HNL-DSF(Highly Nonlinear Dispersion Shifted Fiber) 광 위상 공액기를 이용한 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 기법이 적용된 320 Gbps WDM시스템에서 전송 형식으로 각각 NRZ와 RZ를 사용하는 경우 채널 입력 전력, 광섬유 분산 계수, 전송 거리 변화에 따른 보상 특성을 분석해 보았다. 우선 광섬유의 분산 계수가 비교적 낮은 WDM시스템에서는 파형 형식이 RZ인 경우가 NRZ인 경우보다 더욱 높은 전력의 신호에 대해서도 고품질 전송이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 두 번째 광섬유로 입사되는 공액파의 전력이 낮은 채널들에 대한 보상 효과 감소가 광섬유의 분산 계수가 클수록, 그리고 NRZ 형식보다는 RZ 형식에서 더욱 두드러지게 나타나고, 그로 인해 전체 채널의 고품질 전송을 보장하는 광섬유의 분산 계수가 제한되어야 한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 광섬유의 분산 계수가 작은 WDM 시스템에서는 RZ 형식이, 광섬유의 분산 계수가 큰 WDM 시스템에서는 NRZ 형식이 장거리 전송에 적합하다는 것을 확인하였다.
본 논문은 상용의 전원 전압이 불평형 및 왜곡을 갖는 경우, 전원전압 불평형 및 왜곡 보상기능을 갖는 전류제어기를 제안한다. 일반적으로 3상 전원 시스템은 공통 입력 단자 (Point of Common Coupling)에 단상 부하 및 비선형 부하가 3상 부하와 같이 연결될 수 있어, 종종 불평형과 왜곡이 발생한다. 이런 조건하에서 3상 PWM 정류기를 일반적인 전류 제어기로 제어 할 경우, 3상 PWM 정류기 입력 전류가 불평형 및 왜곡을 갖는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 간단한 모델 기반 적응 제어 시스템(Model Reference Adaptive System)기법을 이용하여 3상 입력 전압의 불평형 및 왜곡을 관측하고 전향 보상하는 전류 제어기를 제안하며, 모의해석과 실험을 통하여 그 효용성을 입증한다.
To improve the power quality of distributed generation (DG) systems even in the presence of distorted grid condition, dual current control scheme of a grid-connected inverter is proposed. The proposed current control scheme is achieved by decomposing the inverter state equations into the fundamental and harmonic components. The derived models are employed to design dual current controllers. The conventional PI decoupling current controller is used in the fundamental model to control the main power flow in DG systems. At the same time, the predictive control is applied in the harmonic model to suppress undesired harmonic currents to zero quickly. To decompose the voltage inputs and state variables into the fundamental and harmonic components, the fourth order band pass filter (BPF) is designed in the discrete-time domain for a digital implementation. For experimental verification, 2kVA prototype of a grid-connected inverter has been constructed using digital signal processor (DSP) TMS320F28335. The effectiveness of the proposed strategy is demonstrated through comparative simulation and experimental results.
This paper presents a simple notch filter, which is so suitable for three-phase unbalanced and distorted power line. In the d-q synchronous transformation, three-phase unbalanced and distorted voltages generate lots of ripple voltages on d-q axes. The ripples make disturbances on controllers such as PLL of phase tracking. Unbalanced state makes ripple of double the frequency of power line. Odd harmonics 5th and 7th on the line make even 4th and 6th ripples on d-q axes due to the rotating reference frame, respectively. Cascaded two comb filters, delay lines 1/4T and 1/8T, are adopted for the ripple rejection. The filter rejects harmonics 2nd, 4th, 6th, 10th and so on. They are very effective to remove the ripples of both unbalance and distortion. The filter, implemented by two FIFOs on an experimental system, is adopted on a PLL controller of power line phase tracking. Through the simulation and experimental results, performance of the proposed comb filter has been validated.
This paper introduces a new algorithm to calculate distortion power using complex THD(Total Harmonic Distortion) index. The proposed algorithm involves FFT(Fast Fourier Transform) to compute real and imaginary THDs of voltage and current. Case studies are presented to show the availability of the proposed method.
본 논문에서는 PQR 순시전력 이론을 적용하여 3상 4선식 배전망에서 전원전압의 불평형 및 왜곡에 강인하게 동작하는 전력용 능동 필터의 제어기를 디지털적으로 설계한다. 인버터의 교류측 필터의 특성을 분석하고, 디지털 제어시스템이 내재적으로 갖고 있는 시간지연문제를 극복할 수 있는 우수한 성능의 제어기구조를 제안하며, 제어 이득을 설계한다. 전류 고조파 및 중성선 전류 고조파를 감소시키기 위하여 제어기 구조와 3중 비교삼각파 사용을 제안하고 제어 이득을 설계하였다. 디지털 구현이 용이한 삼각파 비교 PWM을 보상전류 제어 방식으로 채택하였다. 설계된 전력용 능동 필터를 PSiM 시뮬레이션을 통하여 검증하고 전류 응답성이 뛰어난 히스테리시스 PMW 결과와 비교 분석하였다.
Geng, Yi-Wen;Liu, Hai-Wei;Deng, Ren-Xiong;Tian, Fang-Fang;Bai, Hao-Feng;Wang, Kai
Journal of Power Electronics
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제18권1호
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pp.171-184
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2018
Unbalanced and distorted grid voltages cause the grid side current of a current source PWM rectifier to be heavily distorted. They can also cause the DC-link current to fluctuate with a huge amplitude. In order to enhance the performance of a current-source PWM rectifier under unbalanced and harmonic grid voltage conditions, a mathematical model of a current-source PWM rectifier is established and a flexible multi-objective control strategy is proposed to control the DC-link current and grid-current. The fundamental positive/negative sequence, $5^{th}$ and $7^{th}$ order harmonic components of the grid voltage are first separated with the proposed control strategy. The grid current reference are optimized based on three objectives: 1) sinusoidal and symmetrical grid current, 2) sinusoidal grid current and elimination of the DC-current $2^{nd}$ order fluctuations, and 3) elimination of the DC-current $2^{nd}$ and $6^{th}$ order fluctuations. To avoid separation of the grid current components, a multi-frequency proportional-resonant controller is applied to control the fundamental positive/negative sequence, $5^{th}$ and $7^{th}$ order harmonic current. Finally, experimental results verify the effectiveness of proposed control strategy.
전력선 신호는 다양한 원인으로 인하여 이상 현상을 보일 수 있다. 대표적인 이상 현상으로는 일시적인 진폭의 증가 혹은 감소(swell/sag), 클립핑에 따른 진폭의 일시적인 평탄화(flat top), 고조파 왜곡(harmonic distortion) 등이다. 고품질의 전력 신호를 위하여는 이러한 이상 현상의 검출 및 대응이 필요하다. 본 연구에서는 변곡점 검출법을 활용하여 전력선 신호의 이상 현상을 검출한다. 변곡점은 국부적인 최대값/최소값 그리고 기울기가 변하는 지점으로 정의된다. 전력선 신호는 정현파이기 때문에 최대값과 최소값 부근에서 변곡점이 존재하며 이상 현상이 발생하는 곳에서 추가적인 변곡점이 발생한다. 본 연구에서는 대상 신호에서 검출된 변곡점과 정상 신호의 변곡점을 비교하여 이상 현상을 판단한다. 아울러 비용함수를 정의하여 이상 현상이 발생하는 시점을 추정한다. 컴퓨터 모의실험으로 다양한 이상 현상에 대한 제안된 방법의 유용성을 검증한다. 일시적인 진폭의 증가/감소의 경우, 변곡점의 위치는 정상 신호와 동일하며, 변곡점에서의 진폭에서만 차이가 발생한다. 고조파 왜곡이나 평탄화된 진폭의 경우 추가적인 변곡점이 발생하여 비용함수가 큰 값을 보인다. 이러한 이상 현상 간의 차이를 이용하여 이상 현상을 분류할 수 있다.
한국음향학회 1997년도 영남지회 학술발표회 논문집 Acoustic Society of Korean Youngnam Chapter Symposium Proceedings
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pp.27-34
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1997
In this study , we tried to test the classification performance of a neural netow and thereby to examine its applicability to the signals distorted by a shallow water einvironment . We conducted an acoustic experiment iin a shallow sea near Pohang, Korea in which water depth is about 60m. The signals, on which the network has been tested, is ilinear frequency modulated ones centered on one of the frequencies, 200, 400, 600 and 800 Hz, each being swept up or down with bandwidth 100Hz. we considered two transforms, STFT(short-time Fourier transform) and PWVD (pseudo Wigner-Ville distribution), form which power spectra were derived. The training signals were simulated using an acoutic model based on the Fourier synthesis scheme. When the network has been trained on the measured signals of center frequency 600Hz,it gave a little better results than that trained onthe simulated . With the center frequencies varied, the overall performance reached over 90% except one case of center frequency 800Hz. With the feature extraction techniques(STFT and PWVD) varied,the network showed performance comparable to each other . In conclusion , the signals which have been simulated with water depth were successully applied to training a neural network, and the trained network performed well in classifying the signals distorted by a surrounding environment and corrupted by noise.
광섬유의 분산이 균일하지 않다는 가정 하에 색 분산과 자기 위상 변조 (SPM : Self Phase Modulation) 현상에 의해 왜곡된 WDM 채널의 보상 특성을 수치적으로 살펴보았다. 본 연구에서 사용한 보상 기법은 전체 전송 링크 중간에 광 위상 공액기 (OPC: Optical Phase Conjugator)를 두어 보상하는 MSSI (Mid-Span Spectral Inversion)이다. OPC를 중심으로 두 광섬유 구간의 분산 계수 분포가 변동하면서 서로 일치하지 않은 경우에도 전송 채널의 입력 전력을 적절히 조절함으로써 MSSI를 통해 장거리 전송이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 즉 장거리 WDM 시스템에 MSSI를 적용하게 되면 전송 선로 곳곳에 필요한 보상기(compensator) 등을 없앨 수 있고, 결과적으로 시스템 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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