Аннотация
В данной работе проведен анализ электромагнитных процессов схем трехфазных трехуровневых импедансных инверторов Т-типа и квази-Т-типа с блокирующими диодами в установившемся режиме работы. Данный вид инверторов применим в электрогенерирующих установках с использованием солнечных батарей. Из проведенного анализа были сформированы рекомендации по выбору параметров схем импедансных инверторов Т-типа. Отмечено, что данный вид инверторов может работать в режимах как повышения, так и понижения выходного напряжения, а также устойчив к режимам короткого замыкания стоек. Кроме того, проведен сравнительный анализ данных схем, позволяющий утверждать, что несмотря на большее число компонентов инвертора квази-Т-типа, в целом, при одинаковых заданных параметрах формирования выходного напряжения и тока намагничивания катушек индуктивности инверторов, параметры пассивных компонентов (конденсаторов и индуктивностей) этих схем равны. Отмечено, что схема инвертора квази-Т-типа потребляет непрерывный входной ток, что положительно сказывается на характеристиках совместной работы импедансного инвертора квази-Т-типа и солнечных батарей.
Ключевые слова: солнечные батареи, инвертор, импедансный инвертор, расчет параметров.
Список литературы
1. Yan H., Zhou Z., Lu H. Photovoltaic industry and market investigation // 2009 International Conference on Sustainable Power Generation and Supply. – Nanjing, China: IEEE, 2009. – P. 1–4.
2. Renewables 2014 global status report / J.L. Savin, research direction. – Paris: REN21 Secretariat, 2014.
3. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003.
4. Rashid M.H. Power electronics handbook: devices, circuits and applications. – Burlington, MA: Academic Press, 2010.
5. Peng F.Z. Z-source inverter // IEEE Transactions on Industry Applications. – 2003. – Vol. 39, iss. 2. – P. 504–510.
6. Anderson J., Peng F.Z. Four quasi-Z-source inverters // PESC 08: 39th IEEE Annual Power Electronics Specialists Conference, Rhodes, Greece, 15–19 June 2008: proceedings. – Piscataway, NJ: IEEE, 2008. – P. 2743–2749.
7. Impedance-source networks for electric power conversion. Pt. 1. A topological review / Y.P. Siwakoti, F.Z. Peng, F. Blaabjerg, P.C. Loh, G.E. Town // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2015. – Vol. 30, iss. 2. – P. 699–716.
8. Single phase three-level neutral-point-clamped quasi-Z-source inverter / O. Husev, C. Roncero-Clemente, E. Romero-Cadaval, D. Vinnikov, S. Stepenko // IET Power Electronics. – 2015. – Vol. 8, iss. 1. – P. 1–10.
9. Three-level Z-source inverters using a single LC impedance network / P.C. Loh, S.W. Lim, F. Gao, F. Blaabjerg // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2007. – Vol. 22, iss. 2. – P. 706–711.
10. New type LCCT-Z-source inverters / M. Adamowicz, R. Strzelecki, F.Z. Peng, J. Guzinski, H. Abu-Rub // Proceedings of the 2011 14th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE 2011), 30 Aug. – 01 Sept. 2011, Birmingham, UK. – Piscataway, NJ: IEEE, 2011. – P. 1–10.
11. Patent Application P386084 PL. The buck-boost inverter circuit especially designed for single-stage power conversion / R. Strzelecki, M. Adamowicz, B. Balkowski, N. Strzelecka. – 2008.
12. Shults T.E., Husev O.O., Zakis J.G. Overview of impedance source networks for voltage source inverters // 16th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM 2015), Erlagol, Altai, Russia 29 June –
3 July 2015. – Novosibirsk, 2015. – P. 514–520.
13. Zakis J., Vinnikov D., Bisenieks L. Some design considerations for coupled inductors for integrated buck-boost converters // 2011 International Conference on Power Engineering, Energy and Electrical Drives (POWERENG). – Piscataway, NJ: IEEE, 2011. – P. 1–6.
14. New type T-source inverter / R. Strzelecki, M. Adamowicz, N. Strzelecka, W. Bury // 2009 Compatibility and Power Electronics. – Piscataway, NJ: IEEE, 2009. – P. 191–195.
15. Trans-Z-source and Γ-Z-source neutral-point-clamped inverters / W. Mo, P.C. Loh, F. Blaabjerg, P. Wang // IET Power Electronics. – 2015. – Vol. 8, iss. 3. – P. 371–377.
16. Nordvall A. Multilevel inverter topology survey: MS thesis / Chalmers University of Technology. – Göteborg, Sweden, 2011.
17. Recent advances and industrial applications of multilevel converters / S. Kouro, M. Malinowski, K. Gopakumar, J. Pou // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2010. – Vol. 57, iss. 8. – P. 2553–2580.
18. Rodriguez J., Lai J.S., Peng F.Z. Multilevel inverters: a survey of topologies, controls, and applications // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2002. – Vol. 49, iss. 4. – P. 724–738.
19. Qian W., Peng F.Z., Cha H. Trans-Z-source inverters // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2011. – Vol. 26, iss. 12. – P. 3453–3463.
20. Patent Application P386085 PL. Multi-level inverter circuit especially for voltage boost / R. Strzelecki, M. Adamowicz, B. Balkowski, N. Strzelecka. – 2010.
21. Trans-Z-source-like inverter with built-in dc current blocking capacitors / M. Adamowicz, J. Guzinski, D. Vinnikov, N. Strzelecka // 2011 7th International Conference-Workshop Compatibility and Power Electronics (CPE). – Piscataway, NJ: IEEE, 2011. – P. 137–143.
22. Witulski A.F. Introduction to modeling of transformers and coupled inductors // IEEE Transactions on Power Electronics. – 1995. – Vol. 10, vol. 3. – P. 349–357.
23. Valchev V.C., Bossche A. van den. Inductors and transformers for power electronics. – Boca Raton: CRC press, 2005.
