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Single-Phase nine-level inverter for photovoltaic application

A. Loukriz 1, S. Messalti 2, A. Zemmit 2, A. Loukriz 1 and M. Haddadi 1

1 Laboratoire des Dispositifs de Communication et de Conversion Photovoltaïque, LDCCP, Ecole Nationale Polytechnique, ENP, Avenue Hassen Badi, El Harrach, 16250, Alger, Algérie.
2 Département de Génie Electrique, Université Mohamed Boudiaf, B.P. 166, 28000, M’Sila, Algérie.

Abstract

Electrical power play a very important rule in 21th century, but non-conventional sources scale down day by day. Not only that concern for the environmental pollution around the world, so now a day’s photovoltaic (PV) power systems are getting more and more widespread with the increase in the energy demand. This paper proposed a Single-Phase nine level inverter with voltage control method using semi conductor power devices for photovoltaic systems. The proposed inverter system gives better voltage regulation, smooth results and efficiency compared to multi-level inverters. The inverter is capable of producing nine levels of output voltage levels (Vpv, 3Vpv/4,Vpv/2, Vpv/4, 0, -Vpv/4, -Vpv/2, -3Vpv/4, -Vpv). The proposed inverter was verified by using simulation of Matlab / Simulink software.

Résumé

L’énergie électrique joue un rôle très important au 21ème siècle, mais on observe une réduction progressive des ressources non conventionnelles. De nos jours, les systèmes photovoltaïques (PV) sont de plus en plus répandus en raison de l’augmentation croissante de la demande en énergie. Cet article propose un onduleur monophasé à neuf niveaux avec une méthode de contrôle du voltage qui met en jeu des dispositifs de puissance à semi-conducteurs destinés aux systèmes photovoltaïques. L’onduleur proposé permet une meilleure régulation de la tension et donne des résultats plus réguliers avec un rendement plus élevé que celui observé avec des onduleurs multi-niveaux. L’onduleur est capable de produire neuf niveaux de tension de sortie (Vpv, 3Vpv/4, Vpv/2,Vpv/4, 0, -Vpv/4, , -Vpv/2, -3Vpv/4, -Vpv). L’onduleur proposé a été vérifié en effectuant des simulations sur Matlab/Simulink.

Keywords

Photovoltaic (PV) system, Multi-level inverter, Semi conductor power devices, THD.

Single-Phase nine-level inverter for photovoltaic application
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