• 전력전자학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.544-552
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• 2004

본 논문은 Single Tuned Filter를 사용하여 11차와 13차 고조파를 동시에 제거하는 Hybrid 능동필터를 제안하였다. 제안된 Hybrid 능동필터는 Hybrid 능동필터의 Detuning 보상능력을 이용한 것으로, 하나의 필터를 이용하여 2개 이상의 고조파를 제거할 수 Topology를 보여주고 있다. 본 논문에서 다루는 Hybrid 능동필터는 Detuning 보상능력을 이용한 것이기 때문에 인버터 출력전압을 최적으로 설계하는 것이 필수적이다. 본 논문은 수동필터 부분의 커패시터 용량과 HVDC 시스템에서 발생되는 고조파 전류의 크기 그리고 수동필터의 공진주파수와 제어모드에 따라 인버터 출력전압이 변화함을 확인하였고, 이에 따른 최적의 인버터 전압을 구하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.275-277
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• 2014

본 논문에서는 다양한 주파수 튜닝이 가능한 직접변환방식을 이용한 Gm-C 능동필터 회로를 설계하였다. 설계된 필터는 집적회로를 튜닝하여 요구되는 기준주파수 및 대역폭과 이득을 만족시킬 수 있다. 필터에 사용된 OTA회로는 전달 트랜스컨덕턴스 값을 외부전압으로 제어할 수 있도록 설계하여 다양한 주파수대역에서 사용할 수 있다는 장점을 가진다. 설계된 필터는 ripple 전압을 최소화 하고 이득 값을 높일 수 있는 Elliptic 필터를 사용하였다. 집적화를 위하여 수동필터를 능동필터로 변환할 수 Gyrator 방식을 이용하였다. HSPICE 시뮬레이션 결과, 외부전압을 1.0V~1.9V까지 변화를 주었을 때 1.4MHz ~ 2.8MHz의 차단주파수의 조정이 가능하였고 소비전력은 4.5mW~20mW임을 측정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1020-1021
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• 2006

전력용 능동 필터를 제어하기 위해서는 보상 고조파 전류에 대한 지령치가 필요하다. 3상 전력용 능동 필터의 경우 순시전력이론을 이용하여 보상 전류 지령치를 계산할 수 있다. 하지만 단상 전력용 능동 필터의 경우에는 디지털 필터를 사용하는 것이 일반적이다. 디지털 필터의 차수가 높은 경우에는 필터의 성능이 향상되지만 높은 차수에 따르는 연산시간의 증가와 민감도 증가로 인하여 설계 조건에 부합하는 저차 디지털 필터의 설계가 필요하다. 본 논문은 제안된 notch filter 설계 기법으로 디지털 필터를 설계하고 제어루프에 필터 사용시 발생 할 수 있는 안정도 저하를 평가하고, 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1222-1223
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• 2011

전력전자 소자의 급속한 발전에 따른 비선형부하 사용의 증가는 전력계통에 고조파 전류와 전압을 증가시키게 된다. 이러한 문제는 비선형 부하의 사용 증가가 예상되는 미래에는 점점더 가속화될 것으로 보인다. 고조파 문제를 해결하기 위한 전통적인 방법인 수동필터에 의한 방법은 많은 단점을 가지고 있다. 설계의 어려움, 공진문제, 부품의 과부하, 필터성능이 시스템 임피던스에 의존한다는 점 등이 그것이다. 능동필터는 수동필터가 갖는 이러한 단점을 극복할 수는 있지만, 높은 가격과 낮은 신뢰성의 문제점을 가지고 있다. 이러한 딜레마의 해결책은 수동필터와 능동필터를 조합한 하이브리드 필터를 사용하는 것이다. 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC를 이용하여 하이브리드 필터를 모델링하고 설계하는 방법을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.223-226
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• 2007

본 연구에서는 Z-소스 네트워크를 갖는 능동전력필터 시스템을 제안하였다. 제안된 방식의 동작원리는 종전의 V-소스 능동전력필터와 동일하나, 고조파 보상 전류가 Z-소스 인버터에 의하여 발생된다는 점이 차이가 있다. 또 제안된 시스템을 서로 병렬 운전하는 경우와 종전의 능동전력필터와 병렬 운전하는 방법을 제안하였다. 제안된 시스템은 PSIM 시뮬레이션에 의하여 타당성이 입증되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.194-196
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• 2006

본 논문에서는 새로 개발된 전력품질 보상 장치의 성능을 실험실에서 효과적으로 분석하기 위해 필요한 새로운 부하모의장치를 제안하였다. 제안하는 부하 모의장치는 2대의 PWM 인버터가 직류 단을 공유한 구조로 선형과 비 선형부하를 단일기기로 시험 가능하도록 설계되어 있다. 그리고 전력품질보상기의 하나인 능동전력필터와 연계시험을 수행하였다. 본 논문에서는 제안하는 부하모의장치와 능동전력필터의 연계 특성을 분석할 목적으로 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용하여 시뮬레이션 실시하였고 또한 실적용시 타당성을 검증할 목적으로 20kVA 용량의 부하모의장치와 10kVA용량의 능동전력필터를 제작하여 실험을 실시하였다. 시뮬레이션과 하드웨어 실험결과 제안하는 부하모의장치는 능동전력필터의 다양한 보상 능력 검증에 충분히 활용가능함을 알 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.46-50
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• 2003

본 논문은 새로운 HVDC 필터의 구조에 대하여 제안한다. 제안된 방법은 수동필터와 능동필터로 구성된 필터이고, HVDC에서 발생하는 고조파 중에서 가장 우세한 고조파인 11차와 13차를 제거하기 위한 목적으로 설계를 하였다. 또한 11차와 13차 고조파 제거를 위하여 하나의 수동필터만을 사용하였으므로 기존의 시스템에 비하여 경제적 이점이 있다. 제안한 방법은 PSCAD/EMTDC를 사용하여 이를 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.75-76
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• 2015

계통연계형 인버터는 출력 전류의 고조파 저감을 위해 L 또는 LCL 필터를 사용된다. L필터에 비해 LCL 필터가 동일 인덕턴스로 높은 고조파 저감 효과를 가지기 때문에 일반적으로 LCL 필터를 이용하지만, 시스템에 공진이 발생하기 때문에, 이를 해결하기 위해 다양한 댐핑 기법과 함께 사용되어왔다. 특히, 능동 댐핑 기법은 추가적인 수동소자가 필요 없기 때문에, 수동 댐핑 기법에 비해 손실이 적다는 장점이 있으나, 추가적인 센싱회로가 필요하다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 추가적인 센서가 필요없는 3상 계통연계 인버터용 LCL 필터의 능동 댐핑 기법을 제안한다. 일반적인 계통연계 인버터에서 센싱받는 계통전압과 계통전류를 이용하여 캐패시터 전류를 계산하고, 이를 전류제어 루프에 보상함으로써 가상 저항 능동 댐핑 기법을 구현하고, 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.75-85
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• 2010

본 연구에서는 비선형 부하에서 발생되는 기본파 무효전력 및 고조파를 보상하기 위한 종전의 전압형 및 전류형 PWM 능동전력필터를 대체 할 수 있는 Z-소스 인버터 토폴로지의 하이브리드 능동전력필터에 대하여 고찰하였다. Z-소스 토폴로지의 능동전력필터의 보상 DC전원으로는 PEMFC가 사용되며, Z-소스 인버터의 shoot-through 듀티비의 조절에 의하여 낮은 연료전지의 전압을 높은 보상 전압으로 부스트 한다. 제안된 시스템은 병렬형 Z-소스 능동전력필터와 7차 고조파 (420Hz) 동조 필터로 구성되며, 이 구성에 의하여 Z-소스 능동전력필터의 스위치 디바이스의 전압 스트레스는 감소된다. 제안된 Z-소스 하이브리드 능동전력필터의 보상 알고리즘으로는 전류 동기 검출법이 사용되었다. 3상 220V/60Hz, 25A급 비선형 다이오드 부하 조건하에서 PSIM 시뮬레이션을 수행하였으며, 정상상태 및 과도상태에서의 제안된 시스템의 보상 성능을 파악하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.26-34
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• 1999

비선형 반도체 전력변화장치의 사용이 급증함에 따라 전원 측에 발생되는 고조파 및 무효전력을 보상하기 위한 능동전력필터에 관한 연구가 많이 이루어져 왔으며 실용화를 위한 노력이 계속 되고 있다. 그러나 수동필터 대비 능동전력필터의 가격이 아직까지는 고가이기 때문에 이의 상용화가 더디게 진전되고 있는 추세이며, 특히 소·중용량의 능동전력필터의 제어를 위하여 디지털 신호 처리용 프로세서인 DSP(digital signal processor)를 사용하는 경우 아직까지 그 가격이 고가이기 때문에 능동필터의 제어가격을 상승시키는 요인으로 작용한다. 한편 능동전력필터의 가격을 낮추기 위해 아날로그 제어기만을 도입하는 경우 제어회로가 너무 복잡해 지고 제어의 유연성이 떨어지는 단점을 수반하게 된다. 본 논문에서는 3상 5[kVA]급 농동전력필터의 저가형 제어기를 구현하기 위해 저가의 원칩 마이크로프로세서인 80C196KC를 사용하영 디지털 제어부를 구성하며 이를 통해 보상전류 성분의 계산 및 직류단 일정 전압제어를 수행하고, 능동필터 시스템의 전류제어를 위하여 아날로글 형태의 제어기인 히스테리시스 제어기를 함께 사용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 보상 시스템의 특성을 해석하였으며 실험에 의해 능동전력필터의 저가화를 위해 설계된 제어기가 고조파 및 무효전력 보상을 충실히 수행함을 확인하였다.