The Modular Multilevel Converter (MMC) has emerged as a key component in HVDC systems due to its ability to efficiently transmit large amounts of power over long distances. In such systems, accurate estimation of the MMC capacitor voltage is of utmost importance for ensuring optimal system performance, stability, and reliability. Traditional methods for voltage estimation may face limitations in accuracy and robustness, prompting the need for innovative approaches. In this paper, we propose a novel distributed neural network observer specifically designed for MMC capacitor voltage estimation. Our observer harnesses the power of a multi-layer neural network architecture, which enables the observer to learn and adapt to the complex dynamics of the MMC system. By utilizing a distributed approach, we deploy multiple observers, each with its own set of neural network layers, to collectively estimate the capacitor voltage. This distributed configuration enhances the accuracy and robustness of the voltage estimation process. A crucial aspect of our observer's performance lies in the meticulous initialization of random weights within the neural network. This initialization process ensures that the observer starts with a solid foundation for efficient learning and accurate voltage estimation. The observer iteratively updates its weights based on the observed voltage and current values, continuously improving its estimation accuracy over time. The validity of proposed algorithm is verified by the result of estimated voltage at each observer in capacitor of MMC.
Dead time is typically incorporated in voltage source inverter systems to prevent short circuit cases. However, dead time causes an error between the output voltage and reference voltage. Hence, voltage equation-based algorithms, such as motor parameter estimation and back electromotive force (EMF)-based sensorless algorithms, are prone to estimation errors. Several dead-time compensation methods have been developed to reduce output voltage errors. However, voltage errors are still common in zero current crossing areas, and an effect of the error is much worse in a low speed region. Therefore, employing voltage equation-based algorithms in low speed regions is difficult. This study analyzes the conventional dead-time compensation method and output voltage errors in low speed operation areas. A current shaping method that can reduce output voltage errors is also proposed. Experimental results prove that the proposed method reduces voltage errors and improves the accuracy of the parameter estimation method and the performance of the back EMF-based sensorless algorithm.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
/
v.27
no.4
/
pp.16-22
/
2013
This paper presents a method to analyze the voltage sag data obtained from monitoring systems. In order to establish effective countermeasures against voltage sag problems, an assessment of the system performance with respect to voltage sags is needed. Generally, the average annual sag frequency can be estimated by using the recorded voltage sag events for several years. However, the simple average value can not give the information about the errors of estimation. Such an average estimation is not useful for establishing effective solutions for voltage sag problems. Therefore, this paper proposes an effective method based on the Interval Estimation method. The estimation of voltage sag frequency is performed by using the average frequency and Poisson probability model. The proposed method can give the expected annual sag frequency and upper one-sided bound frequency.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.67
no.4
/
pp.491-497
/
2018
Most of the applications for distribution system operation highly rely on the voltage and current managements from the field devices. Voltage from the remote controlled switch contains unacceptably large measurement error due to the nonlinear characteristics of the bushing potential transformer. This paper proposes a new voltage magnitude estimation method by calculating voltage drop using current measurement, line impedance and loads deployment data. Contract demand power and pole transformer capacity managed by NDIS are used as a key element to improve accuracy of the proposed method. Various case studies using Matlab simulation have been performed to verify feasibility of the propose voltage estimation method.
Dai, Zhiyong;Lin, Hui;Tian, Yanjun;Yao, Wenli;Yin, Hang
Journal of Power Electronics
/
v.16
no.3
/
pp.1067-1075
/
2016
This paper presents an adaptive observer-based approach to estimate voltage parameters, including frequency, amplitude, and phase angle, for single-phase power systems. In contrast to most existing estimation methods of grid voltage parameters, in this study, grid voltage is treated as a dynamic system related to an unknown grid frequency. Based on adaptive observer theory, a full-order adaptive observer is proposed to estimate voltage parameters. A Lyapunov function-based argument is employed to ensure that the proposed estimation method of voltage parameters has zero steady-state error, even when frequency varies or phase angle jumps significantly. Meanwhile, a reduced-order adaptive observer is designed as the simplified version of the proposed full-order observer. Compared with the frequency-adaptive virtual flux estimation, the proposed adaptive observers exhibit better dynamic response to track the actual grid voltage frequency, amplitude, and phase angle. Simulations and experiments have been conducted to validate the effectiveness of the proposed observers.
KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
/
v.3B
no.1
/
pp.59-64
/
2003
This paper presents a new rotor position estimation method for brushless DC motors. The estimation error of the rotor position clearly provokes the phase shift angle misaligned between the phase current and the back-EMF waveforms, which causes torque ripple in brushless DC motor drives. Such an estimation error can be reduced with the help of the proposed neutral-voltage-based estimation method, which is structured as a closed loop observer. A neutral voltage appearing during the normal mode of the inverter operation is found to be an observable and control table measure, which can be used for estimating an exact rotor position. This neutral voltage is obtained from the DC-link current, the switching logic, and the motor speed values. The proposed algorithm, which can be easily implemented by using a single DC-link current and the motor terminal voltage sensors, is verified by simulation and experiment results.
Currently, batteries use commonly as energy sources for mobile electric devices. Due to the high density of energy, the energy storage state of a battery is very important information. To know the battery's energy storage state, it is necessary to find out the open state voltage of the battery. The open state voltage calculates with a mathematical model, but the computation of the real time state is complicated and requires many calculations. Therefore, the state observer designs to estimate in real time the battery open-circuit voltage as disturbance including model error. Using the estimated open voltage and applying it to the state estimation algorithm, we can estimate the charge. In this study, we first estimate the open-circuit voltage and design an estimation algorithm for estimating the state of battery charge. This includes errors in the system model and has a robust characteristic to noise. It is possible to increase the precision of the charge state estimation.
This paper proposes a method for estimating the expected frequency of voltage swells caused by asymmetrical faults in a power system. Although voltage swell is less common than voltage sag, repeated swells can have severe destructive impact on sensitive equipment. It is essential to understand system performance related to voltage swells for finding optimal countermeasures. An expected swell frequency at a sensitive load terminal can be estimated based on the concept of an area of vulnerability (AOV) and long-term system fault data. This paper describes an effective method for calculating an AOV to voltage swells. Interval estimation for an expected swell frequency is also presented for effective understanding of system performance. The proposed method provides long-term performance evaluation of the frequency and degree of voltage swell occurrences.
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
/
v.22
no.1
/
pp.89-93
/
2017
This study proposes a grid voltage estimation scheme without a phase delay in the voltage-sensorless control of a grid-connected inverter to enhance its economic feasibility, such as manufacturing cost and system complexity. The proposed scheme estimates grid voltages using a disturbance observer (DOB)-based current controller to control the grid-connected inverter without grid-side voltage sensors. The proposed voltage-sensorless control scheme can be applied successfully to grid-connected inverters, which should be operated with synchronization to the grid, considering the phase angle of the grid can be effectively detected through estimating the grid voltages by DOB. However, a problem associated with the phase delay in estimated grid voltages remains because the DOB has dynamic behavior similar to low-pass filter. Hence, the estimated grid voltages are compensated by a phase lead compensator to overcome the limitation. The effectiveness of the proposed control and estimation schemes is proven through simulations and experiments using a 2 kVA prototype inverter.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
/
v.30
no.2
/
pp.43-48
/
2016
Operational applications such as service restoration, voltage control and protection coordination are calculated based on the active and reactive power loading of the sections in the distribution networks. Loadings of the sections are estimated using the voltage and current measured from the automatic switches deployed along the primary feeders. But, due to the characteristics of the potential transformer attached to the switches, accuracy of the voltage magnitude is not acceptable to be used for section loading calculation. This paper proposes a new accurate section loading estimation method through voltage measurement error compensation by calculating voltage drop of the distribution line. In order to establish feasibility of the proposed method, various case studies based on Matlab simulation have been performed.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.