• 제목/요약/키워드: single-phase APF

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A Grid Current-Controlling Shunt Active Power Filter

  • Tumbelaka, Hanny H.;Borle, Lawrence J.;Nayar, Chemmangot V.;Lee, Seong-Ryong
    • Journal of Power Electronics
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    • 제9권3호
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    • pp.365-376
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    • 2009
  • In this paper, the implementation of a three-phase shunt active power filter is presented. The filter is essentially three independent single-phase current-controlled voltage source inverters (CC-VSI) with a common DC bus. The CC- VSI is operated to directly control the AC grid current to be sinusoidal and in phase with the grid voltage without detecting the load currents. The APF consists of a current control loop, which shapes the grid currents to be sinusoidal and a voltage control loop, which regulates the active power balance of the system. The experimental results indicate that the active filter is able to handle predominantly the harmonics, as well as the unbalance and reactive power, so that the grid currents are sinusoidal, in phase with the grid voltages and symmetrical.

단상 인버터 시스템에서 영 전압 근처 전압 강하 검출 기법에 관한 연구 (The Study on Sag Detecting Scheme around Zero Crossing Voltage for Single-Phase Inverter System)

  • 이우철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.96-104
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    • 2014
  • The all pass filter generates a virtual q-axis voltage component with $90^{\circ}$ phase delay but the virtual q-axis voltage cannot detect the voltage depending on the phase of the grid voltage. To overcome the problem, q-axis voltage component is generated from difference between the current and previous value of d-axis voltage component in the stationary reference frame. However, the difference voltage between the current and previous value around the zero crossing voltage is not enough to detect the voltage sag. Therefore, the new detection scheme which can detect the sag around the zero crossing voltage is proposed.

디지털 록인앰프를 이용한 비정현 계통하에서 강인한 PLL 방법 (A Robust PLL Technique Based on the Digital Lock-in Amplifier under the Non-Sinusoidal Grid Conditions)

  • 아쉬라프 모하마드 노만;칸 아마드 레이안;최우진
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.104-106
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    • 2018
  • The harmonics and the DC offset in the grid can cause serious synchronization problems for grid connected inverters (GCIs) which leads not able to satisfy the IEEE 519 and p1547 standards in terms of phase and frequency variations. In order to guarantee the smooth and reliable synchronization of GCIs with the grid, Phase Locked Loop (PLL) is the crucial element. Typically, the performance of the PLL is assessed to limit the grid disturbances e.g. grid harmonics, DC Offset and voltage sag etc. To ensure the quality of GCI, the PLL should be precise in estimating the grid amplitude, frequency and phase. Therefore, in this paper a novel Robust PLL technique called Digital Lock-in Amplifier (DLA) PLL is proposed. The proposed PLL estimate the frequency variations and phase errors accurately even in the highly distorted grid voltage conditions like grid voltage harmonics, DC offsets and grid voltage sag. To verify the performance of proposed method, it is compared with other six conventional used PLLs (CCF PLL, SOGI PLL, SOGI LPF PLL, APF PLL, dqDSC PLL, MAF PLL). The comparison is done by simulations on MATLAB Simulink. Finally, the experimental results are verified with Single Phase GCI Prototype.

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부하전류 추정기법에 의한 단상능동전력필터 제어 (A Single-Phase Active Power Filter Control with Load Current Estimation Method)

  • 곽상신;이무영;최연호;임성운;권우현
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.335-342
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    • 2000
  • 단상 능동전력필터에 있어서 비선형 부하전류를 직접 검출하지 않고 능통전력필터의 직류측 커패시터 전압을 이용해 추정하여 제어하는 방법을 제안한다. 이는 부하전류와 능동전택필터의 직류측 커패시터 전압을 봉사에 검출하는 기존의 방식에 비해 부하전류 검출단을 제거할 수 있음으로써 설치가 간편할 뿐만 아니라 가격을 낮출 수 있으면서도 동일한 성능의 능동전력필터의 구현을 가능하게 한다. 또한 직류측 커패시터 전압제어를 위해 샘플-흘드와 비례제어빙식을 사용하므로 기존의 저역통괴필터와 PI 제어시 적분기로 인한 지연을 없앨 수 있어 빠르고 우수한 과도응답특성을 나타낸다. 전원전압과 보상전류, 스위치 상태에 따라 8개의 모드로 나누어 능동전력필터의 동작을 설명하였으며, 제안한 방법의 성능을 실험을 통해 확인하였다.

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단상 액티브 파워 필터를 위한 새로운 전류 보상 방법 (A New Current Compensation Estimation Method For Single Phase Active Power Filter)

  • 곽상신;이무영
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.819-822
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    • 1998
  • A new active power filter (APF) circuit with a current compesation estimation method is proposed. The current compensation estimation method replaces a current sensor with an estimating circuit and therefore reduces the implementation cost In addition, a simple control scheme, based on the energy balance concept, is adopted to control the voltage of a DC capacitor. Therefore energy change in the DC capacitor can be compensanted in the next cycle. Since a sampling technique is used, a larger DC capacitor voltage ripple can be permissible and a relatively smaller DC capacitor can be used. The proposed method has advantages of the reduction of one current sensor, low implementation cost, and fast transient responses. The theoretical analysis and simulation results are given. The proposed control method is successfully verified by computer simulation.

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회전좌표계를 이용한 병렬형 단상능동전력필터의 제어알고리즘에 관한 연구 (A Study on Control Method of Parallel Single-Phase APF Using Rotating Reference Frames)

  • 허진석;김영조;김영석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.208-211
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    • 2003
  • 본 논문에서는 비선형 단상부하에 의해 발생하는 전류 고조파를 보상하기 위한 단상능동전력필터의 제어방법을 제안한다. 측정된 부하전류에 시간지연을 주어 가상의 두 번째 상을 만들어서 단상시스템을 두 축을 갖는 시스템으로 만들어 복소계산이 가능하게 한다 기존의 방법과 달리 저역통과필터의 지연특성을 고려하여 필터를 통과한 지연된 위상을 가진 정현파를 가상의 상으로 이용하였다 두 개 의상이 존재하므로 순시로 무효전력을 구할 수 있게된다. 본 논문에서는 회전좌표계를 사용하여 순시계산을 하였고, 부하전류만을 검출하여 보상전류 지령치를 구하였다. RL부하에 대한 실험을 수행하였고, 이러한 실험을 통하여 제안된 제어법의 유효성을 입증하였다.

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계통연계형 단상 인버터의 ZVRT(Zero Voltage Ride Through)를 위한 PLL 제어 전략 (PLL Control Strategy for ZVRT(Zero Voltage Ride Through) of a Grid-connected Single-phase Inverter)

  • 이태일;이경수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.150-152
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    • 2018
  • 계통 사고 시 계통연계형 인버터에 대한 각국의 계통 규정(Grid Code)이 더욱 엄격해 지고 있다. 계통 규정은 특히, 계통 내 저전압 사고로 인한 인버터 운전계속성(Low Voltage Ride Through, LVRT)뿐만 아니라 0 전압 사고 시 운전계속성(Zero Voltage Ride Through, ZVRT)을 통해 인버터가 계통 안정화에 기여할 것을 요구하고 있다. 계통연계형 인버터는 계통전압과 인버터 출력 위상을 일치시키는 PLL제어가 적용되며 본 논문에서는 위상 추종이 어려운 0 전압 상황에서도 안정적인 위상 추종 및 인버터 출력이 가능한 PLL 방법을 제안한다. 단상 인버터에 Notch filter-PLL, APF를 이용한 dq-PLL, 및 SOGI-PLL(Second-order Generalized Intergrator)을 적용하고 독일, 미국, 및 일본의 0 전압 상황에 대해 시뮬레이션과 실험을 진행하여 제안한 PLL 기법의 ZVRT 유효성을 확인하였다.

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Level Number Effect on Performance of a Novel Series Active Power Filter Based on Multilevel Inverter

  • Karaarslan, Korhan;Arifoglu, Birol;Beser, Ersoy;Camur, Sabri
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.711-721
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    • 2018
  • This paper presents a single-phase asymmetric half-bridge cascaded multilevel inverter based series active power filter (SAPF) for harmonic voltage compensation. The effect of level number on performance of the proposed SAPF is examined in terms of total harmonic distortion (THD) and system efficiency. Besides, the relationship between the level number and the number of switching device are compared with the other multilevel inverter topologies used in APF applications. The paper is also aimed to demonstrate the capability of the SAPF for compensating harmonic voltages alone, without using a passive power filter (PPF). To obtain the required output voltage, a new switching algorithm is developed. The proposed SAPF with levels of 7, 15 and 31 is used in both simulation and experimental studies and the harmonic voltages of the load connected to the point of common coupling (PCC) is compensated under two different loading conditions. Furthermore, very high system efficiency values such as 98.74% and 96.84% are measured in the experimental studies and all THD values are brought into compliance with the IEEE-519 Standard. As a result, by increasing the level number of the inverter, lower THD values can be obtained even under high harmonic distortion levels while system efficiency almost remains the same.