Experimentelle Studie zu transformatorlosen netzgekoppelten PV-Wechselrichtern

In dieser Arbeit werden transformatorlose netzgekoppelte Photovoltaik-Wechselrichter untersucht wobei der Schwerpunkt auf dem Wirkungsgrad der Reduzierung des Leckstroms und der Blindleistungsregelung liegt. Transformatorlose Wechselrichter bieten einen höheren Wirkungsgrad geringere Kosten und eine kompakte Größe leiden aber unter Leckströmen die sich auf die gesamte harmonische Verzerrung (THD) und elektromagnetische Störungen auswirken. Verschiedene Wechselrichter-Topologien darunter H7- H8- und NPC-basierte Designs werden hinsichtlich ihrer Leistung in Bezug auf die Gleichtaktspannung (CMV) Leistungsverluste und die Einhaltung der IEEE-1547-Normen analysiert. Es wird eine neuartige Modulationsstrategie vorgeschlagen um den Ableitstrom zu verringern und gleichzeitig die Blindleistungsfähigkeit und die LVRT-Leistung (Low Voltage Ride-Through) zu verbessern. In der Studie wird eine verbesserte CMV-Klemmen-Topologie vorgestellt die zusätzliche Filter überflüssig macht und so Kosten und Komplexität reduziert. Die Simulations- und Versuchsergebnisse bestätigen die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Techniken und zeigen eine verbesserte Wechselrichterleistung. Diese Forschung trägt zur Entwicklung der nächsten Generation effizienter und zuverlässiger transformatorloser PV-Wechselrichter für Netzanwendungen bei.