• 제목/요약/키워드: Power Regulator

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Design of Simple Neuro-controller for Global Transient Control and Voltage Regulation of Power Systems

  • Jalili-Kharaajoo Mahdi;Mohammadi-Milasi Rasoul
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제3권spc2호
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    • pp.302-307
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    • 2005
  • A novel neuro controller based simple neuro-structure with modified error function is introduced in this paper. This controller consists of two independent controllers, known as the voltage regulator and the angular controller. The voltage regulator is used to modify terminal voltage for the purpose of tracking a reference voltage. The angular controller is utilized to guarantee the stability of the system. In this structure each neuron uses a linear hard limit activation function that depends on the controlled variable and its derivatives. There is no need for parameter identification or any off-line training data. Two proposed controllers are merged by a smooth switch to build a complete controller. The effectiveness of the proposed novel control action is demonstrated through some computer simulations on a Single-Machine Infinite-Bus (SMIB) power system.

PSO를 이용한 계통연계형 인버터 전류제어기의 자동조정에 관한 연구 (A Study on Tuning of Current Controller for Grid-connected Inverter Using Particle Swarm Optimization)

  • 안종보;김원곤;황기현;박준호
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권11호
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    • pp.671-679
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    • 2004
  • This paper presents the on-line current controller tuning method of grid-connected inverter using PSO(particle swarm optimization) technique for minimizing the harmonic current. Synchronous frame PI current regulator is commonly used in most distributed generation. However, due to the source voltage distortion, specially in weak AC power system, current may contain large harmonic components, which increase THD(total harmonic distortion) and deteriorates power quality. Therefore, some tuning method is necessary to improve response of current controller. This paper used the PSO technique to tune the current regulator and through simulation and experiments, usefulness of the tuning method has been verified. Especially in simulating the tuning process, ASM(average switching model) of inverter is used to shorten execution time.

평균전류모드 제어방법을 적용한 병렬형 태양전력조절기 설계 및 제작 (Design and Verification of the Modularized Solar Array Regulator using Average-current Mode Control)

  • 박성우;박희성;장진백;장성수;이종인
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.437-441
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    • 2004
  • Recently, as the power capability of satellites increase, we need to develop a new SAR(Solar Array Regulator) with much higher power capacity whenever we design a power system of a new satelite. In this case, modular design method could be a good solution for this kind of problem. But when we use a modular method in the design of the parallelled converter, it is very important to share current equally between each module connected in paralled. In this paper, we study how to design the optimum current control-loop and voltage control-loop when we apply average current-mode control method to the parallel SAR. With the design results, we make a protype of the 3-module paralleling SAR and verify its performances.

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회로 최적화를 위한 외부 커패시터가 없는 LDO 레귤레이터의 안정도와 PSR 성능 모델 (Stability and PSR(Power-Supply Rejection) Models for Design Optimization of Capacitor-less LDO Regulators)

  • 주소연;김진태;김소영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.71-80
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    • 2015
  • 한정된 배터리 용량으로 장시간 모바일 시스템을 구동시키기 위하여 저전력 설계에 대한 요구가 높아지면서 PMIC(Power Management IC)의 핵심 부분인 LDO(Low Drop-Out) 레귤레이터의 설계에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 Dongbu HiTek $0.5{\mu}m$ BCDMOS 공정을 이용하여 최적화 기법 중 하나인 기하 프로그래밍(Geometric Programming: GP)을 통해 외부 커패시터가 없는 LDO 레귤레이터의 성능을 최적화하였다. 계수가 양수인 단항식 (monomial)으로 모델링된 트랜지스터의 특성 파라미터들을 이용하여 안정도(stability)와 PSR(Power-Supply Rejection)과 같은 LDO 레귤레이터의 특성을 기하 프로그래밍(Geometric Programming: GP)에 적용 가능한 형태로 유도하였다. 위상 마진(phase margin)과 PSR 모델은 시뮬레이션 결과와 비교하였을 때 각각 평균 9.3 %와 13.1 %의 오차를 보였다. 제안한 모델을 사용하여 PSR 제약 조건이 바뀔 경우, 자동화된 회로 설계를 수행하였고, 모델의 정확도를 검증하였다. 본 논문에서 유도된 안정도와 PSR 모델을 이용하면 회로의 목표 성능이 변화하더라도 부가적인 설계 시간을 줄이면서 목표 성능을 가진 회로를 재설계하는 것이 가능할 것이다.

철도차량 보조전원장치의 고효율-경량화를 위한 전력변환회로 연구 (Research on Power Converters for High-Efficient and Light-Weight Auxiliary Power Supplies (APS) in Railway System)

  • 이재범;조인호
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.329-338
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    • 2017
  • 최근 철도차량용 보조전원장치는 시스템의 경량화를 위해 기존 60Hz 저주파 변압기를 제거하고 고주파 구동과 절연 특성을 갖는 '절연형 dc/dc 컨버터'를 적용하는 구조가 주목받고 있다. 본 논문에서는 '절연형 dc/dc 컨버터를 적용한 보조전원장치 구조'에 대해서 설명하고, 다양한 분석을 통해 보조전원장치의 고효율 및 경량화에 적합한 dc/dc 컨버터 및 구조를 제안하고자 한다. 대용량 IGBT 소자의 고주파 스위칭(경량화)을 위해 필수적인 '영전압-영전류-스위칭'특성을 갖는 '공진형 컨버터'를 활용하여 다양한 보조전원장치용 전력변환장치 구조(1-Stage와 2-Stage)를 제안하였고, 각각의 구조에 적합한 컨버터 회로를 선정한 후 설계 및 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 1-Stage 구조의 경우 공진형 컨버터만을 사용하였고, 2-Stage 구조의 경우 공진형 컨버터와 공진형 컨버터의 입력전압 변동을 최소화하는 Pre-regulator를 적용하였다. Pre-regulator로서 감압 컨버터 또는 승압 컨버터를 각각 적용하여 서로 다른 2-Stage 구조를 구성하고 각 방식의 손실을 비교하였다. 회로에 사용되는 소자들의 전압 및 전류 스트레스를 고려하여 소자를 선정하고 시뮬레이션을 통해 동작을 검증하였으며, 손실 분석을 통해 고효율 및 경량화에 가장 적합한 구조 및 회로를 제안하였다.

독립된 공진탱크를 갖는 시비율 및 주파수 가변형 이중출력 LLC 공진형 DC/ DC 컨버터 (Duty Ratio and Frequency Controlled Dual Output LLC Resonant DC/ DC Converter with Independent Resonant Tank)

  • 윤종규;조상호;한상규;노정욱;홍성수;김종해;이효범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.484-486
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    • 2008
  • 본 논문은 중용량 및 대용량에 적합하며 다중 출력 전원시스템의 슬림화에 유리한 새로운 LLC 공진형 DC/DC 컨버터에 관한 것으로써, 별도의 Post-regulator 및 제어 IC의 추가없이 정밀한 이중출력이 가능한 새로운 방식의 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 두 개의 트랜스를 이용하여 각 출력 단에 대한 독립된 두 개의 공진탱크를 갖기 때문에 탱크 설계가 용이하고, 다중출력을 필요로 하는 전원시스템의 소형화 및 슬림화에 유리하다. 또한 두 개의 출력을 각각 주파수와 듀티로 제어함에 따라 Post-Regulator 가 필요 없으며, 이로 인해 기존 LLC 공진형 DC/DC 컨버터에 비해 효율 및 발열 특성이 매우 우수하며, 저가의 컨버터 구현이 가능하다. 최종적으로 제안된 컨버터의 우수성과 타당성 검증을 위해, 실제로 42"" FHD급 PDP 용 전원회로를 위한 시작품을 제작하여 고찰된 실험결과를 제시한다.

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단일 제어 IC를 사용한 새로운 이중출력 LLC 공진형 DC/DC 컨버터 (A New Dual Output LLC Resonant DC/DC Converter using Single Control IC)

  • 윤종규;조상호;한상규;노정욱;홍성수;김종해;이효범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.367-369
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    • 2008
  • 본 논문은 중용량에 적합한 새로운 이중출력 LLC 공진형 DC/DC 컨버터에 관한 것으로써, 별도의 Post-regulator및 추가되는 제어 IC 없이 정밀한 이중출력이 가능한 새로운 방식의 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터의 제어방식은 펄스폭 변조(PWM)와 동시에 주파수 변조(PFM)를 통해 이루어지며 Master 와 Slave 출력을 각각 주파수, 듀티로 제어함으로써 Slave 출력을 위한 별도의 Post-Regulator 및 제어 IC가 필요 없기 때문에, 저가의 컨버터 구현이 가능하다. 또한 기존 LLC 공진형 DC/DC 컨버터와 같이 스위칭 소자의 영전압 스위칭이 보장되는 동시에, Post-Regulator 로 인한 손실이 없기 때문에 효율 및 발열 특성이 매우 우수하다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 우수성과 신뢰성 검증을 위해, 실제로 50" FHD급 PDP용 전원회로를 위한 시작품을 제작하고 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안된 컨버터의 타당성을 검증한다.

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Optimal Unity Power Factor Control of Permanent Magnet Synchronous Motor with q-axis Field by Inverse LQ Method

  • Takami, Hiroshi
    • Journal of Power Electronics
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    • 제1권2호
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    • pp.117-126
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    • 2001
  • A synchronous motor(SM) with q-axis special field winding of which the q-axis field-current compensates and cancels armature reaction can be driven at unity power factor under the conditions of transient state as well as steady state. The motor operates in high efficiency in all conditions. However, in order to obtain maximum performance of the motor, it is required that the time constant of armature circuit corresponds to that of q-axis field circuit. Inverse LQ(ILQ) design method on a basis of the pole assignment is suitable for this problem:(1) The time constants of the output responses can be designed for desired specifications, (2) Relations between feedback gains and response of closed loop system are very clear and (3) Optimal solutions can be given by simple procedure of ILQ method without solving the Ricaati's equation, compared to the usual LQ design method. Accordingly, the ILQ method can make the responses of armature current and q-axis field-current correspond. In this paper, it is proved by numerical simulations and experiments that the ILQ method is very effective for optimal regulator design of this plant and realizes a high-performance motor with unity power factor and high efficiency.

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A Self-Excited Induction Generator with Simple Voltage Regulation Suitable for Wind Energy

  • Ahmed Tarek;Nishida Katsumi;Nakaoka Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제4권4호
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    • pp.205-216
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    • 2004
  • In this paper, a three-phase induction machine-based wind power generation scheme is proposed. This scheme uses a low-cost diode bridge rectifier circuit connected to an induction machine via an ac load voltage regulator (AC-LVR) to regulate dc power transfer. The AC-LVR is used to regulate the DC load voltage of the diode bridge rectifier circuit which is connected to the three-phase self-excited induction generator (SEIG). The excitation of the three-phase SEIG is supplied by the static VAR compensator (SVC). This simple method for obtaining a full variable-speed wind turbine system by applying a back-to-back power converter to a wound rotor induction generator is useful for wind power generation at widely varying speeds. The dynamic performance responses and the experimental results of connecting a 5kW 220V three-phase SEIG directly to a diode bridge rectifier are presented for various loads. Moreover, the steady-state simulated and experimental results of the PI closed-loop feedback voltage regulation scheme prove the practical effectiveness of these simple methods for use with a wind turbine system.