전력 계통에서 발생하는 고조파는 전동기 등 기기 오동작 및 고장, 불필요한 전력 소모 등을 야기시킨다. 고조파 발생에 대한 근본적인 대책은 고조파 발생 원인을 찾아 제거하는 것이며 본 논문에서는 아날로그 디바이스사의 ADE7880을 이용하여 고조파 발생 원인을 실시간으로 파악할 수 있는 전력품질 측정장치를 제작하고 동작을 검증하여 다양한 전력 품질 측정 분야에 활용할 수 있도록 하였다. 전력은 일반적으로 45Hz에서 66Hz까지의 라인 주파수를 가지고 있는데, 본 연구에서 사용한 ADE7880 필터대역인 2.8kHz 밴드 내에서 분석될 수 있는 고조파의 수는 2800/f로 최대 2800/45 = 63차 고조파까지 가능하며, 라인주파수가 60Hz인 한국에서의 최대 고조파차수는 2800/60 = 46차까지 측정할 수 있었다. 또한 전압, 전류, 전력 측정의 정확도는 0.1%이내의 오차를 가져 매우 정밀한 수준임을 확인하였다.
대기 중 에어로졸과 수증기 농도를 측정하기 위한 라만방식 레이저 레이다 시스템을 개발하였다. 송신시스템은 Nd:YAG laser 3rd harmonic Generator 및 빔 확대기로 구성되며, 대기 중에 송신되는 파장은 355 nm 이다. 수신시스템은 500 mm 망원경과 3채널 분광기, 광전자증배관 검출기 및 신호처리모듈로 구성되며 최종적으로 처리되는 신호의 파장은 355 nm. 387 nm, 그리고 408 nm 이다. 본 시스템은 대기권의 수증기의 수직 농도분포를 약 100~200 m 의 분해능과 3~4 km의 가 측정거리를 가지고 측정할 수 있다.
지역에 최적화된 스레피안 구면함수(spherical Slepian function)를 활용하여 남극을 중심으로 반경 $20^{\circ}$ 범위의 지역에 지각 자기이상의 3개의 방향 성분과 6개의 구배성분들을 표현하였다. 2013년 11월 유럽 항공 우주국이 발사한 3개의 자력 위성인 Swarm은 궤도 전개를 통해 동서 방향의 구배값은 물론 남북 및 수직방향의 구배값을 얻을 수 있도록 계획하였다. 이미 발사된 여러 중력위성들(i.e., GRACE and GOCE) 역시 이러한 구배값을 활용하여 보다 정확한 중력 이상값 및 지표에서의 시간에 따른 중력변화 연구등을 수행해 왔으나 자력 위성자료를 통해서는 많은 연구들이 이루어지고 있지 않는 상태이다. 한편 지역화 모델링은 관심 지역 또는 자료 분포의 제한인 지역인 경우에 활용될 수 있다. 또한 전지구 모델보다 효율적인 연산이 가능하여 위성자료로부터 고해상도의 지각 자기이상값을 표현할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 또한 기존의 전지구 구면조화함수의 선형 결합으로 이루어진 기저함수들은 서로 직교성(orthogonality)이 유지되므로 스레피안 구면함수의 계수를 전지구 구면조화함수의 계수로 변환이 가능하여 스펙트럼 분석에 활용할 수 있다. 따라서 Swarm 위성자료의 구배 성분을 이용한 지역화 모델링 방법은 앞으로 많은 활용이 기대되며 여기서는 Swarm 위성자료로부터 얻어진 지각 자기이상값의 전지구 조화함수 계수 모델을 사용하여 자기이상의 방향성분과 구배성분을 유도하고 이를 스레피안 구면 조화함수에 적용하여 관심지역인 남극지역의 방향 성분과 구배 성분을 표현하고 이에 대한 결과를 토의 하고자 한다.
본 논문에서는 입력 복소 포락선 신호와 m차 고조파 대역의 출력 복소 포락선 신호 사이의 비선형성 관계를 이론적으로 분석하고, 이를 모델링하기 위하여 AM/$AM_m$, AM/$PM_m$을 정의하였다. 제안된 모델을 측정 데이터로부터 추출하는 방안을 제안하였고, InGaP 전력 증폭기에 대하여 기본 주파수 대역과 3차 고조파 대역에서의 신호를 측정하여 제안된 모델 및 기법의 유효성을 검증하였다 또한, 제안된 고조파 신호 대역에 대한 모델을 기반으로 고조파 대역 신호의 선형화를 위한 디지털 사전 왜곡 기법을 제안하였다 디지털 사전 왜곡기에서 비선형역함수 구현을 위해 수치 해석적인 방법과 Look-Up Table(LUT) 방식을 이용하였다. 고조파 신호 선형화를 위한 디지털 사전 왜곡기를 포함하는 송신기를 구현하고 16-QAM과 64-QAM의 입력 신호에 대해서 3차 고조파 출력신호의 스펙트럼과 I/Q 신호 성상도를 측정하였다. 고조파 대역에서 비선형 왜곡에 의해서 의미 없는 신호는 제안된 기법으로 구성된 송신기에 의해 선형화되었으며, 그 결과 각 신호에 대한 Error-Vector Magnitudes(EVM)이 6.4 %와 6.5 %로 측정되었다. 제안된 기법은 향후 SDR과 CR 등의 차세대 다중 대역 송신 시스템에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.
비선형 부하의 증가로 3상 4선식 배전계통을 채용하는 중성선에는 많은 중성선 고조파 전류가 관측되고 있다. 또한 접지 임피던스는 고주파가 있는 중성선 전류에 영향 끼친다고 알려져 있다. 현장에서 실측한 고조파 전압과 전류, 그리고 대지 고유 저항률과 접지 저항을 토대로 고조파 해석용 등가 회로를 구성하였다. MATLAB과 CDEGS 프로그램으로 시뮬레이션 하여 수치와 파형으로 적절한 결과를 도출하였다.
Most of the industrial loads includes the non-linear load as well as the linear load because there are many kinds of power conversion equipments at the input stage of the load in distribution network. The non-linear load causes the distortion of voltage waveform at PCC because the non-linear load generates the harmonic current. As a result, various voltage harmonics are existed at PCC depending on the current harmonics from the non-linear load. And, a series reactor is generally connected to the power capacitor in series to attenuate the distortion of voltage waveform and to reduce an inrush current of power capacitor. Also, harmonic current of power capacitor is highly dependent on the series reactor because it is operated with the power capacitor as a passive filter against nonlinear loads. Then, these capacitors might be damaged by the excessive voltage and current harmonic components. In this paper, we presented how to select the capacitor and series reactor to meet the requirement of the voltage distortion at PCC and analyzed the voltage, current and capacity rating of the power capacitor by the computer simulation to ensure the safe operation of power capacitor when the voltage harmonics at PCC are existed. Also, the analysis data were compared with the experimental measurements for the verification.
In recent years, several LCL filter design methods for different converter topologies have been published, many of which use analytical expressions to calculate the ideal converter AC voltage harmonic spectrum. This paper presents the LCL filter design methodology but the focus is on presentation and validation of the non-iterative filter design method for a grid-connected three-phase two-level PWM-VSC. The developed method can be adapted for different converter topologies and PWM algorithms. Furthermore, as a starting point for the design procedure, only the range of PWM carrier frequencies is required instead of an exact value. System nonlinearities, usually omitted from analysis have a significant influence on VSC AC voltage harmonic spectrum. In order to achieve better accuracy of the proposed procedure, the system nonlinear model is incorporated into the method. Optimal filter parameters are determined using the novel cost function based on higher frequency losses of the filter. An example of LCL filter design for a 40 kVA grid-connected PWM-VSC has been presented. Obtained results have been used to construct the corresponding laboratory setup and measurements have been performed to verify the proposed method.
규모가 큰 제철소는 전기로를 포함한 비선형 부하를 가지고 있고, 고조파 측정 결과 시간에 따라 변하는 고조파 파형이 관측 되었다. 부하 용량이 매우 크기 때문에 전력회사에 미치는 영향이 클 뿐만 아니라 이웃 수용가의 전력시스템에 주는 충격도 고려하여야 한다. 본 논문에서는 시간에 따라 변하는 고조파를 국제 기준인 IEEE 519와 IEC 61000-3-6에 의해 누적확률을 사용하여 평가하였다.
(Yb/sub x/Y/sub 1-x/)Ca₄O(BO₃)₃ single crystals where x=0.3,8,15,20% were grown by Czochralski Method. The crystals grown under the optimum conditions were transparent and colorless with good crystal form. Using polarizing microscope, crystal defects such as parasite crystals and bubbles were detected depending on the composition of melts and pulling rates. The optimum growth parameters for high quality of single crystals were 15∼20 rpm of rotation rate and 2mm/h of pulling rate at the flow rate of 2 l/min of Nitrogen gas. The relationship between crystal axes and optical axes was investigated by optical crystallographic method, polarization technique and single crystal X-ray method. From the spectroscopic measurements, it was confirmed that there were strong absorption bands at 900 and 976.4 nm and strong emission band at 976.4 nm in Yb/sup 3+/ ion doped YCa₄O(BO₃)₃ crystal. For the application of second harmonic generation of 1.064 ㎛ laser, non-linear optical devices with θ=32.32° and Ψ=0°, λ/10 of flatness and the size of 6x8x5.73 mm were fabricated from the grown YCa₄O(BO₃)₃ crystal.
Wei, Tianliu;Wang, Qiuyuan;Mao, Chengxiong;Lu, Jiming;Wang, Dan
Journal of Power Electronics
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제17권6호
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pp.1683-1693
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2017
This paper analyses the harmonic pollution to power grids caused by thyristor-controlled devices. It also formulates a mathematic derivation for the voltage spikes in thyristor-controlled branches to explain the harmonic and EMI derived from the reverse-recovery characteristics of the thyristor. With an equivalent nonlinear time-varying voltage source, a detailed simulation model is established, and the periodic dynamic switching characteristic of the thyristor can be explicitly implied. The simulation results are consistent with the probed results from on-site measurements. An improved trigger system with gate-shorted circuit structure is proposed to reduce the voltage spikes that cause EMI. The experimental results indicate that a prototype with the improved trigger system can effectively suppress the voltage spikes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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