Tek Fazlı Şebeke Bağlantılı Eviricilerde L, LCL ve LLCL Tipi Filtre Tasarımı
Abstract
Bu çalışmada, tek fazlı şebeke bağlantılı evirici için L, LCL ve LLCL tipi filtre tasarımları yapılarak filtre tipleri birbirleri ile kıyaslanmıştır. Tasarım için şebeke akımının toplam harmonik bozulma (THD) değeri %5’in altında oluşacak şekilde filtre parametre değerleri hesaplanmıştır. Filtre parametre değerleri belirlendikten sonra PSIM programında simülasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Çalışmada aktif güç kontrolü, oransal-rezonans (PR) akım kontrolü ve gelişmiş faz kilitlemeli döngü (PLL) kontrolü için gerekli olan kodlar C bloğu içerisine yazılmıştır. Simülasyon sonuçlarına göre 1 kW güç, 220 V AC şebekeye aktarılırken en yüksek THD değeri %4.92 olarak L tipi filtrede elde edilirken, en düşük THD değeri %0.99 olarak LLCL filtre tipinde oluşmuştur. Yapılan filtre tasarımına göre endüktans değeri en yüksek olan filtre tipi de L filtredir. LCL ve LLCL filtre tiplerinde THD değerleri düşük çıkmasına rağmen uygun parametre değerlerinin seçilmesinin önemli olduğu görülmüştür.
Keywords
Tek fazlı şebeke bağlantılı evirici, Filtre tasarımı, Gelişmiş PLL algoritması
References
- Akpolat, A. N., Dursun, E., and Siano, P. (2021). Inverter-Based Modeling and Energy Efficiency Analysis of Off-Grid Hybrid Power System in Distributed Generation. Computers & Electrical Engineering, 96, 107476.
- Alemi, P., Bae, C. J., and Lee, D. C. (2016). Resonance Suppression Based on PR Control for Single-Phase Grid-Connected Inverters with LLCL Filters. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 4(2), 459-467.
- Fu, X., and Li, S. (2016). A Novel Neural Network Vector Control for Single-Phase Grid-Connected Converters with L, LC and LCL Filters. Energies, 9(5), 328.
- Gökçek, T., ve Ateş, Y., (2019). Dağıtık Güç Üretiminin Şebekeye Entegrasyonu ve Olası Etkilerinin İncelenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (15), 216-228.
- Husev, O., Chub, A., Romero-Cadaval, E., Roncero-Clemente, C., and Vinnikov, D. (2015). Voltage Distortion Approach for Output Filter Design for Off-Grid and Grid-Connected PWM Inverters. Journal of Power Electronics, 15(1), 278-287.
- Kantar, E., Usluer, S. N., ve Hava, A. M. (2013, November). Design and performance analysis of a grid connected PWM-VSI system. In 2013 8th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ELECO) (pp. 157-161). Bursa, Turkey.
- Karaca, M., Mamizadeh, A., Genc, N., ve Sular, A. (2019, November). Analysis of Passive Filters for PV Inverters Under Variable Irradiances. In 2019 8th International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA) (pp. 680-685). Brasov, Romania.
- Karafil, A., Özbay, H., ve Öncü, S. (2018, Ekim). Bir Fazlı Şebeke Etkileşimli Evirici Tasarımı için LCL Filtre Analizi. International Conference on Data Science and Applications (ICONDATA) (s.560-574). Yalova.
- Karafil, A. (2020). Effect of Passive Series Damping Resistor on Single Phase Grid Connected Inverter with LCL Filter. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 26(5), 927-934.
- Karafil, A. (2020). Change Effect of LCL Filter Parameter Values and Series Damping Resistor Value in Single Phase Grid Connected Inverter. EMO Bilimsel Dergi, 10(1), 38-44.
