Flexible synchronous regulation of power electronic blocks of transformer-based photovoltaic stations

Abstract

The paper presents the results of developing a scheme for synchronous pulse-width modulation (PWM) of signals in dual voltage source diode-clamped inverters (VSDCIs) used in grid-tied, transformer-based photovoltaic (PV) stations. This scheme is based on the continuous regulation of the switching frequency of the inverters relative to the magnitude of the DC voltages of the PV strings, ensuring equivalence of switching losses across each inverter. The proposed control and PWM techniques ensure the elimination of even-order harmonics and subharmonics in spectra of voltage at inverter-side windings of power transformer, helping to increase the operating efficiency of inverter-based PV stations. Simulation results showed a behavior of operation of dual-VSDCI-based PV installations with the proposed control strategy.

Lucrarea prezintă rezultatele dezvoltării schemei de modulație sincronă a lățimii de impulsuri (PWM) a semnalelor duale invertoarelor de tensiune cu diode clampate (VSDCIs) ale stațiilor fotovoltaice (PV) bazate pe transformator obosit de rețea, bazată pe reglarea continuă a frecvenței de comutare a invertoarelor față de mărimea tensiunilor continue ale șirurilor fotovoltaice în condiția echivalenței pierderilor de comutare în fiecare invertor. Tehnicile de control și PWM propuse asigură eliminarea armonicilor de ordin egal și subarmonicilor în spectrele de tensiune la înfășurările de pe partea invertorului ale transformatorului de putere, ajutând la creșterea eficienței de funcționare a stațiilor fotovoltaice bazate pe invertori. Rezultatele simulării au arătat un comportament de funcționare a instalațiilor fotovoltaice bazate pe VSDCI dual cu strategia de control propusă.