng cải tiến hồn tồn có th ng đ thay ngh ch ưu u n thống c ng ngh ch ưu nguồn Z ứng d ng công suất thấp Mặt khác, không giống việc u n điện áp DC cấu hình ngh ch ưu nguồn Z, giá tr đỉnh c điện áp DC c a cấu hình qSBI ln với giá tr điện áp t điện n n điện áp DC c a cấu hình qSBI có th u n trực tiế điện áp t Trong luận án n h ng u u n tìm hi u phân tích hoạ động c a cấu hình ngh ch ưu ăng v gh ầng ngh ch ưu ăng u chế độ ộng ung ( M) s d ng đ h n cạnh đ , hương há ăng độ lợi áp cải thiện số u chế nâng cao chấ ượng đầu c a ngh ch ưu Ngoài ra, u n điện áp t c ng s d ng đ giữ ổn đ nh điện ngõ đầu v cấp h đổi có h Dựa cấu h nh h đ điện áp nguồn cung đổi c a tải đầu I h n ích, cấu h nh gh ầng ngh ch ưu ăng ậc đ xuấ với mộ giải thuậ u n module cấu h nh nhằm giảm thành phần sóng hài bậc cao c điện ngõ ch mạch ngh ch ưu c ng nghi n cứu v đ iệc n ng c hệ số ăng uấ nhằm cải hệ số ăng ch mạch ngh ch ưu Cấu hình ghép tầng ngh ch ưu ăng đ xuất giải u ế vấn đ xảy ngh ch ưu đ vấn đ không cân nguồn áp chi u ( C) đầu v n ấ k h n thống n ng c ậc ậc truy n thống đ cung cấp giữ m u việc ng n mạch xảy cầu H c a mạch ngh ch ưu u n nhi u điện t ( MI) Các kế hình mơ phần m m chuyên d ng thực nghiệm phần cứng có s 20F2 h đ hệ số ăng , đồng thời làm cải thiện độ méo hài tổng (THD) giảm ảnh hư ng c TM a uả ý hu ế ki m nm IM Đồng thời cấu h nh đ xuấ c ng d ng mạch u n ằng ki đ ki m chứng với kết h n ích ý hu ế v m v ABSTRACT The switched boost inverter (SBI) topology, especially the quasi switched boost inverter (qSBI) configuration, has the same operating principle as the Z-source inverter such as buck-boost voltage capability with single stage conversion and electromagnetic interference immunity Compared to the Z-source inverter, the qSBI uses one less inductor and one less capacitor As a result, the size and cost of the inverter are reduced significantly So, the qSBI can be used to replace traditional inverters as well as Z-source inverter in low power applications On the other hand, unlike the DC-link voltage controller in the Z-source inverter topology, because the peak DC-link voltage of the qSBI is the same as the capacitor voltage of the qSBI, the dc-link voltage in the qSBI can be controlled directly through controlling the capacitor voltage This dissertation will focus on researching and analyzing the operating principles of the quasi switched boost inverter topology and cascaded three-phase quasi switched boost inverter topology Besides, a new PWM control method will be applied to the quasi switched boost inverter topology to increase voltage gain and improve modulation index for high-quality output The capacitor voltage controller is also used to keep constant output voltage when the supply input voltage changes or the load changes Based on the analyzed quasi switched boost inverter topology, a cascaded threephase multi-level quasi switched boost inverter is proposed Furthermore, a control strategy for modules in the cascaded multilevel quasi switched boost inverter topology is also presented to limit high harmonic components in output voltage Besides, The strategies for improving voltage gain is also researched and proposed The cascaded three-phase multi-level quasi switched boost inverter solves the problems in the traditional cascaded multi-level inverter as following: unbalance source DC voltage problem between modules, module voltage cannot be higher than source DC voltage and shoot-through problem in H-bridge Also, the cascaded three-phase multi-level quasi switched boost inverter has low THD of the output voltage and EMI imunity capability Theoretical results will be verified on the simulation model using PSIM software The proposed configuration was also tested on hardware using the DSP TMS320F28335 control circuit to validate the theoretical analysis and simulation results vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v DANH SÁCH HÌNH x DANH SÁCH BẢNG xii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xiii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU xiii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan v vấn đ nghi n cứu 1.1.1 Nghị h - t nt m 1.1.2 Nghị h p tụ (Flying capacitor inverter) 1.1.3 Nghị h ng gh 1.2 M c đích c t ng đ tài 1.3 Nhiệm v giới hạn c t đ tài 10 hương há nghi n cứu 10 Đi m c đ tài 10 1.6 Giá tr thực ti n c đ i 11 CHƯƠNG CƠ Ở LÝ THUYẾT 12 Ngh ch ưu nguồn 12 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Nghị h 2.1.3 C tăng t hình 12 n th ng nghị h 2.1.4 Nghị h CHƯƠNG h n -H) 14 ng ồn Z 15 tăng 18 O ÁNH NGHỊCH LƯ T NG Á NGHỊCH LƯ CẦU H KẾT HỢP MẠCH T NG Á vii CẢI TIẾN ( I) ỚI C-DC 25 Đặt vấn đ 25 3.2 Phân tích, so sánh cấu h nh c I-H qSBI 26 3.2.1 Giới thiệu khái quát 26 3.2.2 Phân tích nguyên lý ho t ộng c u hình BDI-H 28 3.2.3 Phân tích nguyên lý ho t ộng c u hình qSBI 30 Tính ế án ổn h v hiệu suấ 35 nh t nm h nh t n - t 37 nh t n ộn ảm 37 nh t n tụ 35 ện 37 uả hực nghiệm 39 ế uận chương 40 CHƯƠNG Đ T MẠCH T NG Á C-DC 42 Đặt vấn đ 42 4.2 Bộ ăng 22 há C- C kh ng cách độ lợi cao 43 át 43 xu t c hình m h tăng 4.2.3 Kết mô th hông h - ộ lợi cao 47 ngh ệm 54 Kết luận chương 57 CHƯƠNG GHÉ TẦNG NGHỊCH LƯ T NG Á Cấu h nh gh ầng (C sc ) ngh ch ưu h A HA 58 u n hống 58 5.2 Ghép tầng ngh ch ưu ăng pha 59 5.2.1 C u hình ghép t ng nghị h t 5.2.2 C u hình ghép t ng nghị h tăng Đ n th ng pha 59 ải tiến pha 60 uấ cấu hình ghép tầng ngh ch ưu ăng h (CH -qsBI) 63 5.3.1 Giới thiệu c u hình 63 viii ậ c Chương đ đ uấ cấu h nh ngh ch ưu gh ầng ba pha (CHB-qSBI) CHB- qSBI có ưu m s với cấu h nh u n hống ước đ s sánh đ nh ngh ch ưu đ ậc truy n thống đ module n mộ CH - I ch hệ số ăng c nhi u điện CHB- h ng chương n k ( MI) đến uá N giải quyế vấn đ xảy mấ cân nguồn áp DC hơn, giảm số THD v giảm ảnh hư ng nh h động c I đ giảm mộ số cuộn cảm v Mc mạch với CH -qZSI ba pha, điện Điện ngõ c module có ằng cách u n chu k ng n mạch nhờ giải huậ ng m u Chương n huậ u chế h n ích, ấ k , vấn đ ng n mạch xảy mạch cầu H Cấu h nh h đạ c ng mộ giá Mc h u c ng đ cấu h nh đ chứng minh nội ung h n ích uấ h n ích mạch điện ngu n ý, m ế ý hu ế 88 uả m hỏng v ả hực nghiệm HƯƠNG 6: ẾT LUẬN ậ nội dung trình bày c a luận án 6.1 K Luận án đ nh kế uả nghi n cứu ng chương đ đ cậ ng đ đ khái uá nội ung, m c i u, hương há nghi n cứu T n s nội ung đ ác đ nh, uận án đ m õ s lý thuyết có liên qu n đến ngh ch ưu, ngh ch ưu ăng , ngu n ý h động c a số cấu hình ngh ch ưu thực tế T ng đ , s u h n ích m õ ngu n ý h động c ng ngh ch ưu ăng áp pha cải tiến với ính vượt trội so với ngh ch ưu u n thống khả ăng c hơn, dòng nguồn đầu vào liên t c, hoạ động an toàn với trạng thái ng n mạch Do cấu hình ngh ch ưu ăng cải iến có th ng đ thay ngh ch ưu nguồn Z ứng công suất thấ , m kích hước trọng ượng c a ngh ch ưu nhược m c ước đ cấu h nh ngh ch ưu ăng cải iến với cấu h nh u n hống ú Tiế h ính ưu m c n c ng ính khả hi đ , uận án c ng đ đ DC-D kh ng cách ăng , g ếu tố ự chọn u n ọng T việc s sánh ưu ,đ ng hực ế uấ mộ cấu h nh mạch chu n đổi ăng kh u u n ọng ng cấu h nh ngh ch ưu hần u ế đ nh đến hệ số ăng c ng hiệu suấ h động c mạch Các ộ ngh ch ưu u n hống h ăng giới hạn n mộ ng ứng đ cải iến c ng c vậ , mộ mạch ăng h c hệ số C- C c hệ số ăng c ng giải há hiệu uả kế hợ với ộ ngh ch ưu đ cung cấ nguồn chi u ch h ải h ặc nối ưới cần hiế Kết mô thực nghiệm c a mạch đ xuấ c ng đ công bố báo hội ngh VCM-2016 Cần Thơ, iệt Nam [70] báo (SCI-E) [56] Cuối c ng đ uấ cấu h nh gh ầng ngh ch ưu ăng ba pha s ng ộ ngh ch ưu ăng cải iến T ng hần n ngu n ý h động c cấu h nh gh ầng ngh ch ưu ăng sánh với cấu h nh u n hống ước đ Đồng hời hực đ nh uận án đ ựng m h nh m ú ưu m c h đ m õ uấ , s cấu h nh n hỏng, hực nghiệm v ng chương Cấu hình đ xuất n 89 h n ích kế uả c hệ số ăng c , giải quyế vấn đ xảy ngh ch ưu gh mấ c n ằng nguồn áp DC giữ m u ầng đ n mộ ậc truy n thống đ h ấ k , vấn đ ng n mạch xảy mạch cầu H, giảm số THD v đạ chuẩn k uá huậ đ cậ ng nh h động c uấ đ ch kế h n ích ế u cầu c 1], [82], giảm ảnh hư ng nhi u điện mạch u ( MI) đến ới mộ giải thuậ u n ch cấu h nh đ uả mô v thực nghiệm nhằm minh chứng cho lý thuyết đ uả n h n n ương hích, h hợ với ý hu ế , n mang tính khả thi v có th ứng d ng thực tế cho hệ thống điện trung s d ng nguồn ượng tái tạo có mức điện áp thấp Đ c ng yêu cầu c ng m c tiêu cần hướng ới thực i c a việc tận ng ương d ng nguồn ượng tái tạ , ượng an toàn thân thiện với môi ường sống c a Nội dung nghiên cứu n tạp chí, hội ngh , báo quốc tế… đ đ cập Với chương đ nh , luận án đ c ng đ công bố [63], [64], [65], [69], [80] ám sá đ cương nghiên cứu giải u ế nhiệm v c ng nội ung nghi n cứu đ m c i u, u cầu đạ đ h n h nh ác đ nh 6.2 H ớng phát triển Mặc dù nội dung nghiên cứu luận án công phu, kết có tính mới, kết m hỏng v hực nghiệm m ng ính khả thi ứng d ng Song số tồn tại, hạn chế cần tiếp t c nghiên cứu, phát tri n nhằm không ng ng nâng cao hiệu s d ng nguồn ượng ứng d ng c đời sống xã hội đ - Tần số đ ng ng t chuy n mạch b giới hạn, u n không nhỏ đến số TH c ng hiệu suất c a mạch ác động vậ , cần nghi n cứu cải iến - ế uả thực nghiệm cấu h nh h c n giới hạn ( hí nghiệm) thực cho ch mức điện đầu v c giá s i ệch giới hạn ( ường hợ kh ng c n ằng) v ch điện ngõ 110Vrms, cần hải nghi n cứu cải tiến huậ 90 u kiện h ng hấ , giá mức ổn đ nh án ch mạch u n đ có th cho áp 220V ms ổn đ nh nữ , nhấ ng uá việc ki m s v kh c h c ỗi c mạch nh h động, nhằm cung cấ nguồn điện s d ng cho ph tải phù hợp u kiện thực tế c a Việt Nam - Hệ số ăng c mạch u đ cải thiện nhi u, song cần phải cải nhằm nâng cao hiệu suất làm việc c a mạch đ yêu cầu có tính then chốt g uấ cấu hình ghép tầng ngh ch ưu ăng uả hần mang lại lợi ích kinh tế m s Các kết nghiên cứu c ng u n ọng đ nghiên cứu phát tri n, đ h hơn, s d ng ộng i v hiệu ng kh i hác nguồn ượng mới, nguồn ượng tái tạo cung cấ ượng cho mặ c đời sống xã hội T ng đ n n ập trung cải thiện hiệu suất c a mạch c ng s d ng lập trình FPGA thuậ án u n cho module c a t ng h đ làm cho cấu trúc mạch gọn hơn, hiệu suấ s d ng c Luận án c ng đ cố g ng chứng gic, kh Thầ , nh kh nữ nh kh nh học s ng kh ng kế uả nghi n cứu với minh ánh khỏi hiếu s học c ng đồng nghiệ đ ng g Rấ m ng nhận đ ng g học c ng đồng nghiệ 91 giú ch ính m ng uý ác giả (NC ) h n , giú đỡ uý áu c uý Thầ , HỤ LỤ I Đề 1- DANH Ụ ÔNG TR NH Đ ÔNG Ố ê : 1] Ch nhiệm đ t ng O A i “Nghiên c u, thiết kế lắp ráp nguồn DC-DC 48V dùng cho ng ợng nhỏ” T ường Đại học TTLL, m số Đ-T , năm 2016, đạ kết xuất s c 2] Th m gi đ i “Cải thiện ộ lợi áp nghị h tăng ” T ường Đại T T HCM, m số T2016-1 TĐ, năm 201 , đạ kết xuất s c học ] Th m gi đ t ng nghị h i “ gh n tăng ” N f tá ộng ủ th nh h n h h b ch, m số 10 01-2015 19 , năm 201 , đạ kế uả uấ s c II Các báo: ác b bá ạp c í ộ ị ốc [1] Van-Thuan Tran, Minh-Khai Nguyen, Youn-Ok Choi and Geum-Bae Cho “Switched-Capacitor-Based High Boost DC-DC C nv (DOI:10.3390/en11040987/SCI-E/ISSN 1996-1073.) ” J of Energies/MPDI Energies 2018, 11, 987 http://www.mdpi.com/journal/energies [online] [2] Van-Thuan Tran, Minh-Khai Nguyen, Cao-Cuong Ngo and Youn-Ok Choi “Th -Phase Five-Level Cascade Quasi-Switched Boost Inverter” J of Electronics /MPDI (DOI:10.3390/electronics8030296/SCI-E/ISSN 2079-9292) Electronics 2019, 8, 296 http://www.mdpi.com/journal/ Electronics [online] [3] Van-Thuan Tran, Tan-Tai Tran, M K Nguyen “Cascaded single-phase boost inverter using high frequency transformer”, Journal of Advanced Engineering and Technology, Chosun University, Korea, Vol 9, pp 57-62 (No1, 3/2016) [online] [4] Van-Thuan Tran, Minh-Khai Nguyen, Pan-Gum Jung, Youn-Ok Choi, and Geum- Ch “A Single-Phase Cascaded H-bridge Quasi Switched Boost Inverter for Renewable Energy Sources Applications” J of clean Energy and Technologies, Vol6 No1(1/2018), pp26-31, 2018 [online] [5] Van-Thuan Tran, Minh-Khai Nguyen, Myoung-Han Yoo, Youn-Ok Choi and Geum- Ch “A Three-Phase Cascaded H-Bridge Quasi Switched Boost 92 Inv f R n w n g ” IEEE Xplore Digital Library, 2017, 20th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS) [online] [6] Van-Thuan Tran, Minh-Khai Nguyen, Tan-Tai Tran and Geum-Bae Cho “A new pwm algorithm for single-phase cascaded H-bridge quasi-swi ch Hội nghị ISEE 2017 t i TPHCM (đ đăng s inv ” n kỷ yếu c a hội ngh ISBN 978-604-73- 5317-0) [7] Trần ăn Thuận, Nguy n Minh Khai, T ần Tấn T i “Giải thuật u chế độ rộng xung (PWM) cho cấu hình ghép tầng ngh ch ưu ăng mộ nghị tri n lãm Qu c tế v 2 ác b [1] Trần bá ạp c í u n t ộ ị ăn Thuận, Ngu n Minh với ngh ch ưu cầu H mộ h ” Hội ộng hóa -VCCA, 2017 ớc h i “ sánh ộ ngh ch ưu ăng pha h kế hợp ăng C- C” T p chí T ộng hóa ngày nay, số 4, trang 66- 2, năm 2016 [2] Trần ăn Thuận, T ần Tấn T i, Ngu n Minh tầng ộ ngh ch ưu ăng mộ h đ ậc” T h i, Ng C Cường “Gh h 9(106), trang 42- 6, năm 2016 [3] Lương H n Tiến, Ngu n Minh h i, T ần ăn Thuận, Ng ngh ch ưu mộ h năm ậc nguồn Z hình T”, T h ăn Thu n “Bộ u n t ộng hóa Việt Nam, số 8/2016 [4] T ần ăn Thu n, Ngu n Minh h i, ương T ường u , “ ộ ăng độ lợi cao DC-DC không cách ly”, Hội nghị VCM-2016 Cần Thơ, 11 2016 5] Lương H n Tiến, Ngu n Minh h i, T ần ăn Thuận, Ng ăn Thu n “ ộ ngh ch ưu pha nguồn Z hình T với giải thuật ng n mạch hỗn hợ ”, ộ nghị VCM-2016 Cần Thơ, 11 2016 6] T ần ăn Thuận, Ng C ng iến c hệ số gh Cường, C hấ Nhậ T n “ ộ chu n đổi ộ nghị h M nh, 7/2018, ISBN 978-604-67-1082-0 93 năm 20 ủ ng C- C s HCN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Kerekes T., Teodorescu R., Liserre M., Klumpner C., and Sumner M., “Evaluation of three-phase transformerless photovoltaic inverter topologies”, IEEE Trans Power Electron., vol 24, no 9, pp 2202–2211, 2009 [2] L im H ng, “Hệ thống quản ý ượng”, T p chí Khoa học & Công nghệ ẵng, Số 3, Năm 2003 i họ [3] Demomi H., Bome L J., and Nayar C., “Design and implementation of a low cost sine wave inverter” IEEE – ISIE International Symposium on Industrial Electronics, pp 280-285, 2003 [4] Peng F Z., “Z-source inverter”, IEEE Transactions on Industry Applications, vol 39, no 2, pp 504-510, March/April 2003 [5] Liu J B., Hu J G., and Xu L Y., “Dynamic modeling and analysis of Z-source converter-derivation of AC small signal model and design-oriented analysis”, IEEE Trans Power Electron., vol 22, no 5, pp 1786–1796, 2007 [6] Minh-Khai Nguyen., “Cascaded five-level embedded-type switched boost inverter” J of Advanced Engineering and Technology, Vol 7, No 9, pp 107-112, 2014 [7] Trần ăn Thuận, Ngu n Minh với ngh ch ưu cầu H mộ h i , “So sánh ngh ch ưu ăng pha h kế hợp ăng C-DC” T p chí T ộng hóa ngày nay, số 4, trang 66- 2, năm 2016 [8] Ellabban O., Mierlo J V., and Lataire P., “A DSP-based dual-loop peak DC-link voltage control strategy of the Z-source inverter”, IEEE Trans Power Electron., vol 27, no 9, pp 4088 – 4097., 2012 [9] Shen M et al., “Constant boost control of the Z-source inverter to minimize current ripple and voltage stress”, IEEE Trans Ind., vol 42, no 3, pp 770-778, Appl 2006 [10] Huang Y, Shen M, Peng F.Z, and Wang J, “Z-source inverter for residential photovoltaic systems”, IEEE Trans Power Electron, vol 21, no.6, pp.1776–1782, 2006 94 [11] Nguyen M K., Lim Y C., and Cho G B., “Switched-inductor quasi Z-source inverter”, IEEE Trans Power Electron., vol 26, no 11, pp 3183-3191, 2011 [12] Nguy n Minh Khai, Nguy n Khánh T Tâm, and Nguy n ăn Nhờ, “Ghép tầng cấu trúc chuy n cuộn cảm máy biến áp ngh ch ưu nguồn Z”, Hội nghị toàn qu c l n th v u n T ộng hoá - VCCA-2013, 2013 [13] Nguyen M K., Lim Y C., and Kim Y C., “TZ-source inverters”, IEEE Trans Ind Electron., vol 60, no 12, pp 5686-5695, 2013 [14] Ravindranath A., Mishra S., and Joshi A., “Analysis and PWM control of switched boost inverter”, IEEE Trans Ind Electron., vol 60, no 12, pp 5593 5602, 2013 [15] Mishra S., Adda R., and Joshi A., “Inverse Watkins–Johnson topology-based inverter”, IEEE Trans Power Electron., vol 27, no 3, pp 1066 – 1070, 2012 [16] Nguyen Minh Khai, Le Tuan Vu, Park Sung Jun, and Lim Young Cheol , “A Class of Quasi-Switched Boost Inverters”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol 62, no 3, pp 1526-1536, March 2015 [17] Nabae A , Takahashi I., and Akagi H., “A New Neutral-Point-Clamped PWM Inverter”, Industry Applications, IEEE Transactions, vol IA-17 , no 5, pp 518 523, Sept 1981 [18] Rahman K., Tariq A., and Bakhsh F I., “Modeling and analysis of multilevel inverters using unipolar and bipolar switching schemes”, in Advances in Engineering, Science and Management (ICAESM), Nagapattinam, Tamil Nadu, March 2012, pp 466 - 471 [19] Bor-Ren Lin and Chun-Hao Huang, “Single-phase capacitor clamped inverter with simple structure”, in Circuits and Systems, 2004 ISCAS '04 Proceedings of the 2004 International Symposium, May 2004, pp 924 -927 [20] Chun TW, Kim HG, Nho EC, Tran QV., “Minimization of Voltage Stress across Switching Devices in the Z-Source Inverter by Capacitor Voltage Control”, Journal of Power Electronics, vol 9, no 3, pp 335-342, 2009 95 [21] M K Nguyen, Y C Lim, and S J Park “A comparison between single-phase quasi Z-source and quasi-switched-boost inverters” IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol 62, No 10, pp 6336-6344, Oct 2015 [22] Toffoli, F.L, Pereira, D.C, Paula, W.J, Junior, D.S.O “Survey on non-isolated high-voltage step-up DC–DC topologies based on the boost converter” IET Power Electron 2015, 8, 2044–2057 DOI: 10.1049/iet-pel.2014.0605 [23] Van-Thuan Tran, Minh-Khai Nguyen, Pan-Gum Jung, Youn-Ok Choi, and Geum-Bae Cho “A Single-Phase Cascaded H-bridge Quasi Switched Boost Inverter for Renewable Energy Sources Applications” J of clean Energy and Technologies, Vol6 No1(1/2018), pp26-31, 2018 [online] [24] Van-Thuan Tran, Tan-Tai Tran, M K Nguyen “Cascaded single-phase boost inverter using high frequency transformer”, Journal of Advanced Engineering and Technology, Chosun University, Korea, Vol 9, pp 57-62 (No1, 3/2016) [25] Nymand, M, Andersen, M.A.E “High-efficiency isolated boost DC–DC converter for high-power low-voltage fuel-cell applications” IEEE Trans Ind Electron 2010, 57, 505–514 DOI: 10.1109/TIE.2009.2036024 [26] Jin, K.; Yang, M, Ruan, X; Xu, M “Three-level bidirectional converter for fuel-cell/battery hybrid power system” IEEE Trans Ind Electron 2010, 57, 1976– 1986 DOI: 10.1109/TIE.2009.2031197 [27] Li, W.; He, X “Review of nonisolated high-step-up dc/dc converters in photovoltaic grid-connected applications” IEEE Trans Ind Electron., 2011, 58, 1239–1250, DOI: 10.1109/TIE.2010.2049715 [28] Bratcu, A I.; Munteanu, I.; Bacha, S.; Picault, D.; Raison, B “Cascaded DC– DC converter photovoltaic systems: power optimization issues” IEEE Trans Ind Electron., 2011, 58, 403-411, DOI: 10.1109/TIE.2010.2043041 [29] Garcia, F S.; Pomilio, J A.; Spiazzi, G “Modeling and control design of the interleaved double dual boost converter” IEEE Trans Ind Electron., 2013, 60, 3283-3290, DOI: 10.1109/TIE.2012.2203770 96 [30] Nguyen, M K.; Lim, L C.; Choi, J H.; Cho, G B “Isolated High Step-up DC-DC Converter Based on Quasi-Switched-Boost Network” IEEE Trans Ind Electron, 2016, 63, 7553-7562, DOI: 10.1109/TIE.2016.2586679 [31] Ouyang, Z.; Sen, G.; Thomsen, O C.; Andersen, M A E “Analysis and design of fully integrated planar magnetics for primary–parallel isolated boost converter” IEEE Trans Ind Electron., 2013, 60, 494-508, DOI: 10.1109/TIE.2012.2186777 [32] Nguyen, M K.; Duong, T D.; Lim, L C.; Kim, Y J “Isolated boost dc–dc converter with three switches” IEEE Trans Power Electron, 2018, 33, 1389-1398, DOI: 10.1109/TPEL.2017.2679029 [33] Shi, X.; Jiang, J.; Guo, X “An efficiency-optimized isolated bidirectional dcdc converter with extended power range for energy storage systems in microgrids” Energies, 2013, 6, 27-44; DOI:10.3390/en6010027 [34] Prudente M; Pfitscher, L.L.; Emmendoerfer G, Romaneli E F, Gules R “Voltage multiplier cells applied to non-isolated dc-dc converters” IEEE Trans Power Electron, 2008, 23, 871 -887, DOI: 10.1109/TPEL.2007.915762 [35] Minh-Khai Nguyen, Young-Gook Jung, Hyong-Yeol Yang and Young-Cheol Lim “Harmonic Intensity Reduction Technique for Single Phase Switched Reluctance Motor Drives Using a New Random PWM Scheme” Journal of Power Electronics, Vol 10, No 1, pp 51-57, January 2010 [36] Minh-Khai Nguyen, Young-Gook Jung, Young-Cheol Lim, and Young-Min Kim “A Single-Phase Z-Source Buck-Boost Matrix Converter” IEEE Transactions on Power Electronics, Vol 25, No 2, pp 453-462, February 2010 [37] Hsieh, Y P.; Chen, J F.; Yang, L S.; Wu, C Y., ; Liu, W S “Highconversion-ratio bidirectional DC/DC converter with couple inductor” IEEE Trans Ind Electron., 2014, 61, 1311-1319, DOI: 10.1109/TIE.2013.2244541 [38] Tang, Y.; Fu, D.; Kan, J.; Wang, T “Dual switches dc/dc converter with three – winding – coupled inductor and charge pump” IEEE Trans Power Electron, 2016, 31, 461-469, DOI: 10.1109/TPEL.2015.2410803 97 [39] Padmanaban, S.; Bhaskar, M S.; Maroti, P K.; Blaabjerg, F.; Fedák, V “An original transformer and switched-capacitor (T & SC)-based extension for dc-dc boost converter for high-voltage/low-current renewable energy applications: hardware implementation of a new T & SC boost converter” Energies, 2018, 11, 783; DOI:10.3390/en11040783 [40] Tang, Y.; Wang, T.; Fu, D “Multicell switched-inductor/ switched-capacitor combined active-network converters” IEEE Trans Power Electron, 2015, 30, 2063-2072, DOI: 10.1109/TPEL.2014.2325052 [41] Minh-Khai Nguyen, Young-Cheol Lim, Young-Hak Chang, and Chae-Joo Moon “Embedded Switched-Inductor Z-Source Inverters” Journal of Power Electronics, Vol 13, No 1, pp 9-19, January 2013 [42] Yang, L S.; Liang, T J.; Chen, J F “Transformerless DC-DC converters with step-up voltage gain” IEEE Trans Ind Electron., 2009, 56, 3144-3152, DOI: 10.1109/TIE.2009.2022512 [43] Nguyen, M K.; Duong, T D.; Lim, L C “Switched-capacitor-based dualswitch high-boost dc–dc converter” IEEE Trans Power Electron, 2018, 33, 41814189, DOI: 10.1109/TPEL.2017.2719040 [44] Axelrod, B.; Berkovich Y, Ioinovici “A Switched-capacitor/switched-inductor structures for getting transformerless hybrid dc-dc PWM converters” IEEE Trans Circuits Syst I, 2008, 55, 687-696, DOI: 10.1109/TCSI.2008.916403 [45] Hernandez, C A V; Maldonado, J C M; Resendiz, J E V; Caro, J C R “Modeling and control of an interleaved DC-DC multilevel boost converter” In Proc IEEE 18th Workshop on Control and Modeling for Power Electronic (COMPEL), 9-12 July 2017, pp 1-6, DOI: 10.1109/COMPEL.2017.8013301 [46] Wu, G.; Ruan, X.; Ye, Z “Nonisolated high step-up DC-DC converters adopting switched-capacitor cell” IEEE Trans Ind Electron., 2015, 62, 383–393, DOI: 10.1109/TIE.2014.2327000 [47] Graovac, D.; Pürschel, M.; Kiep, A “MOSFET power losses calculation using the datasheet parameters” Infineon Application Note, 2006, 1.1, 1–23, http://application-notes.digchip.com/070/70-41484.pdf 98 [48] Ding X., Qian Z., Yang S., Cui B., and Peng F., “A Direct Peak DC-link Boost Voltage Control Strategy in Z-Source Inverter”, in The Twenty Second Annual IEEE Applied Power Electronics Conference, 2007, pp 648-653 [49] Minh-Khai Nguyen, Young-Cheol Lim, and Joon-Ho Choi Single-phase Zsource-based voltage sag/swell compensator in proc Twenty-Eighth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, APE ’ , 3-2013, pp 3138 - 3142, Long Beach, CA, USA [50] Nguyen M K., Hoang A Q., Le T V., Park S J., Choi J H., Kim S J and Lim Y C., “Improved switched boost inverter with reducing capacitor voltage stress” In proc IEEE International Symposium on Industrial Electronics, E’ , 06-2014, pp.1-5, Istanbul, Turkey [51] Sen G and Elbuluk M., “Voltage and Current Programmed Modes in Control of the Z-Source Converter”, IEEE Transactions on Industry Applications, vol 46, no 2, pp 680-686, 2010 [52] Ravindranath Adda, Olive Ray, Santanu K Mishra, and Avinash Joshi, “Synchronous-Reference-Frame-Based Control of Switched Boost Inverter for Standalone DC Nanogrid Applications”, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol 28, no 3, pp 1219-1233, March 2013 [53] Tran Quang Vinh, Chun Tae Won, Ahn Jung Ryol, and Lee Hong Hee, “Algorithms for Controlling Both the DC Boost and AC Output Voltage of ZSource Inverter”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol 54, no 5, pp 2745-2750, October 2007 [54] Nathan L S., Karthik S., and Krishna S R., “The 27-level multilevel inverter for solar PV applications”, in Power Electronics (IICPE), Delhi, 2012, pp - [55] Priyaa A S., Seyezhai R., and Mathur B L., “Design and implementation of cascaded Z-Source Multilevel Inverter”, in Advances in Engineering, Science and Management (ICAESM), Nagapattinam, Tamil Nadu, 2012, pp 354 - 360 [56] Van-Thuan Tran , Minh-Khai Nguyen, Youn-Ok Choi and Geum-Bae Cho “Switched-Capacitor-Based High Boost DC-DC Converter” J of Energies/MPDI (http://www.mdpi.com/journal/energies), 2018, 11, 987 [online] 99 [57] T ần ăn Thuận, Ngu n Minh h i, ương T ường u , “ ộ ăng độ lợi cao DC-DC không cách ly”, Hội nghị VCM-2016 Cần Thơ [58] Porselvi T and Muthu R., “Comparison of Cascaded H-Bridge, Neutral Point Clamped and Flying Capacitor multilevel inverters using multicarrier PWM”, in India Conference (INDICON), 2011 Annual IEEE, Hyderabad, 2011, pp - [59] A H Rajaei, S kaboli, and A Emadi, “Sliding-mode control of Z-source inverter”, in Proc IEEE 34th Annu Conf Industry Electronics, 2008, pp 947-952 [60] H Rostami and D A Khaburi, “Neural net-works controlling for both the DC boost and AC output voltage of Z-source inverter”, in Proc 1st Power Electronics Drive System Technology Conf., 2010, pp 135-140 [61] W Mo, P C Loh, and F Blaabjerg, “Model predictive control for Z-source power converter”, in Proc 8th Int Conf Power Electronics, 2011, pp 3022-3028 [62] Tang Y., Wei J., Xie S., “A new direct peak dc-link voltage control strategy of Z-source inverters”, in Proc 25th Annu IEEE Applied Power Electronics Conf Exposition (APEC), pp 867–872,2010 [63] F Guo et al., “Development of an 85-kW bidirectional quasi Z-source inverter with DC-link feed-forward compensation for electric vehicle applications”, IEEE Trans Power Electron., 28(12), pp 5477–5488,2013 [64] Divya Subramanian and Rebiya Rasheed , “Five Level Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter Using Multicarrier Pulse Width Modulation Technique”, International Journal of Engineering and Innovative Technology (IJEIT), vol 3, no 1, pp 438-441, July 2013 [65] M K Nguyen, Y C Lim, S J Park, and Y G Jung “Cascaded TZ-source inverter” IET Power Electron , Vol 7, No 8, pp 2068-2080, August 2014 [66] Minh-Khai Nguyen, Khanh-Tu-Tam Nguyen, and Van-Nho Nguyen “Cascaded switched-inductor and transformer cells in Z-source inverter” Hội nghị toàn qu c l n th v u n t ộng hóa, VCCA-2013, 11-2013, Đ Nẵng, Việt Nam 100 [67] Nguy n Minh Khai Nguy n Ngọc Lâm “Ngh ch lưu tăng áp cải biên với ộng hóa ngày nay, trang 41-45, số 9, tháng dòng nguồn liên t c” T p chí T 4/2014 ăn Thuận, T ần Tấn T i, Ngu n Minh [68] Trần tầng ộ ngh ch ưu ăng mộ h đ ậc” T h i, Ng C Cường “Ghép h 9(106), trang 42- 6, năm 2016 [69] Van-Thuan Tran, Minh-Khai Nguyen, Myoung-Han Yoo, Youn-Ok Choi and Geum-Bae Cho “A Three-Phase Cascaded H-Bridge Quasi Switched Boost Inverter for Renewable Energy” IEEE Xplore Digital Library, 2017, 20th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS)[online] [70] Trần ăn Thuận, Nguy n Minh Khai, T ần Tấn T i “Giải thuật u chế độ rộng xung (PWM) cho cấu hình ghép tầng ngh ch ưu ăng mộ nghị tri n lãm Qu c tế v u n t h ” Hội ộng hóa -VCCA, 2017 [71] R.W.Erickson and D.Maksimovic, “Fundamentals of Power Electronics Norwell”, MA, USA: Kluwer, 2001 [72] Fabio Viola “Experimental Evaluation of the Performance of a Three-Phase Five-Level Cascaded H-Bridge Inverter by Means FPGA-Based Control Board for Grid Connected Applications” Energies 2018, 11, 3298 [73] Manel Hammami, Gabriele Rizzoli, Riccardo Mandrioli and Gabriele Grandi “C ci s g wi ching Ri in Th -Phase Three-Level Neutral Point s Clamped Inverters with Self-Balancing Carrier- M u i n” Energies 2018, 11, 3244 [74] ung ug n n J ngm k im “A N v h s Cu n R c ns uc i n Method for a Three-Level Neutral Point Clamped Inverter (NPCI) with a Neutral hun R sis ” Energies 2018, 11, 2616 [75] Driss Oulad-A u, i u i n Ahm R chi “ g lance Control Analysis of Three-Level Boost DC-DC Converters: Theoretical Analysis and DSP- s R Tim Im m n i n” Energies 2018, 11, 3073 101 vich, “ [76] J Pou, R Pindado, and D đi-ố -clamped converters wi h g -balance limits in four-level ssiv f n n s,” IEEE trans Election., vol.52, no 1, pp 190 – 196, 2005 [77] Manel Hammami, Gabriele Rizzoli, Riccardo Mandrioli and Gabriele Grandi “C ci s g wi ching Ri in Th -Phase Three-Level Neutral Point s Clamped Inverters with Self-Balancing Carrier- M u i n” Energies 2018, 11, 3244 [78] ung ug n n J ngm k im “A N v h s Cu n R c ns uc i n Method for a Three-Level Neutral Point Clamped Inverter (NPCI) with a Neutral hun R sis ” Energies 2018, 11, 2616 [79] R S Kanchan, Student Member, IEEE, P N Tekwani, Student Member, IEEE, and K Gopakumar, Senior Member, IEEE., “Three-Level Inverter Scheme With Common Mode Voltage Elimination and DC Link Capacitor Voltage alancing for an Open-End in ing In uc i n M iv ” , IEEE Transactions on Power Electronics, vol 21, no 6, pp 1676 – 1683, November 2006 [80] Van-Thuan Tran , Minh-Khai Nguyen, Cao-Cuuong Ngo and Youn-Ok Choi “Th -Phase Five-Level Cascade Quasi-Switched Boost Inverter” J of Electronics /MPDI (http://www.mdpi.com/journal/ Electronics), 2019, 8, 296 [online] 1] ộ C ng Thương “ u chuẩn k huậ uốc gi v k huậ điện”, 2015 [82] IEEE “Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems," IEEE Std 519-2014, pp 1-16, 2014 102