Design and implemention of a three phase grid connected sic solar inverter
Üç faz şebeke bağlantılı sic güneş eviricisi tasarımı ve uygulaması
- Tez No: 528139
- Danışmanlar: PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Evirgeç kontrol sistemi, Evirgeç tasarımı, Eviriciler, Fotovoltaik, Silisyum karbür, Inverter control system, Inverter design, Inverters, Photovoltaic, Silicon carbide
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında 30 kW anma gücüne sahip üç-faz şebeke bağlantılı Gerilim Kaynaklı Evirici (GKE), SiC MOSFET modülü kullanılarak, bir faz-kaydırmalı tam köprü (FKTK) maksimum güç noktası izleyici (MGNİ) dönüştürücü ile birlikte çalışıp, tam bir sistem çözümü oluşturacak şekilde tasarlanmış ve uygulanmıştır. Kısa açılma ve kapanma süresine sahip ticari SiC tabanlı güç MOSFET'lerinin ortaya çıkması ile birlikte geleneksel Si tabanlı anahtarlama elamanlarına göre anahtarlama frekanslarının artması mümkün hale gelmiştir. Bu durum, anahtarlama frekansının arttırılarak LCL filtre, DA bağ kondansatör hacmi, kayıpların azalmasına bağlı olarak soğutucu hacminin küçültülmesi ve daha iyi verim elde edilmesi bakımından bu tezin ana amaçlarından birisidir. Tasarlanan ve uygulanan üç-faz evirici sahada bir FKTK MGNİ dönüştürücü ile birlikte 23.75 kW toplam kurulu güce sahip güneş dizileri ile enerjilendirilerek çalıştırılmıştır. Üç-faz evirici çıkış karakteristiği incelenmiş olup şebeke bağlantılı kapalı döngü modunda 22.32 kW gücüne kadar çeşitli güçler şebekeye aktarılmıştır. Evirici anahtarlama karakteristiği,“drain-source”gerilimi, filtrelenmemiş hat akımı ve sıfır gerilim anahtarlama olgusu, ölü zaman süresinin ve çıkış hat akımının değişimi ile birlikte incelenmiştir. Üç-faz evirici toplam harmonik bozulumu (THB) çeşitli çıkış güç değerleri için kaydedilmiş ve en yüksek 22.32 kW çıkış gücünde, minimum THB değeri 3.84% olarak elde edilmiştir. Deneysel verim değerleri çeşitli giriş ve çıkış güç değerleri üzerinden hesaplanmıştır. Çıkış anma güç değerinin yarısında, 98.55% tepe verim değeri ve tepe çıkış güç değerinde 98% verim değeri elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this research work a 30 kW grid connected voltage source three-phase inverter with SiC MOSFET module has been designed and implemented, in order to work with a phase-shifted full bridge (PSFB) maximum power point tracker (MPPT) converter, in such a way that these two converters compose a full system solution. The emergence of commercial SiC based power MOSFETs, which have short turn-on and turn-off times, has enabled to increase switching frequency as compared to traditional Si based switching components. This circumstance was one the main motives of this thesis in the scopes of increasing the switching frequency, in order to reduce passive component volumes of inverter such as LCL filter and DC link capacitor volume, decreasing losses which leads to reduce the heat sink volume and having better efficiency. Designed and implemented inverter had been operated in the field with PSFB MPPT converter, energized by 23.75 kW total installed capacity solar arrays. Output characteristics had been investigated, and in the grid connected close loop mode various powers up to 22.32 kW had been transferred into grid. Inverter switching characteristics, drain-source voltage, unfiltered line current and zero voltage switching phenomenon were examined with the change of dead time and output line current. Total harmonic distortion had been recorded at various output powers, and a minimum THD value of 3.84% had been obtained at maximum output power of 22.32 kW. Experimental efficiency values was calculated from various recorded input and output powers. 98.55% peak efficiency at half of rated output power and 98% efficiency at peak output power had been obtained.
Benzer Tezler
- Design and implementation of a SiC based three phase grid connected current source inverter for solar applications
Güneş uygulamaları için şebekeye bağlı üç fazlı SiC tabanlı akım kaynaklı evirici tasarımı ve uygulaması
OLCAY BAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
DR. HAZIM FARUK BİLGİN
- Elektrikli araç şarj üniteleri için yüksek verimli sıc mosfet tabanlı üç fazlı üç seviyeli güç faktörü düzeltme devresi tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of a high-efficiency three-phase three-level sic mosfet-based pfc converter for electric vehicle charging units
AHMET ARİF GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEM AKBOY
- Design and implementation of three-level SiC interleaved boost converters for a grid connected multi-string PV inverter
Şebeke bağlantılı çoklu dizi FV eviriciler için üç seviyeli SiC faz kaydırmalı boost dönüştürücülerin tasarımı ve gerçekleştirilmesi
OGÜN ALTUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN KEYSAN
- Anahtarlamalı güç kaynaklarında oluşan harmoniklerin elektromanyetik uyumluluk üzerine etkileri ve filtre tasarım yaklaşımları
Effects of noise caused by harmonics generated in switched mode power supply on EMI/EMC and filtering studies
YUNUS FURKAN DİLMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞUAYB ÇAĞRI YENER
- Yeni geliştirilen modüler ve izoleli aktif bastırma hücresi ile donatılan şebeke bağlantılı T türü üç seviyeli bir inverterin tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of a grid-connected T type three-level inverter equipped with a newly developed modular and isolated active snubber cell
ABDÜLKERİM GÜNDOĞAN
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACI BODUR
PROF. DR. AHMET FARUK BAKAN