본 논문은 Akagi에 의해 발표된 p-q 이론과 Nabae 및 Peng에 의하여 발표된 크로스벡터 이론의 대비를 통하여 3상 4선 계통에서 순시전력보상방법을 분석한다. 3상 3선 계통에서 영상성분 전압이 없는 경우 두 이론은 똑같다. 그렇지만 3상 4선 계통에서 영상성분 전압과 전류가 포함되는 경우, 두 이론은 순시무효전력과 순시유효전력을 달리 정의한다. 본 논문에서는 이론적 분석과 컴퓨터 시뮬레이션을 바탕으로 영상성분 전압과 영상성분 전류가 존재하는 3상 4선 계통에서 에너지 저장요소의 필요 없이 무효전력만의 보상을 통하여 계통의 중성선 전류를 완벽히 제거할 수 있는 순시전력보상방법을 제시한다.
본 연구에서는 3상 하이브리드 순시 전압강하 보상기를 위한 새로운 보상 알고리즘을 제안하였다. 순시 전압강하 보상 알고리즘으로 본 연구에서 제안된 공간 벡터법은 종전의 순시전력이론에 비해 보상 기준치 연산과정을 간략화 할 수 있고 좌표 변환이 필요치 않다. 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 제안된 이론의 타당성을 정상상태와 과도상태에서 입증하였다. 그 결과 3상교류 전원 모두에 순간적인 전압 강하가 발생되거나 임의의 상에 왜형 및 전압강하 또는 순간적인 전압 증가가있는 경우에도, 제안된 알고리즘에 의하여 전압 보상이 가능하였으며, 동시에 전원 전류의 고조파 성분 역시 보상 가능하였다.
순시전력이론은 수학적으로 이해가 용이하며, PWM 전력변환기를 $\alpha$-$\beta$ 정지 좌표에서 비교적 쉽게 제어할 수 있기 때문에 많은 연구가 되어 오고 있다. 그런데 순시진력이론은 보상기준전류 계산과정에 없어서 많은 전류 성분과 전력성분이 얻어지며 이는 순시전력이론의 불리적인 해석에 영향을 주고 있다. 특히 순시전력이론올 처음 접하는 초보 연구자들은 이와 같은 순시전력의 직류 및 교류성분 그리고 순시전류획 $\alpha$-$\beta$정분의 표준 파형에 대한 정보가 부족하기 때문에 각 성분들의 계산이 맞는지 확인하기 어려웠다. 따라서 본 연구에서는 MATLAB/SIMULINK에 의하여 순시전력이론의 전류성분파 전력성분올 파형과 $\alpha$-$\beta$공간궤적으로 나타내어 초보 연구자들의 이해를 돕도록 하였다. 또한 순시전력 성분 보상애 따른 보상기준 전류 파형이 비선형 부하 계통의 전원전류 파형에 미치는 영향을 쉽게 파악할 수 있도록 하였다.
본 연구에서는 3상 비 대칭이며 왜형된 전원 시스템하에도 탁월한 고조파 및 무효전력 보상 특성을 갖는 순시전력이론을 다루고 있다. 제안된 알고리즘은 불평형 전원전압의 정상분을 검출하고 이를 바탕으로 순시보상전력을 계산한다. 전원전압이 왜형되고 블평형인 정상상태와 과도상태에서 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 정상분 전압 검출이 없는 종전의 순시전력이론과 제안된 이론을 비교하였으며 그 타당성을 검토하였다.
본 연구에서는 시간영역에서 전력이 해석되어지므로 이해하기 쉽고, 비교적 계측하기 용이한 상관함수에 의한 순시전력이론에 대해서 고찰하였다. 상관함수에 의한 순시전력이론은 시간영역에서 전압과 전류의 자기상관함수와 상호상관함수에 의해서 전력과의 전압과 상관성에 따라 상관전력과 비상관 전력으로 분해된다. 분해된 두 가지 전력성분으로부터 비선형 부항의 특성에 따라 전력과 전류를 유효성분, 기본파 무효성분 그리고 고조파성분 등 3성분으로 분해한다. 능동전력필터는 그 보상특성상 전력과 전류의 3성분만을 다루며, 실시간 제어를 위해 그외의 여러 복잡한 그리고 구현의 어려움이 있는 전력모델은 경제적이지 못하다. 상관함수적인 순시전력이론에 의해 분석된 전력성분들의 타당성을 입증하기 위해서 전압형 DSP능동전력필터를 제작하였다. 싸이리스터 제어 유도전동기 구동시스템의 전력을 제안된 순시전력이론에 의해 3성분으로 분해한 후, 이들 성분중에서 보상기준전류로 고조파성분과 기본파 무효성분을 각각 제어하여 그 보상결과로부터 타당성을 입증하였다.
본 논문은 PQR 순시전력 이론을 이용하여 순시전압보상장치 (DVR)에서 기준보상전압을 결정하는 방법을 제시한다. 측정된 3상 단자 전압은 시간지연 없이 PQR 좌표계로 변환된다. PQR 좌표계의 기준전압은 단일한 직류값이므로 DVR의 전압제어기는 단순하고 쉽게 설계가 가능해 진다. 제안된 제어방식은 피드백 제어기나 피드포워드 제어기에 모두 적용될 수 있다. 본 논문에서는 피드포워드 제어기에 대하여 이론을 적용하였으며 실험 및 시뮬레이션으로 검증을 하였다.
본 연구에서는 3상 능동 직렬형 전압 보상기의 제어 알고리즘으로 공간 벡터 검출법(3-D SV)을 제안하고 있다. 제안된 3차원 공간 벡터법은 종전의 순시전력이론에 의한 방법에 비해 보상 기준치 연산과정을 간략화 할 수 있고 좌표변환이 필요치 않다. 제안된 알고리즘은 전원전압의 순간적인 sag가 발생되더라도 비선형 부하에 인가되는 전압은 일정한 정현파로 제어 가능하며 동시에 전원전류의 고조파와 기본파 무효전류도 보상 가능하다. 정상상태와 과도상태에서 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 제안된 이론의 타당성을 입증하였다.
본 연구에서는 과도상태와 정상상태에서 고조파 보상특성이 우수한 순시전력이론을 단상에 적합하게 수정한 후 순시전압강하 보상 기능을 갖는 단상하이브리드형 직렬 능동전력필터의 제어에 적용하였다. 제안된 알고리즘은 전원전압이 순간적으로 왜형 및 강하되더라도 비선형 부하에 인가되는 전압은 항상 일정치를 갖는 정현파로 제어 가능하며 동시에 전원전류의 고조파와 기본파 무효전류도 보상 가능하다. 정상상태와 과도상태에서 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 제안된 이론의 타당성을 입증하였다.
본 연구에서는 순시전압 sag 및 고조파 전류 보상을 위한 공간벡터 검출법을 기반으로 한 3상 하이브리드 직렬형 능동전력필터 시스템을 제안하고 있다. 순시전안 sag 및 고조파 전류를 검출하기 위한 공간벡터 검출법은 종전의 이론에 비해 곱셈 연산 과정을 감소할 수 있고 좌표 변환이 필요치 않기 때문에 간략화한 보상 알고리즘 구현이 가능하다. 본 연구의 타당성은 전력전자전용 시뮬레이터 PSIM에 의해 정상상태와 과도상태에서 입증하였다. 그 결과 3상 교류 전원 모두에 순간적인 전압 sag가 발생되거나, 임의의 상에 왜형 및 sag가 있는 경우, 전압 보상 및 고조파 전류 보상이 모두 가능함을 입증하였다.
본 연구에서는 정상상태에서 고조파 전류와 순시전압강하의 보상특성이 우수한 3상 능동형 순시 전압강하 보상기를 제안하고 있다. 제안된 시스템의 보상 알고리즘으로는 구현하기 쉽고 간단한 직접 필터법가 사용되었으며 하이브리드 직렬형 능동전력필터에 적용하였다. 제안된 알고리즘은 전원전압이 순간적으로 왜형과 sag가 발생되더라도 비선형 부하에 인가되는 전압은 일정한 정현파로 제어 가능하며 동시에 전원전류의 고조파와 기본파 무효전류도 보상 가능하다. 정상상태와 과도 상태에서 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 제안된 이론의 타당성을 입증하였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.