Minimizing total harmonic distortion in single phase inverters

Abstract

Enerji sistemlerde kalite ve tesarruf denince akla gelen ilk cihaz invertörlerdir. İnvertörler doğru akımı alternatif akıma istenilen frekansta ve genlikte çeviren cihazlardır. Bunun yanında harmonik adı verilen bozucu istenmeyen sinyallerden de bağımsız olması istenir. Bu invertörlerin tasarımında ilk akla gelen şey istenilen frekansa ve gerilime referans gerilimine en hızlı ve hatasız şekilde ulaşmasıdır. İnvertörlerin gerçekte tasarlanması maliyeti ve riski gerektirdiğinden simulink gibi similasyon ortamlarında tasarımlar gerçekleştirilir. Bu tezde H-Köprü tipi tek faz invertör devresi tasarlanmıştır. Devrede oluşan harmoniklerin azaltılması için filtre tasarlanırken istenilen gerilime en hızlı bir şekilde ulaşması için invertör anahtarları geliştirilen PSO-PD kontrölör ile sürülmüştür. Tasarlanan devrenin istenilen frekansa ve voltaja geçmişteki yapılan algoritmalara göre çok hızlı ve iyi bir şekilde ulaştığı gözlenmiştir.

The first device that comes to mind in terms of quality and economy in energy systems in iverters. Inverters are the devices which convert the direct current to alternating current at the desired frequency and amplitude. It is desirable that do not contain u desired signals which are called harmonics. The first thing that comes to mind in the design of these inverters is that they reach the desired frequency and tension reference voltage quickly and accurately. Because the inverters actually require cost and risk to be designed, designs are made in similation environments such as Simulink. In this thesis; H bridge single-phase inverter circuit is designed using Simulink enviroment. After the LC filter circuit is designed to eliminate harmonics from the system, inverter switches are driven with the PSO-PD controller so that the desired voltage can be reached in the desired frequency and voltage condition. It was obtained that the designed performance has reached the desired performance very quickly and well according to previous inverter controller algorithms.