Advances in DC–AC Converters for PV

Advances in DC–AC Converters for PV Systems
As shown in Figure 1, in a typical PV inverter, the two-stage power conversion is currently the most common approach to cope with a wide input dc voltage range produced by the PV panel. In that case, the PV power conditioning system consists of the front-end dc–dc converter for the MPPT and the inverter to feed the power to the ac load or grid. However, this multiple-stage power conversion system could lower the energy efficiency and reliability of the PV installation. To overcome these problems, in 2003, the novel family of single-stage buck–boost inverters was introduced by Prof. Peng, with the most promising topology being the quasi-Z-source inverter (qZSI) [31]. This buck–boost inverter is a combination of the two-port passive quasi-impedance network with a 2L-VSI [Figure 4(a)]. The distinctive feature of the qZSI is that it can boost the input voltage by using an extra switching state the shoot-through state. The shoot-through state is the simultaneous conduction of both switches of the same phase leg of the inverter. This operation state is forbidden for the traditional VSI because it causes the short circuit of the dc-link capacitors. In the qZSI, the shoot-through state is used to boost the magnetic energy stored in the inductors of the quasi-Z-source network without short-circuiting the dc capacitors. This increase in inductive energy, in turn, pro- vides the boost of the voltage across the inverter during the traditional operating states (active states). The qZSI has the input inductor that buffers the source current, which means that during the continuous conduction mode, the input current never drops to zero, thus featuring the reduced stress of the input voltage source. Moreover, the properties of the qZSI allow the energy storage (typically the battery) to be connected in parallel with one of the capacitors of the quasi-Z-source network [32]. The state of charge of the battery is then controlled by varying the shoot-through duty cycle of the inverter switches. Therefore, the simple energy storage system for covering the peak power demands could be used in the qZSI without any additional circuits. The two-level qZSI could be easily extended to the multilevel topology, as presented in Figure 4(b). The three- level NPC qZSI has similar advantages as the two-level topology; moreover, it could be used with single or multiple PV sources [33]. As in the case of two-level qZSI, the short-term energy storage (battery) can be connected in parallel either with the external or internal capacitors of the quasi-Z-source-network. Thanks to all of these advantages, the qZSI is referred to as one of the most promising power conversion approaches for future PV power conditioners.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความก้าวหน้าในแปลง DC-AC สำหรับระบบ PV As shown in Figure 1, in a typical PV inverter, the two-stage power conversion is currently the most common approach to cope with a wide input dc voltage range produced by the PV panel. In that case, the PV power conditioning system consists of the front-end dc–dc converter for the MPPT and the inverter to feed the power to the ac load or grid. However, this multiple-stage power conversion system could lower the energy efficiency and reliability of the PV installation. To overcome these problems, in 2003, the novel family of single-stage buck–boost inverters was introduced by Prof. Peng, with the most promising topology being the quasi-Z-source inverter (qZSI) [31]. This buck–boost inverter is a combination of the two-port passive quasi-impedance network with a 2L-VSI [Figure 4(a)]. The distinctive feature of the qZSI is that it can boost the input voltage by using an extra switching state the shoot-through state. The shoot-through state is the simultaneous conduction of both switches of the same phase leg of the inverter. This operation state is forbidden for the traditional VSI because it causes the short circuit of the dc-link capacitors. In the qZSI, the shoot-through state is used to boost the magnetic energy stored in the inductors of the quasi-Z-source network without short-circuiting the dc capacitors. This increase in inductive energy, in turn, pro- vides the boost of the voltage across the inverter during the traditional operating states (active states). The qZSI has the input inductor that buffers the source current, which means that during the continuous conduction mode, the input current never drops to zero, thus featuring the reduced stress of the input voltage source. Moreover, the properties of the qZSI allow the energy storage (typically the battery) to be connected in parallel with one of the capacitors of the quasi-Z-source network [32]. The state of charge of the battery is then controlled by varying the shoot-through duty cycle of the inverter switches. Therefore, the simple energy storage system for covering the peak power demands could be used in the qZSI without any additional circuits. The two-level qZSI could be easily extended to the multilevel topology, as presented in Figure 4(b). The three- level NPC qZSI has similar advantages as the two-level topology; moreover, it could be used with single or multiple PV sources [33]. As in the case of two-level qZSI, the short-term energy storage (battery) can be connected in parallel either with the external or internal capacitors of the quasi-Z-source-network. Thanks to all of these advantages, the qZSI is referred to as one of the most promising power conversion approaches for future PV power conditioners.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความก้าวหน้าใน DC-AC แปลงสำหรับระบบ PV
ดังแสดงในรูปที่ 1 ในอินเวอร์เตอร์ PV ทั่วไปที่แปลงพลังงานสองขั้นตอนในขณะนี้เป็นวิธีที่พบมากที่สุดที่จะรับมือกับการป้อนข้อมูล DC แรงดันไฟฟ้าช่วงกว้างที่ผลิตโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ในกรณีที่ระบบ PV เครื่องไฟประกอบด้วย front-end DC-DC converter สำหรับ MPPT และอินเวอร์เตอร์ที่จะเลี้ยงอำนาจที่จะโหลด AC หรือตาราง อย่างไรก็ตามหลายขั้นตอนระบบการแปลงพลังงานนี้สามารถลดพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ ที่จะเอาชนะปัญหาเหล่านี้ในปี 2003 ครอบครัวของนวนิยายเวทีเดียวอินเวอร์เตอร์เจ้าชู้เพิ่มได้รับการแนะนำโดยศเป็งกับโครงสร้างที่มีแนวโน้มมากที่สุดเป็นอินเวอร์เตอร์เสมือน-Z-แหล่งที่มา (qZSI) [31] อินเวอร์เตอร์นี้เจ้าชู้เพิ่มคือการรวมกันของทั้งสองพอร์ตเครือข่ายเสมือนความต้านทานแฝงด้วย 2L-VSI [รูปที่ 4 (ก)] คุณสมบัติที่โดดเด่นของ qZSI ก็คือว่ามันสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอินพุตโดยใช้รัฐสลับพิเศษรัฐยิงผ่าน รัฐยิงผ่านเป็นการนำสวิทช์พร้อมกันของทั้งสองขาระยะเดียวกันของอินเวอร์เตอร์ รัฐดำเนินการนี้เป็นสิ่งต้องห้ามสำหรับดั้งเดิม VSI เพราะมันทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรของตัวเก็บประจุ DC-LINK ใน qZSI รัฐยิงผ่านที่ใช้ในการเพิ่มพลังงานแม่เหล็กที่เก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำของเครือข่ายเสมือน-Z-แหล่งที่มาโดยไม่ต้องลัดวงจรตัวเก็บประจุดีซี การเพิ่มขึ้นนี้ในการใช้พลังงานอุปนัยในการเปิดโปร Vides การเพิ่มแรงดันในอินเวอร์เตอร์ในระหว่างการดำเนินงานแบบดั้งเดิมรัฐ (รัฐใช้งาน) qZSI มีเหนี่ยวนำการป้อนข้อมูลที่บัฟเฟอร์ปัจจุบันแหล่งที่มาซึ่งหมายความว่าในช่วงโหมดการนำต่อเนื่องเข้าปัจจุบันไม่เคยลดลงไปอยู่ที่ศูนย์จึงมีความเครียดที่ลดลงของแหล่งจ่ายแรงดันอินพุท นอกจากนี้คุณสมบัติของ qZSI ช่วยให้การจัดเก็บพลังงาน (โดยปกติแบตเตอรี่) ที่จะเชื่อมต่อในแบบคู่ขนานกับคนของตัวเก็บประจุของเครือข่ายเสมือน-Z-แหล่งที่มา [32] สถานะของค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่จะถูกควบคุมแล้วโดยที่แตกต่างกันรอบหน้าที่ยิงผ่านสวิทช์อินเวอร์เตอร์ ดังนั้นระบบการจัดเก็บพลังงานที่ง่ายสำหรับการครอบคลุมความต้องการไฟฟ้าสูงสุดที่อาจจะนำมาใช้ในวงจร qZSI โดยไม่ต้องใด ๆ เพิ่มเติม สองระดับ qZSI สามารถขยายได้อย่างง่ายดายเพื่อโครงสร้างหลายระดับตามที่แสดงในรูปที่ 4 (ข) ระดับสาม NPC qZSI มีข้อได้เปรียบที่คล้ายกันเป็นโครงสร้างสองระดับ; นอกจากนี้ยังสามารถนำมาใช้กับแหล่ง PV เดียวหรือหลาย [33] เช่นในกรณีของสองระดับ qZSI ที่จัดเก็บพลังงานในระยะสั้น (แบตเตอรี่) สามารถเชื่อมต่อในแบบคู่ขนานทั้งที่มีตัวเก็บประจุภายนอกหรือภายในของกึ่ง-Z-แหล่งเครือข่าย ขอขอบคุณทุกข้อได้เปรียบเหล่านี้ qZSI จะเรียกว่าเป็นหนึ่งในการแปลงพลังงานมีแนวโน้มมากที่สุดวิธีการสำหรับสภาพการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในอนาคต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ความก้าวหน้าใน DC และ AC ตัวแปลงสำหรับระบบเซลล์แสงอาทิตย์ดังแสดงในรูปที่ 1 ใน PV อินเวอร์เตอร์ทั่วไป , สองขั้นตอนการแปลงพลังงานในปัจจุบันเป็นวิธีที่พบมากที่สุดเพื่อรับมือกับช่วงกว้างสัญญาณแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตโดยเซลล์แสงอาทิตย์แผง ในกรณีที่ , pv ปรับอากาศของระบบประกอบด้วยระบบ DC - DC Converter สำหรับ mppt และอินเวอร์เตอร์เพื่อดึงอำนาจให้โหลด AC หรือตาราง อย่างไรก็ตาม ระยะนี้หลายระบบการแปลงพลังงานสามารถลดพลังงานประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบการติดตั้ง เพื่อเอาชนะปัญหาเหล่านี้ ในปี 2003 ครอบครัวใหม่ของอินเวอร์เตอร์เจ้าชู้–เพิ่มอัตราแนะนำ ดร. เผิงกับโครงสร้างที่มีแนวโน้มมากที่สุดเป็น quasi-z-source Inverter ( qzsi ) [ 31 ] นี้เจ้าชู้–เพิ่มอินเวอร์เตอร์ คือการรวมกันของทั้งสองพอร์ตเรื่อยๆกึ่งแดนซ์เครือข่ายด้วยรูป 2l-vsi [ 4 ( ) ] คุณสมบัติที่โดดเด่นของ qzsi ก็คือว่ามันสามารถเพิ่มแรงดันโดยการเพิ่มการเปลี่ยนรัฐยิงผ่านรัฐ ยิงผ่านรัฐผ่านพร้อมกันทั้งสวิตช์ของเดียวกัน ระยะที่ขาของอินเวอร์เตอร์ ปฏิบัติการนี้ รัฐเป็นสิ่งต้องห้ามสำหรับ VSI ดั้งเดิม เพราะมันทำให้เกิดการลัดวงจรของมอเตอร์ตัวเก็บประจุ ใน qzsi , ยิงผ่านรัฐถูกใช้เพื่อเพิ่มแม่เหล็ก พลังงานที่ถูกเก็บไว้ใน inductors ของเครือข่ายโดยไม่ quasi-z-source สั้น circuiting DC ตัวเก็บประจุ นี้เพิ่มในพลังงานอุปนัยในการเปิดโปร - vides เพิ่มความต่างศักย์กระแสไฟฟ้าระหว่างรัฐปฏิบัติการแบบดั้งเดิม ( อยู่อเมริกา ) การ qzsi ได้เข้าเหนี่ยวที่บัฟเฟอร์แหล่งปัจจุบัน ซึ่งหมายความว่าในระหว่างโหมดการต่อเนื่องของกระแสอินพุตไม่เคยลดลงเป็นศูนย์ จึงมีความเครียดลดลงของแรงดันไฟฟ้าแหล่ง นอกจากนี้ คุณสมบัติของ qzsi ให้เก็บพลังงาน ( โดยปกติแบตเตอรี่ ) เชื่อมต่อขนานกับตัวเก็บประจุของหนึ่งในเครือข่าย quasi-z-source [ 32 ] สถานะของประจุของแบตเตอรี่และควบคุมการยิงผ่านวัฏจักรหน้าที่ของอินเวอร์เตอร์ สวิตช์ ดังนั้น ง่าย ระบบการเก็บรักษาพลังงานเพื่อครอบคลุมความต้องการไฟฟ้าสูงสุดที่สามารถใช้ใน qzsi โดยไม่มีวงจรเพิ่มเติมใด ๆ ทั้งสองระดับ qzsi สามารถขยายได้อย่างง่ายดายเพื่อโครงสร้างหลายระดับ ตามที่แสดงในรูปที่ 4 ( B ) สาม - qzsi NPC ระดับมีข้อดีที่คล้ายกันเป็นสองแบบ และมันอาจจะใช้กับเดียวหรือหลายแหล่ง [ 33 ] PV . เช่นในกรณีของระดับ qzsi การเก็บพลังงานระยะสั้น ( แบตเตอรี่ ) สามารถเชื่อมต่อขนานกับตัวเก็บประจุทั้งภายนอกหรือภายในของ quasi-z-source-network . ด้วยข้อดีเหล่านี้ทั้งหมด , qzsi จะเรียกว่าเป็นหนึ่งในแนวโน้มมากที่สุดการแปลงพลังงานแนวทาง PV ตัวพลังงานในอนาคต