Modelling of grid tied 3-level diode clamped inverter using space vector PWM for PV system

Joshi, Parth S.; Sheth, Chetan

doi:10.1109/nuicone.2015.7449592

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“…It consists of the following main units: sawtooth voltage and synchronized pulse generator (SVG); SVPWM calculator, which includes a sector and segment number determinant and a sector face projection calculator, and γ1, γ2, γ3 coefficient calculator; and a hybrid SS unit. The operation of these units, with the exception of the hybrid SS unit, is discussed in detail in [28].…”

Section: A System To Control a Svpwm With A Hybrid Switching Sequencementioning

confidence: 99%

An Algorithm for a Space-Vector Pulse Width Modulation with a Hybrid Switching Sequence for a Three-Level Neutral Point Clamped Voltage Source Inverter

A. N. Shishkov, V. K. Le

2024

pst

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This paper proposes a new algorithm for a space-vector pulse width modulation (SVPWM) with a hybrid switching sequence (SS) designed to control a three-level (3L) neutral point clamped (NPC) voltage source inverter (VSI). Based on the advantages of five-stage and seven-stage SS, we designed a hybrid SS to improve four key parameters in the system: inverter output current quality, neutral point (NP) and common-mode (CM) voltage levels, and switching losses of power switches. The proposed algorithm flexibly regulates meeting the four criteria depending on the system operating conditions by changing the regulation coefficient. The paper obtained an approximate dependence to determine the optimal regulation coefficient for any values of the inverter modulation coefficient when operating jointly with an active-inductive load. The effectiveness of the proposed algorithm is confirmed by computer simulation in the MatLab+Simulink environment, as well as the results of experimental studies. The paper presents the experimental dependences of static state spaces, including the distortion coefficient of higher current harmonics at the inverter output, the maximum error of the NP voltage, the number of switching pairs of power switches, and the pulse duty factor of CM voltage, depending on the inverter modulation coefficient and the regulation coefficient of the hybrid SS. The results showed that in the algorithm for a SVPWM with a hybrid SS, the number of switchings of power switches is reduced by an average of 13.5 % while maintaining the NP voltage balance and the quality of the curve at the inverter output at an acceptable level, close to a seven-stage SS (the deviations do not exceed 0.5 % and 0.2 %, respectively). The average CM voltage coefficient decreased by no more than 4.5 %. The indicators improve the energy saving, the weight-size parameters, and the operational reliability of the 3L NPC VSI. The application area of the algorithm is much wider and includes the control of power switches of active front ends, grid converters for electricity storage systems, active power filters, and power conditioners. DOI: https://doi.org/10.52783/pst.237

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Section: A System To Control a Svpwm With A Hybrid Switching Sequencementioning

confidence: 99%

An Algorithm for a Space-Vector Pulse Width Modulation with a Hybrid Switching Sequence for a Three-Level Neutral Point Clamped Voltage Source Inverter

A. N. Shishkov, V. K. Le

2024

pst

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“…A forma como são gerados os sinais de comando para os dispositivos semicondutores dos inversores é chamada de técnica de modulação, sendo a modulação por largura de pulso (PWM) a mais empregada (JOSHI, 2015;KHARJULE, 2015). Com a técnica PWM é possível reduzir a distorção harmônica do sinal de saída do inversor, aumentar a amplitude da tensão de saída, aumentar o rendimento do inversor e desenvolver diferentes estratégias de modulação para todas as topologias de inversores de frequência (SILVA, 2008;BIABANI, 2016;RODRIGUEZ, 2016).…”

Section: Introductionunclassified

Engenharia: soluções e inovações para o desenvolvimento

2022

Engenharia: Soluções E Inovações Para O Desenvolvimento

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“…A forma como geram-se os sinais de comando para os dispositivos semicondutores dos inversores é chamada de técnica de modulação, sendo a modulação por largura de pulso (PWM) a mais empregada (JOSHI, 2015;KHARJULE, 2015). Com a técnica PWM é possível reduzir a distorção harmônica do sinal de saída do inversor, aumentar a amplitude da tensão de saída, aumentar o rendimento do inversor e desenvolver diferentes estratégias de modulação para todas as topologias de inversores de frequência (SILVA, 2008;BIABANI, 2016;RODRIGUEZ, 2016).…”

Section: Introductionunclassified

Técnica de Modulação Space Vector Aplicada a um Inversor Multinível Híbrido Assimétrico

Zambra

Rosito

2020

MUNDI ETG

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Este artigo apresenta o desenvolvimento da técnica de modulação space vector para um inversor multinível híbrido assimétrico com nove níveis na tensão de fase, com o objetivo de aperfeiçoar as características dos sinais de saída gerados pelo inversor através da seleção dos vetores de comutação. A introdução contextualiza o uso de inversores multiníveis e mostra algumas características das técnicas de modulação que podem ser usadas nesses conversores. A seguir, é exposta a topologia do inversor multinível híbrido assimétrico e, depois, são apresentados os passos necessários para o desenvolvimento da técnica de modulação space vector, determinados como: definição dos estados de chaveamento; definição dos vetores de comutação no plano α-β; identificação dos planos limites e dos planos de separação; obtenção das matrizes de decomposição; e, finalmente, definição da sequência de comutação. Duas sequências de comutação são escolhidas para obtenção da tensão de saída do inversor, sendo a qualidade do sinal gerado avaliada através de índices de desempenho implementados em software de simulação matemática. A primeira sequência de comutação é obtida realizando uma escolha aleatória dos vetores de comutação, enquanto a segunda sequência é selecionada para melhorar a qualidade do sinal gerado pelo inversor. Como resultado, a tensão de saída do inversor apresentou menor distorção harmônica, menor fator de distorção de primeira ordem e menor tensão de modo comum. Através desta comparação prova-se a importância de uma criteriosa seleção dos vetores de comutação para inversores multiníveis.

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Modelling of grid tied 3-level diode clamped inverter using space vector PWM for PV system

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An Algorithm for a Space-Vector Pulse Width Modulation with a Hybrid Switching Sequence for a Three-Level Neutral Point Clamped Voltage Source Inverter

An Algorithm for a Space-Vector Pulse Width Modulation with a Hybrid Switching Sequence for a Three-Level Neutral Point Clamped Voltage Source Inverter

Engenharia: soluções e inovações para o desenvolvimento

Técnica de Modulação Space Vector Aplicada a um Inversor Multinível Híbrido Assimétrico

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