A Single Phase Multi-level Active Power Filter System using Instantaneous Reactive Power Harmonic Detection Method

순시 무효 전력 고조파 검출방법을 이용한 단상 멀티레벨 능동전력 필터

  • 김수홍 (중앙대 전자전기공학부) ;
  • 김성민 (중앙대 전자전기공학부) ;
  • 이강희 (중앙대 전자전기공학부) ;
  • 김윤호 (중앙대 전자전기공학부)
  • Published : 2005.06.01

Abstract

This paper proposing the use of the Instantaneous reactive power method as a harmonic detection method for a single phase active filter system. This method is to detect harmonic components through d-q frame approach. The conventional use of d-q frame approach for a 3-phase system Is extended to the single phase system. The proposed system uses a multi-level inverter for harmonic compensation and the inverter is connected to the input side without using transformers. The proposed algorithm is verified by simulation and experiment.

본 논문은 고조파 검출방식의 하나인 순시무효전력을 이용한 검출방식을 단상용 능동전력필터에 적용할 수 있도록 하였다. 가상회로를 가정하여 단상시스템에도 $\alpha$-$\beta$변환 기법을 이용함으로서 순시무효전력 검출 방식이 용이하게 적용될 수 있도록 하였다. 그리고 고조파 보상 인버터는 멀티레벨 인버터를 사용하였으며 트랜스포머 없이 입력 전원에 연결되어 고조파를 보상할 수 있도록 하였다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션과 실험을 통하여 입증되었다.

Keywords

References

  1. 곽상신, 이무영, 최연호, 임성운, 권우현, '부하전류 추정기법에 의한 단상 능동전력필터 제어', 전력전자학회 논문집 제5권 제4호, 2000.8. pp. 335-342
  2. A.Nakajima et al. 'Development of active filter with series resonant circuit.' IEEE PESC, Annu. Meeting, 1988, pp, 1168-1173
  3. 한석우, 최규하, '순간 전압변동 보상 기능을 갖는 3상 하이브리드형 직렬 능동전력필터', 전력전자학회 논문지, 제5권 제6호, 2000. pp. 735-738
  4. Fang-Zhang Peng, Hirofumi Akagi, Nabae, 'A study of active power filters using quad-series voltage-source PWM converters for harmonic compensation,' IEEE Transactions on Power Electronics, Vol.5, No1, January. 1990. pp. 9-15 https://doi.org/10.1109/63.45994
  5. Toshihiko Tanaka, Hirofumi Akagi, 'A new method of harmonic power detection based on the instantaneous active power in three-phase circuits', IEEE transactions on power delivery, Vol. 10. No.4, October 1995
  6. 김영조, 허진석, 김영석, '회전좌표계를 이용한 단상능동 전력필터의 제어방법에 관한 연구', 전력전자학회 논문지, 제8권 6호, 2003. pp. 576-584
  7. Tolbert. L. M, Habetler. T.G 'Novel multilevel inverter carrier-based PWM methods' Industry Applications, IEEE Transaction on 35,5, 1999, pp. 1098-1107 https://doi.org/10.1109/28.793371