• 제목/요약/키워드: 전력용 능동 필터

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불평형부하에서의 능동필터에 관한 연구 (The Study on Active Power Filter in Unbalanced Load)

  • 최시영;이우철;현동석;이택기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1245-1247
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    • 2000
  • 본 논문은 부하가 불평형인 경우에 능동필터의 제어를 수행하였다. 불평형 부하는 역상분 전류성분을 발생시키고 이것은 인버터의 직류단에 120Hz 전압리플을 발생시키게 된다. 그리고 인버터가 역상분까지 보상하게 되므로 전력용 반도체의 정격용량이 커져야 하는 문제점을 발생시킨다. 이런 문제를 해결하기 위해 동기좌표계에서 역상분 성분의 분리를 수행하였고, 이 성분을 전원측으로 흐르게 제어를 하였다. 이것의 타당성은 실험을 통해 검증되었다. 실험은 10kVA 정격의 병력형 능동필터로 구현되었다.

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디지털 필터를 이용한 LCL 필터용 능동 댐핑 기법 (Active Damping Method for LCL filter Using Digtal filter)

  • 최성촌;정두용;지용혁;송인범;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.171-172
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    • 2011
  • 일반적으로 AC DC PWM컨버터에서 입력단에 LCL 필터를 사용한다. LCL 필터 경우 L, C의 공진현상 때문에 스위칭 주파수 선정과 LCL소자 파라메터 선정에 신중함이 요구된다. 시스템의 안정도에 문제가 된다. 본 논문에서는 공진 현상을 억제 시킬 수 있는 방법으로 디지털 저역통과필터 이용하여 능동댐핑 기법을 적용한 전류 제어기를 제안하였다. 시뮬레이션 통하여 제안된 기법의 타당성을 입증하였다.

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연료전지용 3상 전류형 능동클램프 DC-DC 컨버터 (Three-phase Current-fed Active Clamped DC-DC converter for Fuel cells)

  • 차한주;최정완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.71-73
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    • 2007
  • 본 논문에서는 새로운 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터를 제안한다. 전류형 컨버터 구조에 능동 클램프 회로를 채용하여 과도기에 발생하는 서지전압을 저감하였고 모든 스위치에서 영전압 스위칭을 하며, 그 장점으로 : 연속적인 입력전류, 전압 오버슈트 제거, 영전압 턴 온 스위칭, 고주파 변압기 1차/2차 측에 부가적인 스너버 회로의 필요성 제거, 소프트 스위칭에 의한 저속 다이오드 적용 등이 있다. 더구나 대용량 발전 시스템에 적합하도록 전류형 컨버터 구조와 3상 전력변환 회로를 결합하였다. 3상 전력변환 적용의 장점은 : 입력전류 및 출력전압 주파수의 3배 증가, 스위치에 흐르는 RMS 전류 저감, 필터소자 용량 및 부피 감소, 고주파 변압기 이용률 증가, 전력회로의 단순화에 따른 전체 사이즈 축소 및 신뢰성 향상 등이 있다. 제안하는 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터는 이러한 장점들 때문에 발전용 연료전지 시스템의 승압형 DC-DC 컨버터에 적합하며 대용량 태양전지 발전 시스템 및 배터리 충전기 등에도 적용할 수 있다. 새로운 3상 DC-DC 컨버터와 함께 3상 PWM 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션과 프로토타입 제작, 실험을 통하여 그 성능을 평가, 확인한다.

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KCCH 싸이클로트론 전자석용 정밀전원장치 개발 (Development of Highly-stabilized Power Supply for KCCH Cyclotron Magnets)

  • 송인호;신현석;최창호;채종서;김유석;이한석;하장호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.581-584
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    • 1999
  • 본 논문에서는 12펄스 위상제어 정류기 및 수동 필터와 능동필터로 구성된 KCCH 싸이클로트론 전자석용 고정밀, 고안정 전류 전원장치를 위한 각 구성 부분의 제어 및 설계 특징은 다음과 같다. 12펄스 싸이리스터 컨버터의 출력전압 제어를 위하여 아날로그 phase-locked oscillator 점호방식과 함께 부하에 비해 빠른 동특성을 가지는 내부 전압제어 루프를 구성하여, 입력전원과 변압기의 불평형에 의해 발생하는 저차고조파를 줄어들게 하였다. LC 수동필터와 MOSFET으로 구성된 능동필터를 직렬로 연결하여 출력전압 리플을 허용치 이하로 낮추었다. 12펄스 컨버터 출력전압 리플의 최대 peak-to-peak값이 0.1% 이하가 되도록 수동필터 값을 설계하였으며 설계과정을 제시하였다. 16bit D/A와 A/D에 의해 디지털로 제어되는 pass bank MOSFET 레귤레이터는 출력리플의 slow drift 제어와 설정치 값의 정확한 제어를 가능하게 한다. 또한 MOSFET는 전압 구동형 소자이며 turn-on 전류 도통 시에 양의 저항계수를 갖기 때문에, 첫째 전류 구동소자에 비해 간단한 구동회로를 가지며, 둘째 소자의 병렬 연결이 용이하다는 이점을 갖는다. 본 논문에서는 전류 전원장치 각 부분의 설계에 대하여 상세한 설계결과를 제시하며, 실험결과를 통하여 제안된 설계방식의 우수한 정적 및 동적 특성을 입증한다.

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능동전력필터를 가진 지하철 회생인버터 시스템 (A Regeneration Inverter for Traction Applications with a Active Power Filter)

  • 원충연;장수진;김연충;이병국;배창한;김용기
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.25-32
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    • 2006
  • 본 논문에서는 전철시스템의 직류모선에 발생하는 잉여분의 전력을 교류전원 측으로 회생시킬 수 있는 회생인버터시스템을 제안한다. 제안된 직류 전철용 회생인버터 시스템은 교류 전원 측 전류에 포함되어진 고조파를 제거할 수 있는 기능을 추가하였다. 회생인버터 모드에서는 전철의 감속에 의해 회생되는 에너지를 재사용할 수 있으며, 능동전력필터 모드에서는 정류기에 의해 발생되는 고조파 왜곡을 보상할 수 있다. 논문에서 회생용 인버터는 PWM DC/AC 인버터 알고리즘을 사용하였으며, 능동전력필터는 p-q 이론을 사용하였다. 시뮬레이션은 축소모델[3.7kW]과 동일하게 구성되었다. 시뮬레이션과 실험 결과로부터 두 가지 알고리즘이 실 모델[100kW]에서도 적용되어질 수 있음을 증명하였다.

3상 4선식 배전계통에서 중성선 전류 제거를 위한 새로운 저가형 능동전력필터 (A New Low-Cost Active Power Filter to Suppress Neutral Current Harmonics in Three-Phase Four-Wire System)

  • 장민수;최세완;김기영
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.359-365
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    • 2002
  • 최근 상업용 빌딩, 주거용 빌딩 및 공장등의 저전압 3상 4선식 배전계통에서 PC, UPS, 정류기기, 조명장치 및 사무용기기등 비선형 부하의 사용이 증가하고 있으며, 이로 인한 과도한 중성선 전류는 중성선의 고장, 변압기의 과열 및 중성선과 접지사이의 전압강하등 심각한 문제를 야기시키고 있다. 본 논문에서는 3상 4선식 배전계통에서 중성선 전류 제거를 위한 새로운 저감된 용량의 능동전력필터를 제안한다. 제안한 방식은 제어가 간단하고 불평형에 기인하는 기본파 전류만이 인버터 스위치로 흐를 수 있기 때문에 인버터의 VA 정격이 작아진다. 제안한 시스템은 실험에 의하여 그 타당성을 입증한다.

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;김성민;이강희;김윤호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.296-301
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    • 2005
  • 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.

직접 보상전압 추출기법을 이용하여 고조파전류와 무효전력을 보상하는 3상 4선식 직렬 형 능동전력필터의 제어법 (Three-phase Four-wire Series Active Power Filter Control Strategy for The Compensation of Harmonics and Reactive Power Based-on Direct Compensating Voltage Extraction Method)

  • 김진선;김영석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.213-221
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    • 2004
  • 최근에, 평활용 직류 커패시터가 설치된 다이오드 정류기가 가전제품 및 교류 운전 장치와 같은 전자 장치에 점점 많이 사용되고 있고, 이러한 부하에 의해서 발생하는 고조파 문제가 점차 중요한 문제로 부각되고 있다. 또한, 3상 4선식 전력 시스템은 상업용 빌딩이나 제조 플랜트 등에 전력을 공급하는 방법으로 많이 사용되고 있는데 이러한 시스템에서는 중성선에 과도한 전류가 흐르게 되고, 중성선 전류는 기본적으로 3고조파 성분으로 중성선 도체 사이즈 선정의 실패나 중성점의 전위를 상승시키거나 변압기의 과열 현상 등을 유발할 수 있다. 이러한 관점에서 본 논문에서는 직접 보상전압 추출기법으로 동작하는 직렬 형 능동 필터를 제안하며, 성능함수 알고리즘의 장점은 게인을 곱하지 않고 보상 전압을 직접 구함으로써, 어떠한 다른 알고리즘보다 보상 전압 계산 방법이 간단하다. 제안된 알고리즘의 타당성을 증명하기 위하여 프로토타입 능동 필터를 제작하여 실험을 수행하였다.

3상 계통연계형 인버터를 위한 SRF-PLL 시스템의 제어기 설계 (SRF-PLL system controller design for 3-phase grid connected inverter)

  • 임덕영;권경민;최재호;정교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.302-304
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    • 2009
  • Phase Locked Loop(PLL) 시스템은 UPS, 전력용 능동필터, PWM 정류기 등 여러 전력변환 장비에서 사용되어 왔다. 특히 계통에 연계된 능동 전력변환 시스템은 계통과의 동기화를 위해 위상각의 정확한 정보가 필요하며 PLL 시스템을 사용하여 측정한다. 실제 계통의 위상각과 추출된 위상각 사이의 오차는 기준 전류나 전압에 더 큰 고조파를 야기한다. 본 논문은 계통 고장에 강인한 PLL 시스템의 제어기를 제안한다.

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전압형 전력용 능동필터의 교류입력측 LCL 필터 설계 (Design of AC Input LCL filter for Voltage Fed Active Power Filter)

  • 노재석;최재호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.194-197
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    • 2001
  • In this paper, the design method of LCL filter at the AC input side of a voltage fed active power filter is proposed. The characteristics of harmonics suppression and current control performance of active power filter are described using the analysis of the relation of these characteristics and DC voltage, switching frequency, and AC inductor values. The design examples are shown and the validity of the proposed design method is verified through the PSIM simulation.

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