Üç seviyeli diyot kenetlemeli evirici ile çıkış geriliminin sabitlenmesi

Abstract

Son yıllarda özellikle yenilenebilir enerji kaynaklarında ve kesintisiz güç kaynaklarında doğru gerilim olarak elde edilen enerjinin şebeke üzerinde aktif olarak kullanılması amacı ile eviriciler kullanılmaktadır. Yüksek güçlü enerji sistemlerinde, iki seviyeli eviricilerde kullanılacak anahtarlama elemanının gücünün yetersiz kalması, çıkış dalga şeklinin sinüsoidalden uzak olması ve düşük gerilim üretilmesinden kaynaklı transformatör kullanılması klasik iki seviyeli eviricilerin dezavantajlarındandır. Ayrıca iki seviyeli eviricilerde harmonik etkiyi azaltmak için yüksek anahtarlama frekansının kullanılması anahtarlama kayıplarını arttırmaktadır. Bu çalışmada şebeke etkileşimli ve şebeke etkileşimsiz çalışabilecek bir fazlı üç seviyeli transformatörsüz eviricinin benzetim ve uygulama çalışmaları yapılmıştır. Evirici çıkış gerilimi PI kontrollü olarak sabitlenmiştir. Çıkış geriliminin frekansı yazılımsal olarak sabit bir değer (50 Hz) belirlenmiştir. Sistemin değişik yükler altında harmonik analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda çok seviyeli eviricilerde düşük anahtarlama frekansı kullanılması ve çıkış akımı üzerinde harmonik etkinin az olması bu eviricilerin daha üstün olduğunu göstermiştir. Ayrıca sistemde transformatör kullanılmadığından tasarım maliyeti ve eleman sayısı azaltılmıştır. Gerçekleştirilen bu çalışma ile (özellikle literatürde geniş bir alana sahip olan) evirici çıkış geriliminin sabitlenmesi, şebekeye aktarılan çıkış geriliminin harmonik analizleri diyot kenetlemeli evirici ile yapılmasına dair yaklaşım sunulmuştur.

In recent years, inverters, in particular renewable energy sources and uninterruptible power supply, the stored as to the direct voltage, with aim as the active use of the stored energy on the grid are used for. In the high-powered energy systems, due to be insufficient switching element power used in the two-level inverters and be far from sinusoidal of the output waveform, due to with harmonic generation, the multi-level inverters has revealed to the forefront. The used of high switching frequency for reduce harmonic effects in the two-level inverter, increases the switching losses. In this study, as produce simulation and implementation system of a phase of a three-level inverter, for transformerless system can work performing network effectively were carried out amplitude and frequency of the output voltage stabilization of the inverters produced and harmonic analysis under various loads.In the result of the experimental study, due to used low switching frequency in the multi-level inverters and to be less harmonic effect on the output current, these inverters have shown more advantageous than others. This study carried out in the literature, and especially having a wide range of inverter output voltage stabilization, the output voltage is transferred to the network of interlocking diode inverter harmonic analysis is presented with a different approach.