• 제목/요약/키워드: 고조파제어기법

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UPS용 인버어터 출력파형 개선기법 (Output waveform Inprovement of Inverter for Uninterruptible Power Supply)

  • 윤병도;송언빈
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제2권3호
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    • pp.67-72
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    • 1988
  • UPS용 5레벨 PWN인버어터의 디지틀 소프트웨어 제어기법을 개발하였다. 새로운 제어기법을 채용한 5레벨 PWN인버어터는 제어모드 선택에 따라 고조파성분을 쉽게 제거할 수 있었다. 주파수비가 6이고, 변조지수가 1.2∼2.0인 제어모드에서 대부분의 고조파성분이 제거되고 기본파성분이 최대가 되었다.

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계통연계형 풍력발전시스템의 전력 품질 향상을 위한 새로운 고조파 보상기법 (A Novel Harmonic Compensation Method to Improve Power Quality in a Wind Power System)

  • 강성욱;김경화
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.492-493
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    • 2014
  • 비선형 부하 등에 의해 계통 전압의 왜곡이 존재하는 경우, 풍력발전 시스템과 같은 분산전원의 출력에는 5차, 7차, 11차 및 13차 고조파와 같은 저차 고조파 성분이 포함 되므로 풍력발전시스템의 전력품질이 저하 된다. 본 논문에서는 기존의 정지좌표계에서의 공진제어기를 이용한 보상기법 보다 연산량이 적고, 계통전압에 다수의 저차 고조파 왜곡이 존재하더라도 효과적으로 고조파를 보상할 수 있는 새로운 고조파 보상기법을 제안하며, 제안된 기법의 우수성을 시뮬레이션과 실험을 통해 증명하였다.

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직접벡터제어방식을 사용하는 전기추진시스템의 고조파 제어 (Harmonics Control of Electric Propulsion System using Direct Torque Control)

  • 김종수;오세진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.2618-2624
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    • 2009
  • 전기추진선박의 추진시스템에서 중요하게 고려해야 할 사항이 전력변환장치에 의해 전동기에 공급되는 전압 및 전류에 포함되는 고조파 성분을 억제하는 것이다. 근래에 특수선박의 전기추진시스템에서 속도 및 토크제어기법으로 많이 사용하고 있는 벡터제어방식이 많은 제어기와 복잡한 연산을 요구하고 토크의 동적 특성이 전동기의 정수변화에 영향이 큰 단점을 가지고 있어서 대안으로 제시되고 있는 제어기법 중에 하나가 직접토크제어방식이다. 하지만 직접토크제어방식은 영벡터를 인가하지 않으므로 토크리플이 심하여 공급 전류파형에 고조파 성분이 포함되는 단점을 가지고 있으므로 이를 해결해야 한다. 본 논문에서는 유도전동기를 추진기로 채용하고 있는 LNG 선박의 전기추진시스템에서 직접토크제어방식을 사용하는 경우에 고조파 발생을 저감하기 위한 제어방식을 제시한다. 새로운 직접토크제어방식은 샘플링 주파수의 변화없이 복잡한 제어기를 사용하지 않고 인버터 스위칭 주파수를 일정하게 유지한 채 개선된 공간벡터 변조법에 의해 인버터를 제어하는 방식이다. 제안된 방식의 유효성은 추진기에 공급되는 전류파형에 포함된 고조파 성분의 분석과 속도제어 특성을 통해 입증한다.

주입 전압파형의 형상에 따른 고조파 주입 센서리스 기법의 제어 성능 비교 (Comparison of Control Performance according to the Injection Voltage Waveform of the Harmonic Voltage Injection Sensorless Technique)

  • 문경록;이동명
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.43-49
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    • 2022
  • 본 논문은 전동기의 저속 영역 운전의 센서리스 기법으로 적합한 고조파 주입 센서리스 제어기법에서 사인파, 삼각파 및 사각파를 주입하여 인가 전압 파형에 따른 센서리스 성능을 비교한다. 본 연구는 영구자석 전동기의 센서리스 기법에 관한 것이다. 1kHz 주파수를 갖는 여러 모양의 파형을 주입하여, 각 파형에 대한 추정된 각도의 오차량을 비교 분석한다. 실험은 HILS(hardware in the loop simulation) 시스템을 이용하였으며, Hardware는 제어보드이며 실시간 시뮬레이터에는 Simulik로 구현된 인버터와 전동기의 모델이 위치한다. 제어 알고리즘은 FPGA 제어보드로 구현하였으며, 이는 10kHz 주파수의 PWM 인터럽트 서비스 루틴, 고조파 주입 및 위치 검출 센서리스 알고리즘 등을 포함한다. HILS 실험을 통해 사인파, 삼각파 및 사각파 고조파 주입시 센서리스 제어 성능을 비교한다.

보조 전원을 이용한 12 펄스 다이오드 정류기를 사용하는 추진시스템의 고조파 및 토크 리플 저감 (Harmonic and Torque Ripple Reduction of Electric Propulsion System using 12-Pulse Diode Rectifier by Auxiliary Supply)

  • 김종수;서동환;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.66-70
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    • 2013
  • 전기추진선박의 추진시스템에 주로 사용되는 3상 정류기의 입력전류는 다양한 저차 고조파를 포함하고 있다. 이러한 고조파 저감을 위해서 대전력이 필요한 대형 선박에 사용되는 전력변환장치는 12펄스 출력의 정류기가 현재 사용되고 있지만 여전히 $12{\pm}1$차의 고조파가 발생되는 문제점이 있다. 또한, 속도 및 토크 제어기법으로 널리 사용되고 있는 직접토크제어기법의 경우에는 토크 리플이 심하고 전동기의 입력전류는 인버터의 스위칭에 의해 고조파를 크게 포함하고 있다. 본 연구에서는 직접토크제어기법을 이용하는 전기추진시스템의 12펄스 정류기에 보조 전원을 공급하여 고조파를 저감하고 토크 제어성능을 향상시켰으며 실선시스템 환경에서 시뮬레이션을 통해 그 유효성을 입증하였다.

계통연계형 태양광 발전 시스템의 저차 고조파 저감 기법 (A Reduction Technique of Low Order Harmonics for a Grid-Connected PV PCS)

  • 윤재승;김광섭;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.480-481
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    • 2012
  • 본 논문에서는 태양광 발전 시스템에서 발생하는 저차 고조파를 저감하는 기법을 제안한다. 태양광 발전 시스템에 포함된 단상 인버터는 기본파의 2배 주파수를 가지는 2차 고조파를 만들어낸다. 이 저차 고조파는 컨버터 전류의 리플로 작용하여 태양전지의 출력을 최대로 높이는 최대전력점 추종기법의 효율을 저감시킨다. 본 논문에서는 계통연계형 태양광 발전 시스템에서 발생하는 저차 고조파를 분석한다. 그리고 추가적인 하드웨어 소자 없이 비례공진 제어기를 사용한 새로운 전향보상 성분을 통해 효과적으로 제거한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 바탕으로 타당성을 검증한다.

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전력 변환 시스템의 고조파 저감에 대한 규격 및 역율개선 기법

  • 김시경
    • 전기의세계
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    • 제44권11호
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    • pp.21-27
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    • 1995
  • 최근 전력변환장치 및 전동기 드라이버에서 전력용스위칭 소자의 사용 증가와 관련하여 고조파 저감 및 역율개선에 대한 관심이 증가되어지고 있다. 더욱이 유럽 및 미국에서는 전력변환 장치에 대한 고조파 저감 및 역율개선에 대한 규격들(IEC 555-2, IEEE 519)이 정립되어 많은 전기.전자 산업. 가전 제품들이 이 규격에 근거한 전고조파 왜형(total harmonic distortion)에 대하여 제한을 받고 있다. 적절히 설계되어진 역율개선(power factor correction) 회로들은 공급 전원과 동상이며 정현파형상의 전류를 상용 전원에 제공하며 규격에서 제한된 고조파 성분을 제거하는 역할을 한다. 본고에서는 이들 고조파 제한에 관한 규격에 대하여 고찰하고 전력 변환 장치에 대한 입력전원의 고조파 저감 및 역율개선에 대하여 지금까지 개발 및 연구되어진 PFC 회로 및 제어기법에 대하여 고찰하고자 한다.

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배전선로 안정화를 위한 전압보상기의 무효전력 제어기법 (Reactive power Control of Voltage Compensator for stabilization Distribution Line)

  • 서정진;조종민;김영록;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.103-105
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    • 2020
  • 본 논문은 저압 배전선로의 전압 조정을 위해 상태관측기와 반복제어기를 적용한 무효전력 제어 알고리즘을 제안하였으며, 시뮬레이션 및 실험으로 이를 검증하였다. 무효전력 보상기는 단상 풀 브리지 인버터 구조이며 전압제어 시 DC 전압을 일정하게 유지하기 위한 전압 제어와 전류 제어기로 구성된다. DC 리플 보상방식은 상태관측기로 만들어낸 출력 값, DC 링크 리플 성분을 보상한 값을 전압제어기 피드백 성분으로 사용하여 전압을 일정하게 제어하였다. 무효전력을 안정하게 주입하기 위해 기본파 성분은 PI제어기로 제어하고 반복제어기를 PI제어기와 병렬로 연결하여 저차 고조파를 보상하였다. 반복 제어기는 동기 좌표계에서 구현됨에 따라 홀수파 고조파 성분을 제거하는 역할을 한다. 제안한 제어기법은 5kVar 단상 인버터 시스템으로 실험을 진행하였으며, 상태관측기와 반복제어기가 적용된 경우 THD가 9%에서 2%로 향상됨을 확인함으로써 제안한 알고리즘의 성능을 검증하였다.

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고조파 능동 필터의 용량 감소를 위한 인버터 기반 분산전원의 역률 제어 기법 제안 (Optimal Power Factor Control of Inverter-based DG for Reduction in Capacity of Active Harmonic Filter)

  • 김영진;황평익;문승일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.197_198
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    • 2009
  • 신재생 에너지원과 같은 인버터 기반 분산전원의 계통 연계가 활발히 이루어지고 있는 요즘, 인버터로 인한 고조파 발생이 중요한 전기 품질 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC를 이용하여, 분산전원의 인버터 모델을 구현하여 고조파를 측정하였고, 이를 감소시키기 위한 수동 및 능동 필터를 모델링하였다. 또한 분산전원의 연계 기술기준 중 역률 및 고조파 제한규정을 만족하면서 동시에 능동 필터와 분산전원의 인버터 용량을 최소화 할 수 있는 역률 제어 기법을 제안하였으며, 이를 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

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계통 불평형 상태에서의 PWM 컨버터 전류 왜곡 개선 (Improvement of Current Distortion of PWM Converter under Unbalanced Grid Voltage)

  • 한상협;김흥근;차헌녕;전태원;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.504-505
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    • 2013
  • 본 논문은 전류의 왜곡을 발생시키는 고조파 성분을 제거하고, 계통 전압 불평형시 PWM 컨버터 출력 전류의 품질을 개선하는 기법을 제시한다. 출력 전류에 고조파가 포함된 경우, 이러한 왜곡을 보상하기 위해서 각각의 고조파에 대한 공진제어기를 주 전류제어기와 병렬로 추가하면 디지털 제어 시스템에서 연산시간이 증가한다. 반복제어기를 병렬로 추가하면 DSP의 연산시간이 줄어들고, 높은 차수의 고조파 제거가 용이해져 총고조파 왜율이 줄어드는 이점이 있다.

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