Transformerless Inverter Topologies for Single-Phase Photovoltaic Systems: A Comparative Review
Notice bibliographique
Résumé
In photovoltaic (PV) applications, a transformer is often used to provide galvanic isolation and voltage ratio transformations between input and output. However, these conventional iron- and copper-based transformers increase the weight/size and cost of the inverter while reducing the efficiency and power density. It is therefore desirable to avoid using transformers in the inverter. However, additional care must be taken to avoid safety hazards such as ground fault currents and leakage currents, e.g., via the parasitic capacitor between the PV panel and ground. Consequently, the grid connected transformerless PV inverters must comply with strict safety standards such as IEEE 1547.1, VDE0126-1-1, EN 50106, IEC61727, and AS/NZS 5033. Various transformerless inverters have been proposed recently to eliminate the leakage current using different techniques such as decoupling the dc from the ac side and/or clamping the common mode (CM) voltage (CMV) during the freewheeling period, or using common ground configurations. The permutations and combinations of various decoupling techniques with integrated voltage buck-boost for maximum power point tracking (MPPT) allow numerous new topologies and configurations which are often confusing and difficult to follow when seeking to select the right topology. Therefore, to present a clear picture on the development of transformerless inverters for the next-generation grid-connected PV systems, this paper aims to comprehensively review and classify various transformerless inverters with detailed analytical comparisons. To reinforce the findings and comparisons as well as to give more insight on the CM characteristics and leakage current, computer simulations of major transformerless inverter topologies have been performed in PLECS software. Moreover, the cost and size are analyzed properly and summarized in a table. Finally, efficiency and thermal analysis are provided with a general summary as well as a technology roadmap.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».