Voltage Distortion Approach for Output Filter Design for Off-Grid and Grid-Connected PWM Inverters

Abstract

This paper proposes a novel voltage distortion approach for output filter design based on the voltage transfer function for both off-grid and grid-connected Pulse Width Modulation (PWM) Inverters. The method explained in detail is compared to conventional methods. A comparative analysis is performed on an example of L and LCL-filter design. Simulation and experimental results for the off-grid and the grid-connected single phase inverter prove our theoretical predictions. It was found that conventional methods define redundant values of the output filter elements. Assumptions and limitations of the proposed approach are also discussed.

Este trabajo propone un novedoso enfoque de la distorsión de tensión para el diseño del filtro de salida basado en la función de transferencia de tensión para inversores de modulación por ancho de pulsos (PWM) tanto aislados como conectados a la red. El método explicado en detalle se compara con los métodos convencionales. Se realiza un análisis comparativo con un ejemplo de diseño de filtro L y LCL. Los resultados experimentales y de simulación del inversor monofásico conectado a la red y aislado de la red demuestran nuestras predicciones teóricas. Se comprobó que los métodos convencionales definen valores redundantes de los elementos del filtro de salida. También se discuten los supuestos y las limitaciones del enfoque propuesto.