순시 무효 전력 고조파 검출방법을 이용한 단상 멀티레벨 능동전력 필터

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

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

초록

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.

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.

키워드

참고문헌

  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