• 제목/요약/키워드: LCL Filter

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LCL 필터를 가지는 태양광 인버터의 안정도 향상을 위한 Active Damping Filter 설계 (Design of Active Damping Filter for Stability Improvement of Grid Connected Photovoltaic Inverter with LCL Filter)

  • 박권식;최희창;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.364-365
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    • 2018
  • 본 논문에서는 LCL 필터를 가지는 계통연계형 태양광 인버터의 필터에 의한 공진을 억제하는 기법을 제시하였다. 기존의 L 필터보다 LCL 필터가 높은 고조파 저감 효과를 가지지만 LC 필터가 추가됨으로써 발생하는 공진으로 인해 시스템은 불안정해진다. 공진을 억제하기 위해 댐핑 기법이 함께 사용된다. 능동 댐핑은 수동 댐핑에 비해 실제 저항이 추가되지 않음으로써 회로의 손실을 저감하는 장점이 있다. 적절한 설계 기법을 통해 공진을 억제하고 시스템의 안정성을 높였으며 시뮬레이션을 통해 제안한 방식의 타당성을 검증하였다.

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스위칭방식 PV Simulator의 전력회로와 LCL필터 설계 (A Design of Power Circuit and LCL Filter for Switching Mode PV Simulator)

  • 이성민;유태식;김효성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.431-437
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    • 2012
  • PV simulators are essential equipment for testing power conditioning systems (PCS) which are one of an important part in PV generator systems, for testing before shipment. High dynamic PV simulator is required since MPPT(Maximum Power Point Tracking) test procedure has been established by EN50530 regulation recently. Most high quality PV simulator prevailed in the market is linear type which however has low efficiency. This paper proposes design guide lines for the power stage and LCL type filter cooperating with a switching mode PV simulator that shows high efficiency and very low power consumption. Proposed theory is verified by experiment.

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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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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Active Damping Method Using Grid-Side Current Feedback for Active Power Filters with LCL Filters

  • Tang, Shiying;Peng, Li;Kang, Yong
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권3호
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    • pp.311-318
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    • 2011
  • LCL filters installed at converter outputs offer a higher harmonic attenuation than L filters. However, as a three order resonant circuit, it is difficult to stabilize and has a risk of oscillating with the power grid. Therefore, careful design is required to damp LCL resonance. Compared to a passive damping method, an active damping method is a more attractive solution for this problem, since it avoids extra power losses. In this paper, the damping capabilities of capacitor current, capacitor voltage, and grid-side current feedback methods, are analyzed under the discrete-time state-space model. Theoretical analysis shows that the grid-side current feedback method is more suitable for use in active power filters, because it can damp LCL resonance more effectively than the other two methods when the ratio of the resonance and the control frequency is between 0.225 and 0.325. Furthermore, since there is no need for extra sensors for additional states measurements, this method provides a cost-efficient solution. To support the theoretical analysis, the proposed method is tested on a 7-kVA single-phase shunt active power filter.

LCL 필터와 PWM 정류기를 이용한 3상 유도전동기의 시뮬레이터 (Simulator for 3 Phase Induction Motor with LCL Filter and PWM Rectifier)

  • 조관열;김학원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.861-869
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    • 2020
  • 대용량 유도전동기용 인버터 개발을 위한 부하 장치는 고가의 제작 비용 및 제작에 많은 시간이 필요하므로 유도전동기 및 부하 장치를 대체할 수 있는 시뮬레이터 개발에 대한 필요가 증대되고 있다. 기존의 대용량 3상 유도전동기의 인버터용 부하 시뮬레이터는 리액터와 3상 PWM 정류기를 사용하여 시험용 인버터의 전류를 제어함으로써 단지 인버터의 부하로만 작용할 뿐 유도전동기의 특성을 모사하기 어렵다. 본 논문에서는 LCL 필터와 3상 PWM 정류기를 이용하여 3상 유도전동기의 모델과 부하 특성을 모사할 수 있는 실시간 시뮬레이터를 제안한다. PWM 인버터에 흐르는 전류는 3상 유도전동기의 고정자 전류를 모사하며 LCL 필터의 인덕터에 흐르는 전류와 커패시터 전압에 의해 제어된다. LCL 필터의 커패시터 전압은 3상 유도전동기의 회전자 자속에 의해 고정자 권선에 유기되는 유도기전력을 모사하며 인덕터 전류와 PWM 정류기에 의해 제어된다. 3상 유도전동기의 회전자 전류, 고정자 및 회전자 자속, 전동기 토크, 슬립 주파수 및 회전자 속도는 인버터에 흐르는 전류와 유도전동기의 상수로부터 유도된다. MATLAB/Simulink 시뮬레이션을 통하여 제안된 3상 유도전동기용 실시간 시뮬레이터의 전기적, 기계적 모델 특성 및 벡터제어 동작을 검증하였다.

계통 연계형 PCS의 운전모드 전환시 사고전류 최소화를 고려한 LCL 필터 설계 (LCL Filter Design with the consideration of Fault Current Minimization in Mode Transfer of a Grid Connected Type PCS)

  • 정재헌;권창근;노의철;김인동;김흥근;전태원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.48-49
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    • 2011
  • A new LCL filter design of a PCS with the consideration of fault current minimization is proposed. The magnitude of fault current is analysed with the variation of inverter side $L_i$, line side $L_u$, and filter capacitor $C_f$ under constant line side $THD_i$ of 5%. It is found that inverter side fault current reaches up to 200%~660% of the rated current with the variation of $L_i$. It is expected that the results can be applied to the detailed design of PCS filter.

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Sensorless Active Damping Method for an LCL Filter in Grid-Connected Parallel Inverters for Battery Energy Storage Systems

  • Sung, Won-Yong;Ahn, Hyo Min;Ahn, Jung-Hoon;Lee, Byoung Kuk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.280-286
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    • 2018
  • A sensorless active damping scheme for LCL filters in grid-connected parallel inverters for battery energy storage systems is proposed. This damping method is superior to the conventional notch filter and virtual damping methods with respect to robustness against the variation of the resonance of the filter and unnecessary additional current sensors. The theoretical analysis of the proposed damping method is explained in detail, along with the characteristic comparison to the conventional active damping methods. The performance verification of the proposed sensorless active damping method shows that its performance is comparable to that of the conventional virtual damping method, even without additional current sensors. Finally, simulation and experimental results are provided to examine the overall characteristics of the proposed method.

Observer-Based FL-SMC Active Damping for Back-to-Back PWM Converter with LCL Grid Filter

  • Gwon, Jin-Su;Lee, Hansoo;Kim, Sungshin
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제15권3호
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    • pp.200-207
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    • 2015
  • This paper proposes an active damping control method for a grid-side converter that has an LCL grid filter in the back-to-back converter. To remove the resonant frequency components produced by the LCL filter, it is necessary to measure the grid current. To do this, sensors must be added. However, it is not necessary to add sensors because the grid current is estimated by designing a suboptimal observer. In order to remove the nonlinearity and to gain fast response of control, both feedback linearization and sliding mode control are applied. The proposed method is verified through a simulation.

LCL 필터요소에 의한 공진주파수 변화에 따른 스위칭고조파 감쇄성능 분석 (Analysis of Switching Harmonics Attenuation in Resonance Frequency Variation by Elements of LCL Filter)

  • 김용중;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.157-158
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    • 2016
  • LCL 필터는 스위칭 고조파를 저감하는 저역통과필터로써 L 필터에 비해 경제적이며 효과적인 스위칭고조파 감쇄능력을 갖는다. 하지만 LCL 필터는 L 필터에서 존재하지 않은 공진문제를 야기한다. 이러한 LCL 필터의 공진현상은 계통주입전류의 품질을 저하시키고 LCL 필터의 고조파 억제성능을 저하시킬 수 있는 잠재적 요소이다. 최근에는 스위칭 고조파 및 LCL 필터 공진성분 뿐만 아니라 기본파 주파수 부근의 저차 고조파 성분도 계통주입전류를 왜곡시키는 원인의 하나로 밝혀져다. 그러므로 LCL 필터를 설계하기 위해서는 주요 주파수 영역에서의 정확한 필터동작해석이 요구된다. 본 논문은 기본파 주파수, 공진주파수, 스위칭주파수에 대한 L 필터와 LCL 필터의 주파수응답을 통해 필터의 동작을 해석하며, 시뮬레이션을 통해 계통주입전류의 스위칭 고조파 및 저차 고조파를 저감하기 위한 최적의 필터인덕터 비율을 제안한다.

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