Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

A design method of emi filter for reduction of high -frequency leakage current in grid-connected three-phase PV inverters

Year (A.D.)

2025

Document Type

Thesis

First Advisor

สุรพงศ์ สุวรรณกวิน

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Department (if any)

Department of Electrical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมไฟฟ้า

DOI

10.58837/CHULA.THE.2025.200

Abstract

ในระบบพีวีอินเวอร์เตอร์สามเฟสชนิดเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้า การแทรกสอดทางแม่เหล็กไฟฟ้าโดยการนำมีสาเหตุจากแรงดันโหมดร่วมของอินเวอร์เตอร์ไปกระตุ้นให้เกิดกระแสรั่วไหลความถี่สูง ซึ่งผลกระทบที่เกิดขึ้นนอกจากทำให้แผงพีวีมีอายุการใช้งานสั้นลงแล้ว ยังไปรบกวนการทำงานของอุปกรณ์อื่นๆที่เชื่อมต่ออยู่ในโครงข่ายไฟฟ้าอีกด้วย การใช้วงจรกรองเพื่อลดทอนกระแสรั่วไหลความถี่สูงเป็นวิธีใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม อย่างไรก็ดีมีความจำเป็นที่จะต้องมีแนวทางการออกแบบที่เหมาะสมเพื่อให้ได้คุณสมบัติในการกรองกระแสรั่วไหลความถี่สูงที่ดี วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอแนวทางการออกแบบวงจรกรองไฮบริดซึ่งประกอบด้วยวงจรกรองแอกทีฟที่ทำงานร่วมกับวงจรกรองพาสซีฟ โดยอาศัยวงจรสมมูลโหมดร่วมที่มีความแม่นยำ วงจรสมมูลดังกล่าวสามารถช่วยวิเคราะห์เสถียรภาพของวงจกรองแอกทีฟและใช้สำหรับออกแบบวงจรกรองโดยรวมให้มีขนาดเหมาะสมได้ ผลการจำลองการทำงานและผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าวงจรกรองไฮบริดสามารถทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพและมีสมรรถนะในการกรองที่ดี โดยวงจรกรองแอกทีฟสามารถช่วยลดทอนกระแสรั่วไหลได้ดีในช่วงความถี่สูง 100 kHz – 500 kHz ซึ่งอยู่ในย่านมาตรฐานของการแทรกสอดทางแม่เหล็กไฟฟ้าโดยการนำ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

In a transformer-less grid-connected two-stage PV inverter system, the electromagnetic interference caused by the inverter's common-mode voltage can induce the high-frequency leakage current. This leakage current not only shortens the lifespan of PV panels but also disrupts the operation of other nearby devices connected to the grid. In industry, EMI filter circuits are widely used to attenuate high-frequency leakage current. However, proper design guidelines are required to achieve filtering characteristics. This thesis presents a design method for a hybrid EMI filter. The precise common-mode equivalent circuit is conducted and used for the stability analysis and designing the hybrid EMI filter. Simulation and experimental results demonstrate that the hybrid EMI filter can operate stably with effective filtering performance. The active EMI filter can attenuate the leakage current properly, especially in the high-frequency range of 100 kHz – 500 kHz which is in the conducted electromagnetic interference range specified by the standard.

Share

COinS
 
 

To view the content in your browser, please download Adobe Reader or, alternately,
you may Download the file to your hard drive.

NOTE: The latest versions of Adobe Reader do not support viewing PDF files within Firefox on Mac OS and if you are using a modern (Intel) Mac, there is no official plugin for viewing PDF files within the browser window.