• Title/Summary/Keyword: fault ride-through

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Control Algorithm of Utility Interactive Inverter for Fault Ride Through and Voltage Compensation (Fault Ride Through와 독립부하전압 보상 기능을 갖는 계통연계 인버터의 제어기법)

  • Kim, Hyungjin;Choi, Sewan;Kwon, Junbum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.425-426
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    • 2011
  • 최근 분산발전시스템에서 계통에 전압이상이 발생하더라도 일정시간 계통과 연결해야 하는 FRT 기능이 요구되고 있다. 그러나 인버터에 독립부하가 존재하는 경우, 계통의 이상전압 이 독립부하에 그대로 걸리게 되는 문제가 있다. 본 논문에서는 계통이상시에도 FRT 기능을 준수함과 동시에 독립부하에도 일정한 품질의 전압을 공급할 수 있는 전압보상 기법을 제안한다.

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Stability Enhancement of a Hybrid Micro-grid System in Grid Fault Condition

  • Ambia, Mir Nahidul;Al-Durra, Ahmed;Caruana, Cedric;Muyeen, S.M.
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • v.2 no.2
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    • pp.225-231
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    • 2013
  • Low voltage ride through capability augmentation of a hybrid micro-grid system is presented in this paper which reflects enhanced reliability in the system. The control scheme involves parallel connected multiple ac-dc bidirectional converters. When the micro-grid system is subjected to a severe voltage dip by any transient fault single power converter may not be able to provide necessary reactive power to overcome the severe voltage dip. This paper discusses the control strategy of additional power converter connected in parallel with main converter to support extra reactive power to withstand the severe voltage dip. During transient fault, when the terminal voltage crosses 90% of its pre-fault value, additional converter comes into operation. With the help of additional power converter, the micro-grid system withstands the severe voltage fulfilling the grid code requirements. This multiple converter scheme provides the micro-grid system the capability of low voltage ride through which makes the system more reliable and stable.

Reactive Current Assignment and Control for DFIG Based Wind Turbines during Grid Voltage Sag and Swell Conditions

  • Xu, Hailiang;Ma, Xiaojun;Sun, Dan
    • Journal of Power Electronics
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    • v.15 no.1
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    • pp.235-245
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    • 2015
  • This paper proposes a reactive current assignment and control strategy for a doubly-fed induction generator (DFIG) based wind-turbine generation system under generic grid voltage sag or swell conditions. The system's active and reactive power constrains during grid faults are investigated with both the grid- and rotor-side convertors (GSC and RSC) maximum ampere limits considered. To meet the latest grid codes, especially the low- and high-voltage ride-through (LVRT and HVRT) requirements, an adaptive reactive current control scheme is investigated. In addition, a torque-oscillation suppression technique is designed to reduce the mechanism stress on turbine systems caused by intensive voltage variations. Simulation and experiment studies demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed control scheme to enhance the fault ride-through (FRT) capability of DFIG-based wind turbines during violent changes in grid voltage.

Ride-through control method for instantaneous power interruption in V/f controlled drive system (순간 정전 시 V/f 제어의 Ride Through 운전)

  • Choi, Seung-Cheol;Lee, Hak-Jun;Hong, Chanook;Lee, Sang-Joon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.558-560
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    • 2019
  • 범용 인버터는 계통 전원의 전압 강하 또는 정전 발생 시, 정류기의 직류단 전압이 감소하여 인버터 고장(fault)이 발생한다. 보호 동작으로서 인버터는 일시적으로 전원 공급이 이루어 지지 않는 상태에서 제어 기능 및 관리가 이루어 질 수 있도록 Ride-Through 운전을 수행한다. 고장 발생 없이 제어 시스템 상태를 유지하여 전원 복구 후, 빠른 재기동이 가능하다. 본 논문에서 V/f 제어를 사용하는 범용 인버터를 고려한 Ride-Through 방법으로 KEB(Kinetic Energy Backup) 운전을 제안한다. KEB 운전은 순시 정전에 의한 인버터 고장 방지를 위해 요구되는 에너지를 계산하고 슬립 주파수를 조절하여 회생 운전을 통해 인버터의 직류단 전압을 일정하게 유지한다. 제안한 방법은 실험을 통해 유효성을 검증한다.

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Grid Fault Ride-Through Control of Modular Multilevel Converter for Medium Voltage DC Distribution (특고압 직류 배전망을 위한 모듈형 멀티레벨 컨버터의 계통 사고 ride-through 기술)

  • Jo, Seung-Rae;Kim, Seok-Min;Lee, Kyo-Beum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.11a
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    • pp.27-29
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    • 2018
  • 본 논문은 모듈형 멀티레벨 컨버터 기반 특고압 직류 배전망의 수전 계통 사고 대응 기법을 제안한다. 수전 계통의 순간적인 저전압 및 단락 사고 발생 시 전력변환장치는 계통 전압의 정상화를 지원하기 위해 연계를 유지해야 하며 계통 측의 요구에 따라 전압 변동률에 따른 무효 전력을 공급해야 한다. 제안하는 기법은 계통 사고 발생 시 계통 코드에 따라 무효 전류를 공급하여 수전 계통의 전압 레벨 복구를 지원한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 계통 사고 대응 기법의 타당성을 확인한다.

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Quasi-Steady-State Analysis on the Effect of the STATCOM on FRT Performance of Fixed Speed Wind Turbines (준정상상태 해석을 통한 고정속 풍력 발전기의 FRT에 대한 STATCOM의 효과 분석)

  • Ahn, Seon-Ju;Hwang, Pyeong-Ik;Nam, Soon-Ryul;Kang, Sang-Hee;Moon, Seung-Il
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.59 no.4
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    • pp.686-692
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    • 2010
  • This paper analyzes the effect of the STATCOM on the improvement of the Fault Ride Through (FRT) capability of the fixed speed wind turbines(FSWTs). The steady-state models of the wind farm components, such as induction generator, capacitor bank, and the STATCOM, are developed based on the simplified equivalent circuit. Especially, the STATCOM is modeled as a controllable current source and a method that analytically determines the magnitude of the injection current is developed. For the quasi-steady-state(QSS) analysis, the steady-state model of the generator and STATCOM are merged with the dynamic model of drive train. The QSS simulation with the STATCOM shows that the STATCOM can enhance the FRT performance by improving the $W_r-T_e$ characteristics of the FSWTs.

Optimized Design of Utility Interactive Inverter for Fault Ride Through and Voltage Compensation (Fault Ride Through와 독립부하전압 보상 기능을 갖는 계통연계 인버터의 최적설계)

  • Kim, Hyungjin;Choi, Sewan;Yoon, Sunjae
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.522-523
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    • 2011
  • 독립부하가 존재하는 분산발전시스템에서 FRT 기능을 수행하는 경우, 계통의 이상전압이 인버터의 독립부하에 그대로 걸리게 되는 문제가 있다. 이에 따라 FRT 기능을 준수함과 동시에 독립부하에도 일정한 품질의 전압을 공급할 수 있는 전압보상기법이 제안된 바 있다. 이때 무효전류 주입에 의해 IGBT의 전류정격이 증가되는데 본 논문에서는 인버터의 정격 상승량 분석을 통하여 이에 맞는 스위치를 선정하고 인버터의 모델을 고려한 전압보상기법 제어기 설계 기법을 제안한다.

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Fault Ride Through Requirement considering Active and Reactive Power Control (사고 시 유,무효출력 제어 규정을 고려한 FRT 기준 수립 방안에 관한 연구)

  • Kim, Taek-Won;Pyo, Gi-Chan;Park, Jin-Woo;Moon, Seun-Il
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.272_273
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    • 2009
  • 풍력 발전의 계통연계가 증가함에 따라 계통의 안정적인 운영을 위해 계통연계기준이 제정되고 있으며, 여기에는 계통 사고 시 풍력발전기의 연계운전을 요구하는 Fault Ride Through(FRT) 규정이 포함될 것으로 예상된다. FRT 규정에는 기존의 계통 사고 시 전압에 따른 계통연계 유지 기준과 함께 계통 회복 시 안정적인 주파수 회복과 빠른 전압회복을 위해 유효전력제어와 무효전력제어 규정이 포함되어야 한다. 이에 본 논문에서는 DSAT을 이용한 제주 계통의 안정도 모의를 바탕으로 FRT capability 규정을 제안하였다. 또한 풍력발전기의 유효 및 무효전력 제어가 사고 후 복구 시 계통의 안정도에 미치는 영향을 모의를 통하여 확인하고 이에 대한 추가적인 규정이 필요함을 확인하였다.

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A Comparison of Control Algorithms for a Doubly Fed Induction Generator in Medium-voltage Wind Power System under Unbalanced Conditions

  • Go, Yu-Ran;Park, Hyeon-Cheol;Zhu, Yaqiong;Suh, Yong-Sug
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.194-195
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    • 2010
  • This paper investigates control algorithms for a doubly fed induction generator (DFIG) with back-to-back converter in medium-voltage wind power system under unbalanced grid conditions. Operation of DFIG under unbalanced grid conditions causes several problems such as overcurrent, unbalanced currents, active power pulsation and torque pulsation. Three different control algorithms to compensate for the unbalanced conditions have been investigated with respect to four performance factors; fault ride-through capability, efficiency, harmonic distortions and torque pulsation. The control algorithm having zero amplitude of negative sequence current shows the most cost-effective performance concerning fault ride-through capability and efficiency. The control algorithm for nullifying the oscillating component of the instantaneous active power generates least harmonic distortions. Combination of these two control algorithms depending on the operating requirements presents most optimized performance factors under the generalized unbalanced operating conditions.

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Utility Interactive Inverter using Indirect Current Control for Fault Ride Through and Voltage Compensation (Grid Code의 Fault Ride Through와 독립부하전압 보상을 위한 간접전류제어 계통연계 인버터)

  • Yoon, Sun-Jae;Oh, Hyung-Min;Choi, Se-Wan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.207-209
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    • 2010
  • 연료전지 시스템의 경우 계통에 Sag 및 Swell 같은 이상이 발생하더라도 계통과 분리되기 전 MBOP등 독립부하에는 안정적인 전원을 공급하는 것이 중요하다. 기존의 직접전류제어방식으로는 계통이상 시 전압을 제어할 수 없으므로 독립부하에 계통이상전압이 그대로 걸리게 된다. 본 논문에서는 계통에 Sag 및 Swell 같은 상황이 발생하더라도 무효전류를 제어하여 자체 부하전압을 보상할 수 있는 간접전류제어 전압보상기법을 이용한 계통 연계형 인버터의 동작을 분석하고 이에 맞는 소자 및 새로운 LCL필터 설계방법을 제안한다.

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