Kỹ thuật điều chế nhằm giảm dòng điện rò cho bộ nghịch lưu đa bậc nối tầng không biến áp trong hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới

7 30 0
Kỹ thuật điều chế nhằm giảm dòng điện rò cho bộ nghịch lưu đa bậc nối tầng không biến áp trong hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Bài viết tiến hành thiết lập mô hình tương đương common-mode của bộ nghịch lưu có tụ ký sinh, và sau đó phân tích đặc tính của dòng điện rò trong mạch điện đối xứng và bất đối xứng. Các phân tích chỉ ra rằng dòng điện rò này trong mạch đối xứng có thể được loại bỏ thông qua tối ưu các phương pháp điều chế, còn trong mạch bất đối xứng thì không thể. Trong bài báo, chúng tôi đề xuất một phương pháp điều chế độ rộng xung với sóng mang bố trí cùng pha cải tiến (Modified Phase Disposition Pulse Width Modulation - MPDPWM), có thể giảm thiểu dòng điện rò với việc thực hiện đơn giản.

ISSN 2354-0575 KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ NHẰM GIẢM DÒNG ĐIỆN RỊ CHO BỘ NGHỊCH LƯU ĐA BẬC NỐI TẦNG KHƠNG BIẾN ÁP TRONG HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NỐI LƯỚI Đỗ Thành Hiếu, Chu Thị Thanh Thơ, Nguyễn Viết Ngư Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên Ngày tòa soạn nhận báo: 16/01/2018 Ngày phản biện đánh giá sửa chữa: 27/02/2018 Ngày báo chấp nhận đăng: 05/03/2018 Tóm tắt: Nghịch lưu cầu H đa bậc nối tầng khơng dùng biến áp có ưu điểm chi phí thấp hiệu cao nên phổ biến áp dụng hệ thống lượng mặt trời Tuy nhiên, cấu hình xuất thành phần dòng điện rò chảy qua tụ ký sinh hình thành mơ-đun quang điện (PV) đất Trên sở đó, báo tiến hành thiết lập mơ hình tương đương common-mode nghịch lưu có tụ ký sinh, sau phân tích đặc tính dịng điện rị mạch điện đối xứng bất đối xứng Các phân tích dịng điện rị mạch đối xứng loại bỏ thơng qua tối ưu phương pháp điều chế, mạch bất đối xứng khơng thể Trong báo, chúng tơi đề xuất phương pháp điều chế độ rộng xung với sóng mang bố trí pha cải tiến (Modified Phase Disposition Pulse Width Modulation - MPDPWM), giảm thiểu dòng điện rò với việc thực đơn giản Cuối cùng, kết mô báo cáo với đánh giá so sánh với phương pháp điều chế theo sóng mang bố trí pha (Phase Disposition Pulse Width Modulation - PDPWM) điều chế sóng mang hỗn hợp (Hybrid multicarrier pulse width modulation – H-MCPWM) Từ khóa: Hệ thống lượng mặt trời nối lưới, dòng điện rò, nghịch lưu đa bậc nối tầng Đặt vấn đề Nguồn lượng điện mặt trời (NLMT) nguồn lượng tái tạo vơ tận, tương lai gần trở thành nguồn lượng chủ đạo toàn giới Tuy nhiên, vốn đầu tư ban đầu tương đối lớn với lợi nhuận thấp nên mức độ khai thác sử dụng nguồn lượng chiếm tỉ lệ tương đối nhỏ Vì vậy, làm giảm chi phí lắp đặt ban đầu nâng cao hiệu suất chuyển đổi hệ thống lượng mặt trời trở thành vấn đề then chốt Từ đó, số tác giả đề xuất ứng dụng nghịch lưu không dùng biến áp chuyển đổi lượng hệ thống NLMT [1] Không sử dụng biến áp nghịch lưu, coi bước tiến việc nâng cao hiệu suất chuyển đổi, giảm kích cỡ, trọng lượng giá thành Tuy nhiên, khơng có biến áp hệ thống dẫn đến khơng có cách ly điện nguồn lưới điện nguồn điện từ quang điện (PV) Điều đòi hỏi phát triển tiêu chuẩn an toàn khác VDE 0126-1-1, IEEE 1547, Bởi có mặt chất điện môi mô đun PV đất, nên chúng tồn tụ điện ký sinh Khi có chuyển tiếp điện áp tần số cao qua tụ điện ký sinh có dịng điện rị chảy qua Dịng điện rị khơng làm tăng độ méo sóng hài dịng điện tổn hao hệ thống mà ảnh hưởng đến thiết bị gây nguy hiểm tới tính mạng người Khoa học & Công nghệ - Số 17/Tháng - 2018 vận hành Do đó, việc đưa biện pháp ngăn chặn dòng điện rò cần thiết Hiện nay, để giảm thiểu dịng điện rị có ba phương án: 1) Cải tiến sơ đồ cấu trúc nghịch lưu [2-4], 2) Sử dụng lọc đầu [5] 3) Tối ưu hóa kỹ thuật điều chế [6] Gần đây, số sơ đồ cấu trúc H5, H6 cải tiến từ sơ đồ nghịch lưu cầu H đưa [7] Tuy nhiên, cấu hình địi hỏi thêm mạch phụ phía trước sau mạch cầu H; từ làm tăng phức tạp, chi phí đồng thời làm giảm hiệu suất biến đổi nghịch lưu Ở tài liệu tham khảo [6], phương pháp điều chế hỗn hợp đề xuất, thông qua giảm biên độ điện áp common-mode q trình đóng cắt van bán dẫn Phương pháp điều chế có hiệu việc giảm thiểu dòng điện rò mô đun cầu H đơn lẻ, nhiên hạn chế khơng thể giảm thiểu dịng điện rị hệ thống cách thức thực phức tạp Như vậy, việc nghiên cứu cải tiến tối ưu hóa phương pháp điều chế nhằm giảm thiểu dịng điện rò cho nghịch lưu đa bậc nối tầng không biến áp hệ thống lượng mặt trời nối lưới cần thiết nhiều thách thức Bài báo đề xuất phương pháp điều chế độ rộng xung với sóng mang bố trí pha cải tiến Cấu trúc báo trình bày sau: Trong phần 2, xây dựng mơ hình tương đương nghịch lưu cầu H nối tầng, đồng thời Journal of Science and Technology 31 ISSN 2354-0575 phân tích đặc điểm dịng điện rị yếu tố ảnh hưởng tới mạch điện có lọc cuộn cảm đơn đối xứng Phần trình bày nguyên lý hoạt động giải thuật phương pháp điều chế độ rộng xung với sóng mang bố trí pha cải tiến cho nghịch lưu đa bậc nối tầng có lọc đầu đối xứng Kết mô so sánh với giải pháp điều chế khác PDPWM H-MPDPWM đưa phần Phần cuối kết luận báo Giảm thiểu dòng điện rò cho nghịch lưu NLMT cầu H nối tầng 2.1 Phân tích dịng điện rị nghịch lưu cầu H nối tầng PV vcmi điện áp dây vdmi với vani vbni định nghĩa sau: v +v (1) v cmi = ani bni vdmi = vani - vbni (2) Từ đó, vani vbni xác định sau: v (3) v ani = v cmi + 2dmi v v bni = v cmi - 2dmi (4) Dựa theo (3) (4), mạch điện tương đương sơ đồ cấu trúc nghịch lưu Hình Hình Trong đó, Cpvi tụ điện ký sinh tương đương mô đun PV thứ i, Cpvi = 2Cpi Thông thường, đầu nghịch lưu kết nối trực tiếp với lưới điện thông qua lọc cuộn cảm đơn cuộn cảm đối xứng Do đó, sau phân tích tính tốn giá trị dịng điện rị nghịch lưu hai trường hợp Hình Sơ đồ nguyên lý nghịch lưu NLMT cầu H pha bậc nối tầng Hình sơ đồ cấu trúc nghịch lưu cầu H pha nối tầng ứng dụng hệ thống biến đổi NLMT, tụ điện ký sinh thêm vào để nghiên cứu xuất dòng điện rò Trong Hình 1, Cpi tượng trưng cho tồn tụ điện ký sinh pin mặt trời đất, giá trị phụ thuộc vào vật liệu kích cỡ pin, độ ẩm khơng khí, cách lắp đặt pin, [8]; L1 L2 cuộn cảm lọc đầu nghịch lưu; Vdc điện áp đầu vào nghịch lưu lấy từ pin; eg điện áp lưới Bộ nghịch lưu bao gồm hai mơ-đun cầu H có đầu mắc nối tiếp với nối lưới thông qua hai cuộn cảm lọc Dòng điện rò ilg chảy lưới điện gây thiệt hại nghiêm trọng cho hệ thống NLMT, giá trị cho phép đưa tiêu chuẩn VDE-0126-1-1 Đức Từ đó, báo tập trung vào phân tích ngăn chặn dịng điện rị lưới ilg Trong Hình 1, giả sử cực âm “Ni” pin điểm tham chiếu, hai điểm nhánh cầu “ai” “bi” đầu nghịch lưu Mối quan hệ điện áp pha - mass nguồn DC từ 32 Hình Sơ đồ mạch điện tương đương hệ thống NLMT sử dụng nghịch lưu cầu H pha bậc nối tầng a Bộ nghịch lưu với lọc cuộn cảm đơn Giả sử L1 ! 0, L2 = , dựa Hình 2, điện áp rơi tụ điện ký sinh mơ-đun tính tốn sau: (5) v N1 O = 0.5v dm1 + v dm2 - v cm1 v N2 O = 0.5v dm2 - v cm2 (6) Coi Cpv = Cpv1 = Cpv2, dòng điện lưới rò biểu diễn bằng: dv N O dv N O dv N O (7) i lg = C pv1 dt1 + C pv2 dt2 = C pv dtT Khoa học & Công nghệ - Số 17/Tháng - 2018 Journal of Science and Technology ISSN 2354-0575 Trong đó, v NT O tổng điện áp tụ điện ký sinh hai mơ-đun có biểu thức tính sau: (8) v NT O = 0.5v dm1 + 1.5v dm2 - v cm Với vcm = vcm1 + vcm2 Từ biểu thức (8) thấy, điện áp tổng tụ điện ký sinh v NT O giá trị cố định, nên hệ thống chắn tồn dòng điện rò Hơn nữa, xuất phát từ (8) thấy nghịch lưu có lọc cuộn cảm đơn đầu giá trị điện áp tổng tụ điện ký sinh phụ thuộc vào điện áp chênh lệch pha với tâm nguồn điện áp chênh lệch pha với Rõ ràng, điện áp chênh lệch pha với làm gia tăng khó khăn việc ngăn chặn dòng điện rò hệ thống b Bộ nghịch lưu với lọc đối xứng Giả sử L1 = L ! , theo định luật Kirchoff áp dụng cho vòng Hình 2, ta có : Z] v A1 O + 0.5v dm1 - e g ]] v A1 O - v cm1 - i1 = + ]] Z Z L1 PV1 ]] ]] v v A2 O - 0.5v dm2 A O - v cm2 + + i1 = [] Z Z L2 PVn ]] ]] v (9) ]] A1 O - v A2 O = 0.5 (v dm1 + v dm2) ]v = v ] nio A i O - v cmi \ Để đơn giản cho việc phân tích, đặt Zpv = Zpv1 = Zpv2, ZL = ZL1 = ZL2 Trong biểu thức (9) ZL = sL1 = sL2, Zpvi = 1/sCpvi; vnio điện áp đầu tụ điện ký sinh; i1 dịng điện chảy mơ-đun Từ biểu thức (9) rút điện áp tụ điện ký sinh mô-đun là: Z v +Z v (10) v nio = L2ZHi + 2ZPV Li - v cmi L PV Đồng thời, hệ số thành phần điện áp chênh lệch pha mô-đun biểu thức (14) ngược dấu nhau, chúng triệt tiêu lẫn giảm thiểu dịng điện rị hệ thống c Phân tích dịng điện rị hệ thống Điện áp chênh lệch pha với tâm nguồn điện áp chênh lệch pha có chứa lượng lớn thành phần sóng hài bậc cao Nếu khơng loại bỏ thành phần điện áp tổng tụ điện ký sinh chắn ảnh hưởng lớn đến dòng điện rò hệ thống Hai điện áp trạng thái đóng cắt van mô-đun cầu H định Để dễ dàng phân tích, trạng thái đóng cắt van thể hàm số đóng cắt Sji, Sji định nghĩa sau: S ji = *1 v Hi = _- i v dm + v cm (11) v Li = _- i v dm_3 - ii + e g (12) Với vdm = vdm1+vdm2; i=1,2 Trong thực tế, điện dung tụ điện ký sinh quang điện đất thường lấy giá trị tương đối nhỏ khoảng 100 nF/kW [9] Coi ZPV >> ZL biểu thức (10) đơn giản hóa thành : i-1 v nio = _- i v dm_3 - ii + 0.5e g - v cmi (13) i-1 Khi đó, điện áp tổng tụ điện ký sinh là: (14) v NT O =- 0.5v dm1 + 0.5v dm2 + e g - v cmi So với biểu thức (8), trường hợp điện áp tổng tụ điện ký sinh phụ thuộc vào điện áp lưới, xét đến điện áp lưới bao gồm tần số thành phần sóng hài tần số thấp, ảnh hưởng thành phần tới dịng điện rị hệ thống bỏ qua Khoa học & Công nghệ - Số 17/Tháng - 2018 (15) Giả sử điện áp bên phía chiều mơ-đun Vdc điện áp đầu mơ-đun thứ i biểu đạt: vani = VdcSai (16) vbni = VdcSbi (17) Kết hợp (1), (2), (8), (16) (17), suy trạng thái chuyển mạch nghịch lưu cầu H nối tầng thể Bảng Bảng Trạng thái chuyển mạch nghịch lưu cầu H nối tầng Mức điện áp đầu Sa1\ Sb1\ Sa2\Sb2 VNT O Bộ lọc cuộn cảm đơn VNT O Bộ lọc đối xứng +2Vdc 1010 Vdc -Vdc 0010 Vdc Trong đó, biểu thức tính vHi, vLi sau: i-1 S ji ON (j = a, b, c, d; i = 1, 2) S ji OFF Vdc -Vdc -2Vdc 1110 -Vdc 1000 -Vdc 1011 -Vdc -2Vdc 0011 -Vdc -Vdc 1100 -Vdc -Vdc 1001 -2Vdc -2Vdc 0110 0 1111 -2Vdc -2Vdc 0000 0 0100 -Vdc 0111 0001 -2Vdc -Vdc -2Vdc -Vdc 1101 -3Vdc -2Vdc 0101 -3Vdc -Vdc Journal of Science and Technology 33 ISSN 2354-0575 Như kết Bảng 1, lọc cuộn cảm đơn, đầu nghịch lưu có bậc khác điện áp tổng tụ điện ký sinh tương ứng với mức đầu khác nhau, chắn tồn dịng điện rò hệ thống Ngược lại, lọc đối xứng, có nhóm chuyển mạch cho phép đầu nghịch lưu có mức có điện áp tổng tụ điện ký sinh Do đó, cách tối ưu hóa giải pháp điều chế, loại bỏ dịng điện rị hệ thống lọc đầu đối xứng 2.2 Giải pháp điều chế sóng mang bố trí pha cải tiến Do giải pháp điều chế sóng mang bố trí pha PDPWM có ưu điểm phương thức thực đơn giản, ý nghĩa vật lý rõ ràng điều khiển tự theo mức … nên ngày quan tâm Tuy nhiên, qua phân tích mục thấy khả giảm thiểu giải pháp điều chế PDPWM truyền thống dòng điện rị khơng khả thi [10] Từ đó, nghiên cứu tác giả đề xuất giải pháp điều chế sóng mang bố trí pha cải tiến MPDPWM, phương pháp điều chế có hiệu việc giữ cố định điện áp tổng tụ điện ký sinh, đồng thời có hiệu việc giảm thiểu dòng điện rò hệ thống Hơn nữa, giải pháp điều chế sử dụng hai sóng mang so sánh với sóng điều chế để tạo tín hiệu PWM, phương thức thực đơn giản khối lượng tính tốn Ngun lý làm việc cụ thể phương pháp điều chế đề xuất trình bày Hình Trong Hình 3, vc1 vc2 sóng mang tam giác có pha tương đồng # vC1 # 0.5 # vC2 # Giả sử sóng điều chế ban đầu vref , để so sánh sóng điều chế sóng mang, nửa chu kỳ dương giữ sóng điều chế ban đầu khơng đổi, nửa chu kỳ âm, sóng điều chế ban đầu cộng thêm giá trị sóng điều chế vr Hình Luật đóng cắt nhánh cầu thu cách tiến hành so sánh sóng điều chế vr với sóng mang vc1 vc2 Phương thức thực cụ thể sau: Ở nửa chu kỳ đầu sóng điều chế Sa1 = 1, Sb2 = 0; ngược lại nửa chu kỳ sau Sa1 = 0, Sb1 = 1; trạng thái chuyển mạch Sb1 Sa2 kết so sánh sóng điều chế vr với hai sóng mang, có hai cách so sánh sau: - Cách 1: Khi vr lớn vc1 Sb1 = ngược lại Sb1 = 1; vr lớn vc2 Sa2 = ngược lại Sa2 = - Cách 2: Khi vr lớn vc2 Sb1 = ngược lại Sb1 = 1; vr lớn vc1 Sa2 = ngược lại Sa2 = Hình thể sơ đồ nguyên lý làm việc, tín hiệu chuyển mạch van dạng sóng điện áp đầu giải pháp điều chế MPDPWM Sa1, Sb1, Sa2 34 Sb2 hình tín hiệu chuyển mạch van, kết việc so sánh sóng điều chế với sóng mang vo điện áp đầu nghịch lưu, từ nhìn thấy, vo điện áp có bậc Điện áp đầu nghịch lưu nửa chu kỳ hồn tồn khơng đối xứng, điều dịch chuyển sóng điều chế ban đầu nửa chu kỳ Khi tần số sóng điều chế đủ lớn ảnh hưởng dạng sóng không đối xứng tới chất lượng điện áp đầu bỏ qua Ngồi ra, chọn dùng sóng điều chế ngược pha nửa chu kỳ nghịch lưu hoạt động bình thường Ngồi ra, từ Hình suy trạng thái chuyển mạch van phương thức so sánh thời điểm Bảng Bảng Trạng thái chuyển mạch van giải pháp điều chế MPDPWM Phương thức Phương thức Điện áp đầu v NT O State State State State State 1010 1000 1100 0011 0001 State 0101 1010 1110 1100 0011 0111 0101 +2Vdc +Vdc 0 - Vdc -2Vdc - Vdc - Vdc - Vdc - Vdc - Vdc - Vdc Hình Sơ đồ nguyên lý giải pháp điều chế MPDPWM Khoa học & Công nghệ - Số 17/Tháng - 2018 Journal of Science and Technology ISSN 2354-0575 Từ Bảng ta thấy, hai phương thức so sánh có trạng thái chuyển mạch, đồng thời cho bậc điện áp, bậc có hai trạng thái phân biệt nửa chu kỳ Hai phương thức khác biệt chủ yếu trạng thái 5, nhiên tất trạng thái chuyển mạch van v NT O Vì vậy, hai phương thức so sánh tương đương nhau, có hiệu ngăn chặn dòng điện rò hệ thống Kết mô Để kiểm chứng hiệu giải pháp điều chế đề xuất, nghiên cứu mô thực phần mềm Matlab/Simulink kết so sánh với giải pháp PDPWM H-MCPWM [6] Các thông số sử dụng mô là: điện áp đầu mô-đun cầu H 35V, điện dung tụ điện ký sinh 100 nF, điện áp lưới 60V/50Hz, điện cảm lọc 1mH điện trở đất 10X [9] Hình thể dạng sóng mơ v1, v2, vo ig tương ứng điện áp đầu mô-đun 1, mô-đun 2, điện áp đầu hệ thống dòng điện hòa lưới nghịch lưu giải pháp điều chế đề xuất Kết mô điện áp đầu có chất lượng cao với mức điện áp dòng điện hòa lưới sin Điện áp đầu mô-đun cầu H thứ thứ hai dạng sóng bậc đối xứng với nửa chu kỳ, mơ-đun có cơng suất đầu tổn hao trình đóng cắt Từ nhận xét giải pháp điều chế MPDPWM điều khiển hiệu cho nghịch lưu cầu H nối tầng Dạng sóng điện áp tụ điện ký sinh mô-đun 1, mô-đun 2, hệ thống, dịng điện rị mơ-đun (dịng điện rị mơ-đun tương tự mơ-đun 1) dòng điện rò hệ thống tương ứng với kỹ thuật điều chế PDPWM, H-MCPWM MPDPWM thể Hình Hình 5a 5b cho thấy điện áp tụ điện ký sinh mô-đun chứa nhiều thành phần sóng hài bậc cao điện áp tụ điện ký sinh tương đương toàn hệ thống bị ảnh hưởng thành phần Giá trị hiệu dụng dòng điện rò lưới tương ứng 164 mA 165 mA, vượt giới hạn cho phép tiêu chuẩn VDE-0126-1-1 Kết mô với phương pháp MPDPWM đề xuất thể Hình 5c Điện áp tụ điện ký sinh mô-đun dao động, điện áp tụ điện ký sinh tương đương toàn hệ thống có dạng hình sin với biên độ 35 V gần giống điện áp lưới Hơn nữa, dòng điện rò hệ thống gần ngăn chặn hoàn toàn giá trị hiệu dụng 1.33 mA nhỏ nhiều lần so với giá trị 300 mA mà tiêu chuẩn VDE-0126-1-1 đưa Hình Kết mơ với giải pháp điều chế MPDPWM Khoa học & Công nghệ - Số 17/Tháng - 2018 Journal of Science and Technology 35 ISSN 2354-0575 Hình Kết mơ với giải pháp điều chế PDPWM, H-MCPWM MPDPWM Kết luận Nhằm mục đích giải vấn đề giảm thiểu dịng điện rò nghịch lưu cầu H nối tầng không biến áp hệ thống NLMT, báo tiến hành thiết lập mơ hình tương đương nghịch lưu đa bậc nối tầng, sau phân tích đặc điểm yếu tố ảnh hưởng tới dòng điện rò mạch nghịch lưu cuộn cảm đơn cuộn cảm đối xứng Kết phân tích dòng điện rò mạch cuộn cảm đối xứng loại bỏ thơng qua tối ưu phương pháp điều chế, mạch cuộn cảm đơn khơng thể Từ đó, báo đề xuất giải pháp điều chế theo sóng mang bố trí pha cải tiến Kết mô phương pháp điều chế đề xuất so sánh với giải pháp điều chế khác cho thấy, giải pháp điều chế đề xuất có dịng điện rị (khoảng 1.33 mA) nhỏ nhiều lần so với giải pháp PDPWM H-MCPWM phương thức thực đơn giản Tài liệu tham khảo [1] Malinowski, M K., Gopakumar, Rodriguez J., and Perez, M A., A Survey on Cascaded Multilevel Inverters IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2010, 57, pp 2197-2206 [2] Gonzalez, R., Lopez, J., Sanchis P., and Marroyo, L., Transformerless inverter for single-phase photovoltaic systems IEEE Transactions on Power Electronics, 2007, 22, pp 693-697 [3] Heribert, S., Christoph S., and Jurgen, K., Inverter for transforming a DC voltage into an AC current or an AC voltage Europe Patent 1, 2003 [4] Li, W., Gu, Y., Luo, H., Cui, W., He, X and Xia, C., Topology Review and Derivation Methodology of Single-Phase Transformerless Photovoltaic Inverters for Leakage Current Suppression IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2015, 62, pp 4537-4551 [5] Zhou, Y and Li, H., Analysis and Suppression of Leakage Current in Cascaded-MultilevelInverter-Based PV Systems IEEE Transactions on Power Electronics, 2014, 29, pp 5265-5277 [6] Selvamuthukumaran, R., Garg, A and Gupta R., Hybrid Multicarrier Modulation to Reduce Leakage Current in a Transformerless Cascaded Multilevel Inverter for Photovoltaic Systems IEEE Transactions on Power Electronics, 2015, 30, pp 1779-1783 [7] Rizzoli, G., Mengoni, M., Zarri, L., Tani, A., Serra, G and Casadei, D., Comparison of singlephase H4, H5, H6 inverters for transformerless photovoltaic applications IECON 2016 - 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 2016, pp 3038-3045 [8] Xiao H and Xie S., Leakage Current Analytical Model and Application in Single-Phase Transformerless Photovoltaic Grid-Connected Inverter IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 2010, 52, pp 902-913 [9] Kerekes, T., Teodorescu, Liserre, R M., Klumpner C and Sumner, M., Evaluation of ThreePhase Transformerless Photovoltaic Inverter Topologies IEEE Transactions on Power Electronics, 2009, 24, pp 2202-2211 [10] Holmes D G and Lipo T., Pulse Width Modulation for Power Converters: Principles and Practice Piscataway, 2003 36 Khoa học & Công nghệ - Số 17/Tháng - 2018 Journal of Science and Technology ISSN 2354-0575 MODULATION STRATEGY TO REDUCE LEAKAGE CURRENT IN TRANSFORMERLESS CASCADED MULTILEVEL INVERTER FOR GRID-CONNECTED SOLAR SYSTEM Abstract: The transformerless cascade multilevel H – bridge inverters have been popularized in the application of solar system due to the advantages of low cost and high efficiency However, the topology makes a path for leakage current to flow through parasitic capacitance formed between the PV module and the ground Hence, this paper first establishes the common-mode equivalent model of the inverter with the parasitic capacitance, and analyzes the characteristics of leakage current in the symmetrical and asymmetrical inductance circuit respectively The analysis shows that the leakage current can be eliminated through optimizing the modulation methods for symmetric circuits, while with asymmetric circuits it is impossible In this parper, we propose a modified phase disposition pulse width modulation strategy (MPDPWM) for the symmetrical circuit which can eliminate the leakage current effectively with simple implementation Finally, simulation results are reported along with evaluation and comparison results against a Phase Disposition Pulse Width Modulation (PDPWM) and Hybrid Multicarrier Pulse Width Modulation (H-MCPWM) Keywords: Grid-connected solar system, leakage current, cascaded multilevel inverter Khoa học & Công nghệ - Số 17/Tháng - 2018 Journal of Science and Technology 37 ... mô-đun 1, mô-đun 2, điện áp đầu hệ thống dòng điện hòa lưới nghịch lưu giải pháp điều chế đề xuất Kết mô điện áp đầu có chất lượng cao với mức điện áp dòng điện hòa lưới sin Điện áp đầu mô-đun cầu... rò nghịch lưu cầu H nối tầng không biến áp hệ thống NLMT, báo tiến hành thiết lập mơ hình tương đương nghịch lưu đa bậc nối tầng, sau phân tích đặc điểm yếu tố ảnh hưởng tới dòng điện rò mạch nghịch. .. lọc đầu nghịch lưu; Vdc điện áp đầu vào nghịch lưu lấy từ pin; eg điện áp lưới Bộ nghịch lưu bao gồm hai mơ-đun cầu H có đầu mắc nối tiếp với nối lưới thông qua hai cuộn cảm lọc Dòng điện rò ilg

Ngày đăng: 06/05/2021, 17:50

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan