• 전기학회논문지
• /
• 제66권3호
• /
• pp.522-532
• /
• 2017

In this paper, a new method of SVPWM implementation for 3-Phase 3-Leg 3-Level AC/DC converter known as the Vienna converter is proposed. Also the performances of PI and PR controller used in AC input current controller are compared. To verify the proposed method, PSIM, a power electronics simulation program, is utilized. The performances of the proposed new method and the two existing methods are compared through simulation and experiment. Also PI and PR controller in AC input current controller are compared through 10[kW] Vienna converter system.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권12호
• /
• pp.3587-3593
• /
• 2009

최근 태양광 시스템에서는 기존의 태양광 시스템을 계통과 전원으로 상호 접속하는 것에 대한 연구에 관심이 모아지고 있다. 단상, 삼상 시스템에 관계없이 태양광 시스템에서 태양광 인버터는 계통연계 동작에 중요한 역할을 하기 때문에 전체 시스템에서 핵심요소로 고려된다. 태양광 인버터를 제어하기 위해서는 부하 전류 조절이 핵심요소 중 하나이다. 일반적으로 태양광 인버터에서 이용되는 PI 제어기는 정상상태 오차와 왜란에 취약하다는 단점을 가지고 있기 때문에 실제 시스템에 완벽하게 적용하기에는 무리가 있다. 특히, 이는 고주파영역에서의 PI와 PR 제어기의 성능을 비교해보면 알 수 있다. 이 논문에서 제시된 PR 제어기는 무한 이득을 교류 기본파 성분에 넣을 수 있기 때문에 PR 제어기는 회전좌표계의 PI 제어기에서 사용되는 디커플링 기법과 복잡한 변환 없이 제로 정상상태오차에 도달할 수 있다. 그렇기 때문에 이 논문에서는 PI 제어기를 대체하는 이론적 분석을 통해 PR 제어기를 설계하였다. 논문에 제시되어 있는 이론을 바탕으로 한 PR 제어기를 고정 소수점 연산방식의 32비트 마이크로컨트롤러 DSP320F2812를 기반으로 한 3kW 프로토타입 태양광 인버터에 적용, 평가하였다. 또한 태양광 인버터의 제어 성능을 시뮬레이션과 실험결과를 통하여 보여주고 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권8호
• /
• pp.2968-2974
• /
• 2010

태양광 인버터는 계통과 태양광 시스템 사이의 공통 접속점에 고조파, 플리커, 고주파 노이즈가 없는 고품질 전력을 공급하는 핵심적인 역할을 한다. 일반적으로 비례-적분 (PI: Proportional Integral) 제어기는 정상상태 오차와 낮은 외란 제거 능력으로 인하여 교류 계통에서 만족할만한 성과를 얻지 못하나, 현장에서 이득 설정이 용이하므로 일반적으로 전압형 인버터 (VSI)에서 이용된다고 알려져 있다. 이 논문에서는 산업계에서 일반적으로 사용되는 비례-적분 제어기와 교류 계통의 상용주파수에서의 무한대의 이득 값을 가지며, 정상상태 에러 발생을 제거하며, 정지 좌표계에서 구현할 수 있는 비례-이득 (PR: Proportional Resonant) 제어기의 동작 원리, 설계 기법 등을 비교 분석하였다. PI와 PR 제어기의 분석 결과를 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다. 두 제어기는 32-비트 고정소수점 연산을 하는 TMS320F2812 DSP 프로세서를 이용하여 구현하였고, 3kW 실험용 프로토타입 태양광 인버터를 제작하여 그 성능을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.1-2
• /
• 2013

In this paper, we inject input currents having $3^{rd}$ harmonic to reduce the capacitance of DC link capacitors in single-phase converters. If the input current with third harmonic is injected, the required capacitance can be reduced by minimizing the difference between the input and output power. To control the input current, instead of PI control done in rotating frame, PR controller is used with the proposed separate current control method for fundamental and $3^{rd}$ harmonic components. The validity of the proposed method has been demonstrated by simulation results.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제9권3호
• /
• pp.899-907
• /
• 2014

This paper deals with fault-tolerant control of five-phase induction motor (IM) drives under single-phase open. By exploiting a decoupled model for five-phase IM under fault, the indirect field-oriented control ensures that electromagnetic torque oscillations are reduced by particular magnitude ratio currents. The control techniques are developed by the third harmonic current injection, in order to improve electromagnetic torque density. Furthermore, Proportional Resonant (PR) regulator is adopted to realize excellent current tracking performance in the phase frame, compared with Proportional Integral (PI) and hysteresis regulators. The analysis and experimental results confirm the validity of fault-tolerant control under single-phase open.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.231-232
• /
• 2014

본 논문은 특정 주파수 대역에서 큰 이득을 갖는 PR 제어기를 이용한 단상 PWM 컨버터의 전류 제어 기법에 대해 제안한다. 고속전철 주전력변환장치는 단상 PWM 컨버터와 3상 인버터로 구성되며, 단상 PWM 컨버터는 단위 역률 제어와 가선전류 고조파 저감을 위하여 빠른 동특성을 갖는 순시 전류 제어 방법이 필요하다. 일반적으로 순시 전류 제어를 위해서 사용되는 동기 좌표계 PI 제어기는 연산 량이 증가하고, 정지 좌표계 PI 제어기는 정상상태 오차가 발생하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완할 수 있는 순시 전류 제어 방법을 시뮬레이션과 시험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.203-204
• /
• 2014

In this paper, single-phase uninterruptible power supply design method is presented. In this control scheme, input current, output current and output voltage are used. For voltage control PR controller is used and that for current controller is PI controller. The gains for controllers are sought by the classical method for determining gains. Throughout simulations the performance of single-phase UPS is verified.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제16권1호
• /
• pp.297-309
• /
• 2016

Grid-connected inverters (GCIs) with an LCL output filter have the ability of attenuating high-frequency (HF) switching ripples. However, by using only grid-current control, the system is prone to resonances if it is not properly damped, and the current distortion is amplified significantly under highly distorted grid conditions. This paper proposes a synchronous reference frame equivalent proportional-integral (SRF-EPI) controller in the αβ stationary frame using the parallel virtual resistance-based active damping (PVR-AD) strategy for grid-interfaced distributed generation (DG) systems to suppress LCL resonance. Although both a proportional-resonant (PR) controller in the αβ stationary frame and a PI controller in the dq synchronous frame achieve zero steady-state error, the amplitude- and phase-frequency characteristics differ greatly from each other except for the reference tracking at the fundamental frequency. Therefore, an accurate SRF-EPI controller in the αβ stationary frame is established to achieve precise tracking accuracy. Moreover, the robustness, the harmonic rejection capability, and the influence of the control delay are investigated by the Nyquist stability criterion when the PVR-based AD method is adopted. Furthermore, grid voltage feed-forward and multiple PR controllers are integrated into the current loop to mitigate the current distortion introduced by the grid background distortion. In addition, the parameters design guidelines are presented to show the effectiveness of the proposed strategy. Finally, simulation and experimental results are provided to validate the feasibility of the proposed control approach.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제13권3호
• /
• pp.469-478
• /
• 2013

This paper proposes a novel scheme for the current controller for the grid-side converter (GSC) of permanent-magnet synchronous generator (PMSG) wind turbines to eliminate the high-order harmonics in the grid currents under grid voltage disturbances. The voltage unbalance and harmonics in three-phase systems cause grid current distortions. In order to mitigate the input current distortions, multi-loop current controllers are applied, where the positive-sequence component is regulated by proportional-integral (PI) controllers, and the negative-sequence and high-order harmonic components are regulated by proportional-resonance (PR) controllers. For extracting the positive/negative-sequence and harmonic components of the grid voltages and currents without a phase delay or magnitude reduction, composite observers are applied, which give faster and more precise estimation results. In addition, an active damping method using PR controllers to damp the grid current component of the resonant frequency is employed to improve the operating stability of VSCs with inductor-capacitor-inductor (LCL) filters. The validity of the proposed method is verified by simulation and experimental results.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.319-326
• /
• 2023

본 논문에서는 단상 전압 소스 인버터 (VSIs)의 강인한 출력 전압 제어를 위한 디지털 제어기 구현과 총 고조파 왜곡(T.H.D.v) 분석을 포함한 시뮬레이션 및 실험 결과를 제시한다. 일반적으로 VSI는 내부 루프의 전류 제어기에 비례 적분(PI) 제어기를 사용하고 외부 루프의 전압 제어기에 비례 공진 (PR) 제어기가 사용된다. 그러나, 비선형 부하에서 여전히 3차, 5차 및 7차와 같은 고차 고조파 왜곡이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 고조파 왜곡을 억제하기 위해 홀수 고조파 주파수에 대한 공진 제어기를 포함한 비례 다중 공진 (PMR) 제어기를 제안한다. VSI 플랜트용 컨트롤러의 주파수 응답을 분석하고 PMR 컨트롤러를 설계합니다. 시뮬레이션을 통해 PI와 PMR을 전압 제어기로 사용할 때 출력 전압의 총 고조파 왜곡 특성을 비교 검증합니다. 선형 및 비선형 하중 조건이 모두 고려되었습니다. 마지막으로 PMR 제어기를 3kW급 VSIs 프로토 타입에 적용하여 그 유효성을 입증하였다.