ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОНОМНОЙ СОЛНЕЧНО-ВЕТРОВОЙ СИСТЕМЫ С СЕМИУРОВНЕВЫМ ИНВЕРТОРОМ

М.А. Касим; В.И. Велькин; С.Е. Щеклеин; И. Хоссейн; Я. Ду

doi:10.14529/power220301

Авторы

М.А. Касим Министерство здравоохранения, Багдад, Ирак
В.И. Велькин Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
С.Е. Щеклеин Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
И. Хоссейн Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Я. Ду Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

DOI:

https://doi.org/10.14529/power220301

Ключевые слова:

СЕМИУРОВНЕВЫЕ ИНВЕРТОРЫ, ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ВЕТРЯНАЯ ТУРБИНА, ОТСЛЕЖИВАНИЕ ТОЧКИ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ, ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ, СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ (PMSG)

Аннотация

Во время процесса преобразования энергии в инверторе общие гармонические искажения и потери будут увеличиваться, в то время как его мощность снижается. Многоуровневая инверторная технология может быть использована для устранения недостатков обычных инверторов. Такая технология получила признание в качестве экономически эффективного решения для широкого спектра промышленных применений. Снижение потерь при переключении, а также улучшенные формы сигналов выходного напряжения и тока являются основными преимуществами предлагаемой конструкции. В многослойных инверторах решающее значение имеет устранение гармонических составляющих в выходном напряжении и токе инвертора. В этой статье предлагается система микрогенерации, состоящая из трех различных возобновляемых источников энергии. Две из них представляют собой фотоэлектрические солнечные системы, а третья - ветряная турбина, смоделированная в MATLAB Simulink. В данной публикации предложены семиуровневые инверторы, основанные на методах уменьшения количества переключений. Предлагаемая конструкция системы инвертирования проверяется в отсутствие фотоэлектрических систем для получения пяти уровней напряжения как аналог аварийной ситуации.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Ganesh D., Chandra Sekhar G. Simulation of Three Phase Nine-level Inverter for Interfacing with Solar PV system. International Journal of Innovative Research in Science,

engineering and Technology. 2017;6(8). DOI: 10.15680/IJIRSET.2016.0608165

Hemeida A.M., El-Ahmar M.H., El-Sayed A.M., Hasanien H.M., Alkhalaf S., Esmail M.F.C., Senjyu T. Optimum design of hybrid wind/PV energy system for remote area. Ain Shams Engineering Journal. 2019. DOI: 10.1016/j.asej.2019.08.005

Yasmeen S., Reddy P.R., Suraya S. Multilevel Inverter Based Hybrid Wind Solar Energy Conversion Sys-tem for Power Quality Improvement. Journal of Resource – Management and Technology. 2020.

Wandhare R.G., Agarwal V. Novel Integration of PV-Wind Energy System with Enhanced Efficiency. IEEE Transactions on Power Electronics. 2013. DOI: 10.1109/TPEL.2014.2345766

Sami M., Mallick M.A. Cascaded H-Bridge 11-level Multilevel Inverter. International Journal of Engi-neering Research & Technology (IJERT). 2021;10(06):223–226.

Balapriyan P., Veeraragavan K. Design and analysis of a 7-level inverter at different modulation indices with a closed loop control. International Journal of Pure and Applied Mathematics. 2018;119(14):637–642.

Balakrishnan A.T., James A., Job J.T., Thomas A. Seven Level Inverter. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). 2017;6(04):857–876. DOI: 10.17577/IJERTV6IS040653

Gopal Y., Birla D., Lalwani M. Reduced switches multilevel inverter integration with boost converters in photovoltaic system. Applied Sciences. 2020. DOI: 10.1007/s42452-019-1848-7

Gajulaa U., Devib M.K., Reddy N.M. Reduced Switch Multilevel Inverter Topologies and Modulation Techniques for Renewable Energy Applications. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education. 2021;12(3):4659–4670. DOI: 10.17762/turcomat.v12i3.1879

Sharma C.S., Tamrakar R. Design and simulation analysis of seven level cascaded grid connected multi-level inverter for SPV system. IJSDR. 2016;1(8):2455–2631.

Arya L., Maheshwari K., Shakya J.S. A seven level asymmetric cascaded multilevel inverter design for an induction motor. IJRTI. 2016;1(3):2456–3315.

Murugesan S., Senthilkumar R. Design of single phase seven level PV inverter using FPGA. International Journal of Emerging Technology in Computer Science & Electronics (IJETCSE). 2016;20(2):207–212.

Salodkar P.A., Kulkarni P.S., Waghmare M.A., Chaturvedi P.C., Sandeep N. Asymmetric H-Bridge Single-Phase Seven-Level Inverter Topology with Proportional Resonant Controller. IETE Journal of Research. 2017. DOI: 10.1080/03772063.2017.1396934

Kumaresan R., Gnanamba I. Seven level inverter with single DC source interconnected photovoltaic sys-tem. Int. J. Elec & Electr. Eng & Telecoms. 2016;5(2):1–15.

Utomo W.M., Abu Bakar A., Alias S., Yi S.S., Setiawan M.I., Mudjanarko S.W., Sukoco A., Buswig Y.M., Taufik T. Modeling of a Single Phase 7-Level Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter. International Journal of Engineering & Technology. 2018;7(2.6):327–330. DOI: 10.14419/ijet.v7i2.6.11704

Singh A., Jain M., Singh S. Analysis of THD and Output Voltage for Seven Level Asymmetrical Casca-ded H-Bridge Multilevel Inverter using LSCPWM Technique. International Journal of Computer Applications. 2015;112(1):1–6.

Gole R., Lakshminarayana C. Seven level modular multilevel converter with FFT analysis. International Journal of Engineering Applied Sciences and Technology. 2020;5(3):553–558.

Bhanutej J.N., Naidu R.C. A 7-level inverter with less number of switches for grid-tied PV applications. International Journal of Advanced Technology and Engineering Exploration. 2021;8(78):631–642. DOI: 10.19101/IJATEE.2021.874090

Jadhav R.S., Patil S.B. Design and implementation of PV-wind battery hybrid system for off-grid and on-grid. In: Proceedings of the Fourth International Conference on Inventive Systems and Control, ICISC; 2020. P. 612–618. DOI: 10.1109/ICISC47916.2020.9171150

Boopathy1 C.P., Kaliamoorthy M. A novel asymmetrical single-phase multilevel inverter suitable for hybrid renewable energy sources. Circuits and Systems. 2016;7(6):932–945. DOI: 10.4236/cs.2016.76079

Udhayakumar P., Saravanan C., Lydia M. Stand-alone wind energy supply system using permanent mag-net synchronous generator. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE). 2013;2(3):130–135.

Chen J-H., Yau H-T., Hungm W. Design and study on sliding mode extremum seeking control of the chaos embedded particle swarm optimization for maximum power point tracking in wind power systems. Energies. 2014;7:1706–1720. DOI: 10.3390/en703170623. Austin J.M., Joseph J.S. Design and implementation of multilevel inverter for drive applications with mi-nimum number of transistors. Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences. JCPS. 2016;9(1):378–382.

Raj1 K.M, Parthasarathy C.A., Dash S.S., Doss M.A.N. Performance comparison of seven level inverter and nine level inverter with minimum devices. International Science Press, IJCTA. 2016;9(15):7523–7536.

Deekshith K., Dhruva A., Nagaraju H., Reddy B. Solar tracking system. International Journal of Scientific & Engineering Research. 2015;6(9):994–999.

Mahanta P.K., Debnath K., Rahman M.H. Modeling and simulation of a PV module based power system using MATLAB/Simulink. Dhaka Univ. J. Sci. 2014;62(2):127–132. DOI: 10.3329/dujs.v62i2.21977

Qasim M.A., Alwan N.T., PraveenKumar S., Velkin V.I., Agyekum E.B. A new maximum power point tracking technique for thermoelectric generator modules. MDPI Inventions. 2021;6(88):1–11. DOI: 10.3390/inventions6040088

Qasim M.A, Velkin V.I. Maximum power point tracking techniques for micro-grid hybrid wind and solar energy systems – a review. International Journal on Energy Conversion (IRECON) Praise Worthy Prize. 2020;8(6):223–234. DOI: 10.15866/irecon.v8i6.19502

Qasim M.A. PWM effect on MPPT for hybrid PV solar and wind turbine generating systems at va-rious loading conditions. Periodicals of Engineering and Natural Sciences. 2021;9(2):581–592. DOI: 10.21533/pen.v9i2.1840