Bücher von Suresh K. P.

Ce travail de recherche présente une nouvelle topologie d'onduleur monophasé à haut rendement et à facteur de puissance élevé pour un système de réseau avec une tension de sortie de 220V. Le système est principalement composé d'un panneau solaire photovoltaïque, d'un convertisseur élévateur c.c./c.c., d'un onduleur multiniveau cascadé monophasé, d'un contrôleur de système et d'un système de réseau. La tension photovoltaïque étant insuffisante pour le réseau monophasé, le convertisseur élévateur est conçu pour augmenter la tension photovoltaïque jusqu'à une tension continue stable sans stockage dans une batterie. Dans la conception proposée du convertisseur DC-DC, la tension de sortie est contrôlée à l'aide d'un contrôleur PI. La puissance de sortie du réseau photovoltaïque peut être modifiée par les conditions environnementales telles que l'irradiation et la température. La courbe caractéristique tension-courant d'un panneau solaire photovoltaïque peut donc être non linéaire et un contrôleur appelé suivi du point de puissance maximale (MPPT) a été conçu pour adapter la puissance du panneau solaire afin de récolter en permanence la puissance maximale des panneaux solaires. Afin de réduire les pertes, la taille et le poids liés à l'utilisation de transformateurs, un onduleur multiniveau sans transformateur est utilisé pour le système de réseau. Dans le système proposé, le PWM sinusoïdal a été utilisé pour synthétiser la tension de sortie.

Este trabalho de investigação apresenta uma nova topologia monofásica, de elevada eficiência e elevado fator de potência para um sistema de rede com uma tensão de saída de 220V. O sistema é composto principalmente por uma matriz solar fotovoltaica, conversor dc/dc boost, inversor monofásico multinível em cascata, controlador do sistema e sistema de rede. Como a tensão fotovoltaica é insuficiente para o sistema de rede monofásico, o conversor de impulso é concebido para aumentar a tensão fotovoltaica para uma tensão CC estável sem armazenamento de bateria. Na conceção do conversor CC-CC proposto, a tensão de saída é controlada utilizando um controlador PI. A potência de saída do conjunto fotovoltaico pode ser alterada pelas condições ambientais, como a irradiação e a temperatura. Assim, a curva caraterística tensão-corrente de um conjunto solar fotovoltaico pode ser não linear e foi concebido um controlador designado por seguimento do ponto de máxima potência (MPPT) para fazer corresponder a potência do conjunto solar de modo a obter continuamente a máxima potência dos painéis solares. Com o objetivo de reduzir as perdas, o tamanho e o peso resultantes da utilização de transformadores, é utilizado um inversor multinível sem transformador para o sistema de rede. No sistema proposto, o PWM sinusoidal foi utilizado para sintetizar a tensão de saída.

Il presente lavoro di ricerca presenta una nuova topologia di inverter monofase, ad alta efficienza e ad alto fattore di potenza, per un sistema di rete con tensione di uscita di 220V. Il sistema è composto principalmente da un campo fotovoltaico, da un convertitore boost c.c./c.c., da un inverter multilivello in cascata monofase, da un controllore di sistema e da un sistema di rete. Poiché la tensione fotovoltaica è insufficiente per il sistema di rete monofase, il convertitore boost è stato progettato per aumentare la tensione fotovoltaica a una tensione CC stabile senza accumulo di batterie. Nel progetto del convertitore DC-DC proposto, la tensione di uscita è controllata con un controllore PI. La potenza di uscita del campo fotovoltaico può essere modificata dalle condizioni ambientali, come l'irraggiamento e la temperatura. Pertanto, la curva caratteristica tensione-corrente di un campo fotovoltaico può essere non lineare e un controllore chiamato Maximum Power Point Tracking (MPPT) è stato progettato per adeguare la potenza del campo solare in modo da raccogliere continuamente la massima potenza dai pannelli solari. Per ridurre le perdite, le dimensioni e il peso derivanti dall'uso dei trasformatori, per il sistema di rete viene utilizzato un inverter multilivello senza trasformatore. Nel sistema proposto, è stata utilizzata la PWM sinusoidale per sintetizzare la tensione di uscita.

Este trabajo de investigación presenta una nueva topología monofásica de alto rendimiento y alto factor de potencia para un sistema de red con una tensión de salida de 220 V. El sistema se compone principalmente de un conjunto solar fotovoltaico, un convertidor elevador CC/CC, un inversor multinivel monofásico en cascada, un controlador de sistema y un sistema de red. Como la tensión fotovoltaica es insuficiente para el sistema de red monofásico, el convertidor elevador está diseñado para elevar la tensión fotovoltaica a una tensión de CC estable sin almacenamiento en baterías. En el diseño del convertidor CC-CC propuesto, la tensión de salida se controla mediante un controlador PI. La potencia de salida del campo fotovoltaico puede variar en función de las condiciones ambientales, como la irradiación y la temperatura. Por lo tanto, la curva característica de tensión-corriente de un conjunto solar fotovoltaico puede ser no lineal y se diseñó un controlador denominado seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para adaptar la potencia del conjunto solar para cosechar continuamente la máxima potencia de los paneles solares. Para reducir las pérdidas, el tamaño y el peso derivados del uso de transformadores, se utiliza un inversor multinivel sin transformador para el sistema de red. En el sistema propuesto, se utilizó el PWM sinusoidal para sintetizar la tensión de salida.

V dannoj issledowatel'skoj rabote predstawlena nowaq topologiq odnofaznogo mnogourownewogo inwertora s wysokim KPD i koäfficientom moschnosti dlq sistemy älektrosnabzheniq s wyhodnym naprqzheniem 220 V. Sistema sostoit iz solnechnoj fotoälektricheskoj batarei, powyshaüschego dc/dc-preobrazowatelq, odnofaznogo kaskadnogo mnogourownewogo inwertora, sistemnogo kontrollera i setewoj sistemy. Poskol'ku naprqzhenie fotoälektricheskoj änergii nedostatochno dlq odnofaznoj seti, powyshaüschij preobrazowatel' prednaznachen dlq powysheniq naprqzheniq fotoälektricheskoj änergii do stabil'nogo postoqnnogo naprqzheniq bez ispol'zowaniq akkumulqtornyh batarej. V predlagaemoj konstrukcii DC-DC-preobrazowatelq wyhodnoe naprqzhenie reguliruetsq s pomosch'ü PI-regulqtora. Vyhodnaq moschnost' fotoälektricheskoj matricy mozhet izmenqt'sq pod wozdejstwiem wneshnih uslowij, takih kak obluchenie i temperatura. Poätomu kriwaq zawisimosti naprqzheniq ot toka solnechnoj fotoälektricheskoj batarei mozhet byt' nelinejnoj, i dlq soglasowaniq moschnosti solnechnoj batarei s cel'ü neprerywnogo polucheniq maximal'noj moschnosti ot solnechnyh panelej byl razrabotan kontroller, nazwannyj MPPT (maximum power point tracking).

Diese Forschungsarbeit stellt eine neue einphasige Topologie mit hohem Wirkungsgrad und hohem Leistungsfaktor für ein Netzsystem mit 220 V Ausgangsspannung vor. Das System besteht im Wesentlichen aus einer Photovoltaikanlage, einem Gleichspannungswandler, einem einphasigen kaskadierten Multilevel-Wechselrichter, einem Systemregler und einem Netzsystem. Da die PV-Spannung für das einphasige Netzsystem unzureichend ist, wurde der Aufwärtswandler so konzipiert, dass er die PV-Spannung auf eine stabile Gleichspannung ohne Batteriespeicherung hochsetzt. Bei dem vorgeschlagenen DC-DC-Wandler wird die Ausgangsspannung mit einem PI-Regler gesteuert. Die Ausgangsleistung der PV-Anlage kann sich durch Umgebungsbedingungen wie Einstrahlung und Temperatur ändern. Daher kann die Spannungs-Strom-Kennlinie einer Photovoltaikanlage nichtlinear sein, und es wurde ein Regler mit der Bezeichnung Maximum Power Point Tracking (MPPT) entwickelt, um die Leistung der Solaranlage so anzupassen, dass kontinuierlich die maximale Leistung aus den Solarmodulen gewonnen wird. Um die durch die Verwendung von Transformatoren entstehenden Verluste, die Größe und das Gewicht zu reduzieren, wird ein transformatorloser Multilevel-Wechselrichter für das Netzsystem verwendet. In dem vorgeschlagenen System wurde die sinusförmige PWM zur Synthese der Ausgangsspannung verwendet.

This Research Work presents a new topology of single phase, high efficiency and high power factor for grid system with 220V output voltage. The system is mainly composed of a solar photovoltaic array, dc/dc boost converter, single-phase cascaded multilevel inverter, system controller, and grid system. As the PV voltage is insufficient for the single phase grid system, the boost converter is designed to step-up the PV voltage to a stable DC voltage without battery storage. In the proposed DC-DC converter design, the output voltage is controlled using a PI controller. The output power of PV array may be changed by environmental conditions such as irradiation and temperature. So the voltage-current characteristic curve of a solar photovoltaic array may be nonlinear and a controller named maximum power point tracking (MPPT) was designed to match the solar array power to continuously harvest maximum power from the solar panels. In view of reducing the losses, size and weight incurred by using transformers, a transformer less multilevel inverter is utilized for the grid system. In the proposed system, the sinusoidal PWM was used to synthesis the output voltage.