The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회논문지)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
권호 표지

Design of the Robust Active Power Filter under the Unbalanced and Distorted Source Voltages in Three-phase Four-wire Systems

전원전압의 불평형 및 왜곡에 강인한 3상 4선식 전력용 능동 필터의 설계

  • 민준기 (충북대 대학원 전기공학과) ;
  • 김효성 (천안공업대학 제어계측과) ;
  • 최재호 (충북대 전기전자공학부) ;
  • 김경환 (이화전기 기술연구소)
  • Published : 2004.10.01
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Abstract

This paper proposes a novel current control strategy on active power filters using PQR instantaneous power theory which can compensate the line current harmonics and the neutral line current under the unbalanced and/or distorted source conditions in three-phase four-wire systems. The characteristics of the inverter ac filters are analyzed and a novel digital controller are proposed to overcome the inherent time delay problem in digital controllers with designed control gain in this paper. The proposed current control method is based on a sinusoidal PWM for fully-digital implementation compared with a conventional hysteresis PWM. PSiM simulation results verify the good performance of the proposed current control strategy on shunt type APFs.

본 논문에서는 PQR 순시전력 이론을 적용하여 3상 4선식 배전망에서 전원전압의 불평형 및 왜곡에 강인하게 동작하는 전력용 능동 필터의 제어기를 디지털적으로 설계한다. 인버터의 교류측 필터의 특성을 분석하고, 디지털 제어시스템이 내재적으로 갖고 있는 시간지연문제를 극복할 수 있는 우수한 성능의 제어기구조를 제안하며, 제어 이득을 설계한다. 전류 고조파 및 중성선 전류 고조파를 감소시키기 위하여 제어기 구조와 3중 비교삼각파 사용을 제안하고 제어 이득을 설계하였다. 디지털 구현이 용이한 삼각파 비교 PWM을 보상전류 제어 방식으로 채택하였다. 설계된 전력용 능동 필터를 PSiM 시뮬레이션을 통하여 검증하고 전류 응답성이 뛰어난 히스테리시스 PMW 결과와 비교 분석하였다.

Keywords

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