• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.85-87
• /
• 2008

The demand of a three phase PWM inverter for the purpose of power control or grid-connecting is increasing. This inverter is connected to a grid through an L-filter or LCL-filter to reduce the harmonics caused by switching. An LCL-filter can reduce the harmonic of a low switching frequency and generate a satisfactory level of grid side current with a relatively low-inductance than an L-filter. But the additional poles caused by the LC part affects a stability problem due to induced resonance of the system. This paper presents a compensation method using a power theory to improve performance, the designed LCL-filter system and to reduce the stability problems caused by resonance. The effectiveness of the proposed algorithm is verified by simulations.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제12권5호
• /
• pp.800-812
• /
• 2012

This paper analyses the mathematical model and control strategies of a Hybrid Active Power Filter with Injection Circuit (IHAPF). The control strategy based on the load harmonic current detection is selected. A novel control method for a IHAPF, which is based on the analyzed control mathematical model, is proposed. It consists of two closed-control loops. The upper closed-control loop consists of a single fuzzy logic controller and the IHAPF model, while the lower closed-control loop is composed of an Adaptive Network based Fuzzy Inference System (ANFIS) controller, a Neural Generalized Predictive (NGP) regulator and the IHAPF model. The purpose of the lower closed-control loop is to improve the performance of the upper closed-control loop. When compared to other control methods, the simulation and experimental results show that the proposed control method has the advantages of a shorter response time, good online control and very effective harmonics reduction.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권7호
• /
• pp.121-127
• /
• 2016

본 논문에서는 고조파로 전압과 전류가 왜곡된 상황에서 정확하게 기본파의 역률을 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 역률 계측 방법에서는 전압과 전류를 DQ회전좌표계로 변환한 후 유효전력과 무효전력을 계산하여 역률값을 구하게 된다. 기존의 역률 계측방법과 제안한 방법을 수식적으로 비교하여 제시하고, 제안한 방법은 전압과 전류 모두 고조파 왜곡된 상황에서도 기본파의 역률을 정확하게 계측할 수 있는 것을 MATLAB을 이용한 모의실험에서 확인한다. 제안한 역률 계측방법을 자동역률제어장치에 적용할 경우 고조파 왜곡 환경에서 역률 보상 성능을 최대화 할 수 있다. 그 결과 수용가에서는 역률 개선을 통한 전기료 감소, 선로손실 감소, 부하 용량 증대 효과가 기대된다. 특히 발전 사업가 측에서는 역률 보상 성능의 향상으로 송전 여유 용량 확보와 발전량 절감이 가능하다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.10-17
• /
• 2013

In this paper, a new active damping method of LCL filter without capacitor voltage sensors is proposed for 3 phase PWM Inverter. Normally, L filter or LCL filter is used as an output filter of grid connected PWM inverter. An LCL filter has more excellent performance than L filter to reduce harmonic current, so the small inductance value can be used. However, the resonance problem in LCL filter is happen due to the zero impedance by the addition of LC branch. To solve the resonance problem, the various active damping method has been proposed so far. Generally, the virtual resistor active damping methods is required to additional hardware sensors for measurement of capacitor voltage and current. In this paper, the new active damping method is proposed without any capacitor voltage or current sensors. In the proposed method, the resonance component of the capacitor voltage of LCL filter can be observed by a simple MRAS(Model Reference Adaptive System) observer without additional hardware sensors, and this component is suppressed by feedforward compensation. The validity of the proposed method is proven by simulation and experiment on the 3-phase PWM inverter system.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.26-34
• /
• 1999

비선형 반도체 전력변화장치의 사용이 급증함에 따라 전원 측에 발생되는 고조파 및 무효전력을 보상하기 위한 능동전력필터에 관한 연구가 많이 이루어져 왔으며 실용화를 위한 노력이 계속 되고 있다. 그러나 수동필터 대비 능동전력필터의 가격이 아직까지는 고가이기 때문에 이의 상용화가 더디게 진전되고 있는 추세이며, 특히 소·중용량의 능동전력필터의 제어를 위하여 디지털 신호 처리용 프로세서인 DSP(digital signal processor)를 사용하는 경우 아직까지 그 가격이 고가이기 때문에 능동필터의 제어가격을 상승시키는 요인으로 작용한다. 한편 능동전력필터의 가격을 낮추기 위해 아날로그 제어기만을 도입하는 경우 제어회로가 너무 복잡해 지고 제어의 유연성이 떨어지는 단점을 수반하게 된다. 본 논문에서는 3상 5[kVA]급 농동전력필터의 저가형 제어기를 구현하기 위해 저가의 원칩 마이크로프로세서인 80C196KC를 사용하영 디지털 제어부를 구성하며 이를 통해 보상전류 성분의 계산 및 직류단 일정 전압제어를 수행하고, 능동필터 시스템의 전류제어를 위하여 아날로글 형태의 제어기인 히스테리시스 제어기를 함께 사용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 보상 시스템의 특성을 해석하였으며 실험에 의해 능동전력필터의 저가화를 위해 설계된 제어기가 고조파 및 무효전력 보상을 충실히 수행함을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제17권6호
• /
• pp.1587-1599
• /
• 2017

This paper proposes a real-time implementation of an optimal operation of a double stage grid connected wind power system incorporating an active power filter (APF). The system is used to supply the nonlinear loads with harmonics and reactive power compensation. On the generator side, a new adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) based maximum power point tracking (MPPT) control is proposed to track the maximum wind power point regardless of wind speed fluctuations. Whereas on the grid side, a modified predictive current control (PCC) algorithm is used to control the APF, and allow to ensure both compensating harmonic currents and injecting the generated power into the grid. Also a type 2 fuzzy logic controller is used to control the DC-link capacitor in order to improve the dynamic response of the APF, and to ensure a well-smoothed DC-Link capacitor voltage. The gained benefits from these proposed control algorithms are the main contribution in this work. The proposed control scheme is implemented on a small-scale wind energy conversion system (WECS) controlled by a dSPACE 1104 card. Experimental results show that the proposed T2FLC maintains the DC-Link capacitor voltage within the limit for injecting the power into the grid. In addition, the PCC of the APF guarantees a flexible settlement of real power exchanges from the WECS to the grid with a high power factor operation.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.35-43
• /
• 2005

종래의 컨버터-인버터 전력변환 시스템에서 do-link를 제거하여 보다 효과적인 인버터를 만들기 위하여 매트릭스 컨버터에 관하여 연구를 하고자 한다. 따라서 매트릭스 컨버터는 에너지를 저장하는 능동소자를 갖지 않는 장점이 있으나 전원이 스위치를 통하여 직접 부하에 연결되므로 전원의 리플과 노이즈가 그대로 부하에 전달되는 결점을 갖는다. 매트릭스 컨버터는 전원을 부하에 대하여 정현적으로 스위칭해야 되며, 한편 이러한 노이즈를 제거 및 보상하는 특성과 함께 역율문제도 함께 해결해야 한다. 본 연구에서는 종래의 제시된 방법에 비하여 제어어시간을 단축시킨 제어함수를 제시한다. 제시된 제어함수는 전원에 포함된 리플과 노이즈를 스위칭하는 과정에서 자동으로 보상하며 역율 1이되게 스위칭한다. 시뮬레이션 결과와 실험결과를 함께 제시한다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.319-327
• /
• 2008

3상의 PWM 인버터는 풍력발전설비에서 계통연계나 전력제어의 목적으로 그 수요가 급증하고 있다. 이러한 인버터는 스위칭에 의한 고조파를 저감하기 위하여 L-필터나 LCL-필터를 통하여 계통과 연결된다. LCL-필터는 L-필터에 비하여 낮은 스위칭 주파수의 고조파도 효율적으로 저감할 수 있으며 비교적 적은 인덕턴스로 만족할 만한 수준의 계통 전류를 생성한다. 하지만 LC의 추가로 인해 생기는 추가 극점이 시스템의 공진을 초래하여 안정성 문제에 영향을 미친다. 본 논문에서는 전력이론을 이용하여 설계된 LCL필터 시스템의 성능향상과 공진에 의한 안정성 문제의 개선기법을 제안한다. 시뮬레이션과 실험결과를 바탕으로 개선기법의 타당성을 보인다.