• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.252-253
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• 2013

현재 계통 연계형 인버터에서 필터 크기를 줄이고 동적특성을 개선하며 필터의 성능향상을 하기 위해 LCL필터의 사용이 증가하고 있다. LCL필터를 설계함에 있어 계통측으로 흘러들어가는 전류의 THD를 줄이는 것이 설계의 주된 목적이지만, 인버터측의 인덕터에 흐르는 전류의 최대치를 고려함으로써 필터에서의 전력손실을 줄이고 시스템전체의 효율을 높게 가져갈 수 있다. 본 논문에서는 계통 연계형 인버터의 LCL 필터설계에 있어서 인버터측 인덕터의 전류 리플의 최대치를 분석하고 이를 고려하여 필터설계를 하고 있다. 이 설계를 통해 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.463-464
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• 2011

계통연계형 인버터는 스위칭 주파수로 인한 출력단에 고조파를 함유하고 있기 때문에, 고조파 감소를 위한 수동필터가 필수적으로 필요하다. 이러한 수동 필터는 다양한 용량 및 부하, 넓은 범위의 입 출력 조건등 여러 가지 파라미터를 필요로 하기 때문에 LCL필터는 설계가 어렵다는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 임피던스 크기, 스위칭 고조파 제한, 기본파 성분에 대한 고조파 제한의 3가지 구속조건에 따른 LCL필터를 설계방법을 제안하며, 이를 실제 시뮬레이션을 통해 계통 연계형 LCL필터로서의 타당성을 검증할 것이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.219-221
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• 2008

계통연계형 인버터는 전류의 리플 저감을 위하여 필터를 사용하는데, 구조가 간단하여 많이 사용되던 기존의 L필터는 인버터의 정격이 증가함에 따라 필터의 크기도 증가되고 큰 인덕턴스 값으로 인하여 좋지 않은 동특성을 갖게 된다. 따라서 발전용 PCS등 대용량의 경우 작은 인덕턴스로 동일한 고조파특성을 가질 수 있는 LCL 필터를 사용하는 것이 유리하다. 그러나 LCL필터의 사용 시 공진이 발생할 수 있으나 이러한 문제에 관해서 다루어진 예가 많지 않다. 본 논문에서는 대용량 계통연계 인버터의 LCL 필터 설계 및 노치필터를 이용한 액티브댐핑의 원리를 제안한다. 제안한 방법은 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.272-273
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• 2017

계통연계 인버터 시스템은 기존 L 필터보다 낮은 THD를 가지며 저가격의 작은 부피로도 효율적으로 고조파를 저감할 수 있는 LCL 필터를 많이 사용하고 있다. LCL 필터를 가지는 계통연계 인버터의 제어를 위해서는 PI 제어기가 사용되고 있으며 일반적으로 다수의 PI 제어기가 사용되고 있어 많은 제어기 이득을 동시에 설계해야 하는 한계를 지닌다. 본 논문에서는 LCL 필터를 갖는 3상 계통연계 인버터의 상태공간 모델을 이용하여 상태공간에서의 상태 궤환 제어기의 설계기법을 제시한다. 상태 궤환 제어기를 적용함으로서 다수의 PI 제어기 이득을 설계하는 번거로움을 줄일 수 있으며 체계적인 과정으로 제어기가 설계될 수 있다. 제안된 기법의 타당성과 성능이 PSIM 시뮬레이션을 통하여 입증된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.221-223
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• 2019

본 논문은 전류의 스위칭 리플 저감 향상을 위한 계통연계형 단상 인버터의 LCL 필터 설계방법을 제안하였으며 LCL 필터는 %임피던스 값을 기준으로 전류리플 저감 관점에서 설계하였다. 컨버터 측 필터 인덕터는 인버터의 모듈레이션 인덱스에 따른 정격전류에 대한 스위칭 주파수 전류성분의 리플율을 고려하였으며, 필터 커패시터는 정격 조건에서 흡수되는 무효전력의 크기를 제한하였다. 계통 측 필터 인덕터는 컨버터 측 전류와 계통 측 전류의 스위칭 주파수 성분의 감쇄비를 고려하여 설계하였다. 설계된 LCL 필터를 단상 인버터에 적용하여 전류 제어 안정성 및 전류리플특성을 시뮬레이션을 통해 필터 설계의 타당성을 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권5호
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• pp.1555-1566
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• 2018

Proportional capacitor-current-feedback active damping (AD) is a common damping method for the resonance of LCL-type grid-connected inverters. Proportional capacitor-current-feedback AD behaves as a virtual resistor in parallel with the capacitor. However, the existence of delay in the actual control system causes impedance in the virtual resistor. Impedance is manifested as negative resistance when the resonance frequency exceeds one-sixth of the sampling frequency ($f_s/6$). As a result, the damping effect disappears. To extend the system damping region, this study proposes a virtual resistor-inductor-capacitor (RLC) AD method. The method is implemented by feeding the filter capacitor current passing through a band-pass filter, which functions as a virtual RLC in parallel with the filter capacitor to achieve positive resistance in a wide resonance frequency range. A combination of Nyquist theory and system close-loop pole-zero diagrams is used for damping parameter design to obtain optimal damping parameters. An experiment is performed with a 10 kW grid-connected inverter. The effectiveness of the proposed AD method and the system's robustness against grid impedance variation are demonstrated.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.429-430
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• 2013

대용량 계통연계형 인버터에서 필터의 사이즈와 가격을 줄이고, 빠른 동적 특성을 얻기 위해서 LCL필터가 많이 사용된다. LCL필터 설계 시에 계통으로 유입되는 고조파 전류를 제한하는 것이 주된 목적이지만, LCL필터가 가지는 공진 특성 또한 고려되어야 한다. 그리고 인버터 전류 피드백으로 전류 제어 루프를 구성하는 경우와는 달리 계통 전류 피드백으로 인버터의 전류 제어 루프를 구성하게 되면 전자보다 더 안정적인 운전영역을 확보하게 된다. 하지만 이러한 운전영역 또한 LCL필터를 어떻게 설계하느냐에 따라 달라진다. 본 논문에서는 계통전류의 고조파 제한과 함께 전류제어기의 안정성을 고려한 LCL필터 설계 기법을 제안하고자 한다. 제안된 설계 기법을 통해서 얻어진 결과를 7.5kW급 계통연계형 인버터 시작품을 통해서 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권5호
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• pp.1286-1294
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• 2015

Capacitor current feedback active damping is extensively used in grid-connected converters with an LCL filter. However, systems tends to become unstable when the digital control delay is taken into account, especially in low switching frequencies. This paper discusses this issue by deriving a discrete model with a digital control delay and by presenting the stable region of an active damping loop from high to low switching frequencies. In order to overcome the disadvantage of capacitor current feedback active damping, this paper proposes a modified approach using grid current and converter current for feedback. This can expand the stable region and provide sufficient active damping whether in high or low switching frequencies. By applying the modified approach, the active damping loop can be simplified from fourth-order into second-order, and the design of the grid current loop can be simplified. The modified approach can work well when the grid impedance varies. Both the active damping performance and the dynamic performance of the current loop are verified by simulations and experimental results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.196-197
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• 2011

기존 LCL필터 설계기법은 계통에 주입되는 전류의 고조파 저감만을 고려하였으나, 연료전지 시스템과 같이 독립부하가 존재하는 경우, 독립부하의 전압 품질을 보장할 수 있는 필터설계가 이루어져야 한다. 또한 필터성능은 유지하면서 인덕턴스와 캐패시턴스는 작게 설계하는 것이 중요하다. 본 논문에서 계통전류의 고조파 기준은 만족하면서 독립부하 전압리플, 인덕터 부피, 무효전류량, 시스템 밴드위스를 고려한 LCL필터 설계방법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.445-446
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• 2013

최근 대규모 해상풍력단지 조성을 위한 프로젝트 등이 진행되고 있다. 매우 튼 전력을 생산하는 풍력발전기를 계통에 연계시키기 위해서는 du/dt 필터, LCL 필터 등의 요소가 반드시 필요하다. 이러한 필터 설계를 위해서는 선제작한 후 실제 실험을 통해 그적합성을 시험 받는 수밖에 없다. 작은 규모는 상관없지만 이렇게 큰 용량의 필터를 설계하기 위해서는 적지 않은 노력과 비용이 필요하다. 따라서 이러한 설계를 위해서는 많은 시뮬레이션 수단이 강구될 수 있는바 본 논문은 FEM 프로그램을 이용하여 LCL 필터용의 3상 리액터를 설계하고 그 효과를 검증하고자 한다.