This paper presents a carrier-based pulse-width modulation(PWM) method for reducing the common-mode voltage of a three-level four-leg converter. The idea of the proposed PWM method is intuitive and easy to be implemented in digital signal processor-based converter control systems. On the basis of the analysis of space-vector PWM(SVPWM) and sinusoidal PWM(SPWM) switching patterns, the fourth leg pole voltage of the three-phase converter called "f leg pole voltage" is manipulated to reduce the common-mode voltage. To synthesize f leg pole voltage for the suppression of the common-mode voltage, positive and negative pole voltage references of f leg are calculated. An offset voltage is also deduced to prevent the distortion of a, b, and c phase voltages. The feasibility of the proposed PWM method is verified by simulation and experimental results. The common-mode voltage of the proposed PWM method in peak-to-peak value is 33% in comparison with that of the conventional SVPWM method. The transition number of the common-mode voltage is also reduced to 25%.
본 논문은 QAM 신호의 전송시 비선형 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화시켜 Qos를 개선할 수 있는 블라인드 등화 알고리즘인 CM-MMA (Constellation Matching-MMA)와 RMMA (Region-based MMA)의 성능 비교에 관한 것이다. 적응을 위한 탭 계수 갱신에서 CM-MMA는 기존 MMA 비용 함수에 sinusoidal power function의 constellation matching error 항을 부가되어 nonconstant modulus 신호의 오차를 이용하며, RMMA는 nonconstant modulus 등화기 출력 constellation을 4-QAM의 constant modulus 신호로 변환한 후 오차를 이용하게 된다. 이와 같은 오차 신호에 의해 이들은 상이한 적응 성능을 가지므로, 논문에서는 이들 알고리즘의 적응 등화 성능을 비교하며 이를 위하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 SER을 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 RMMA가 CM-MMA 보다 수렴 속도, 잔여량 및 잡음 강인성의 모든 성능에서 우월함을 알 수 있었다.
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.
The detection and measurement of partial discharge activity prevalent in the solid insulating systems of high-voltage generator stator windings has, for many years, been a recognized method of assessing the insulation condition of such systems. Partial discharge activity occurs at sites of degradation within, or at the surface of, stator's insulation systems under high voltage stressing. However, partial discharge pulses suffer from attenuation and distortion when transmitted along windings, because of the complex L-C network between windings. The mode of transmission varies with the signal frequency and is dependant on the geometrical configurations of windings. This paper reports the investigated results of the signal propagation characteristics along the windings when both sinusoidal signals and simulated partial discharge pulses are injected at the various positions of stator windings within the 25 MVA, 11 kV hydro generator. The on-line identification technique of partial discharge location in generator windings is also proposed in this study.
계통연계형 태양광발전시스템에서는 계통과 태양광시스템을 연계하기 위해 PWM 인버터가 이용된다. 인버터 시스템을 연속전류모드로 운전하면 맥동이 발생하게 되고, 직류전류의 맥동발생은 교류전류파형의 왜형을 가져온다. 본 연구에서는 직류입력전류의 맥동을 감소시키기 위하여 불연속모드 승강압초퍼로 인버터를 운전한다. 직류 전류에 포함된 고조파성분을 리플성분과 직류성분으로 분리하여 해석하고, 맥동이 없는 일정한 직류전류를 태양 전지로부터 인버터로 공급한다. 제안하는 인버터시스템은 단위 역률로 부하와 계통에 교류전류를 공급한다.
중화학 공업은 전해조를 포함한 비선형 부하를 가지고 있다. AC-DC 컨버터로 구성된 전해조는 고조파 전류를 발생시키고, 전력 계통의 전압을 왜곡 시킨다. 본 논문에서는 전해조 부하의 고조파 현장 측정, 고조파 저감을 위해 수용가 모선에 동조 필터 적용과 국제 고조파 관리 기준인 IEC 61000-3-6과 IEEE 519에 의한 고조파 평가를 심도있게 분석한다. 고조파 해석 프로그램인 EDSA는 사례연구에 시뮬레이션 도구로 사용되었다.
It presents an efficient switching pattern, which expects a reduction of switching losses in a cascaded H-bridge PWM multilevel inverter. By the proposed switching scheme, the lower H-bridge module operates at low frequency of 60[Hz] because it assigns to transfer most load power. The upper H-bridge module operates at high frequency of PWM switching to improve THD of output voltage. The proposed switching pattern applies to cascaded H-bridge multilevel inverter with PD, APOD, bipolar, and unipolar switching methods. By computer-aided simulations, we verify the validity of the proposed switching scheme. Finally, we prove that the proposed PD and APOD switching patterns are better than those of the conventional one in efficiency.
A technique for realizing linear phase IIR filters has been proposed by Powell-Chau which gives a real-time implementation of H(z-1).H(z), where H(z) is a causal nonlinear phase IIR filter. Powell-Chau system is linear but not timeinvariant system. Therefore, that system has group delay response that exhibits a minor sinusoidal variation superimposed on a constant value. In the signal processing, this oscillation seriously degrade the signal quality. Unfortunately, that system has a large sample delay of 4L and also more computational complexity. Proposed system is present a reduced computational complexity technique by moved the numerator polynomial of H(1/z) out to cascade with causal filter H(z) and remain only all-pole of H(1/z), then applied truncated infinite impulse response to finite with truncated IIR filtel $H_L$(z) and L sample delay to subtract the output sequence from the top and bottom filter. Proposed system is linear time invariance and group delay response and total harmonic distortion are also improved.
In spite of nonlinear or step-changing load and line disturbances, the inverter for the UPS must provide the pure sinusoidal output voltage with low THD(Total Harmonics Distortion). This paper proposes an inverter controller for the UPS which has a good dynamic response characteristic and robustness for applying industrial world directly. The inverter output voltage is controlled instantaneously with a double regulation loop by a TMS320C31 Digital Signal Processor so that it has very good dynamic response for nonlinear or step-changing load and line disturbances. To improve the voltage utilization and response characteristics, the Space Vector Modulation(SVM) technique is adapted for the switching method of this system. The characteristics of the proposed control system were verified by simulations and experiments.
Recently, Switching devices become cheaper, depending on the multi-level inverters are considered as the power-conversion systems for high-power and power-quality demanding applications. The multi-level inverters can reduce the THD(Total Harmonic Distortion) as the output which is similar sinusoidal waveform by synthesizing several capacitor DC voltages. However it has some disadvantages such as increased number of components, complex PWM control method. Therefore, this paper is proposed the new multi-level inverter topology using an new H-bridge output stage with a bidirectional auxiliary switch. The proposed topology is the 4-level 3-phase PWM inverter with less switching part than conventional multi-level inverters and reactive power control possible. In order to understand the new multi-level inverter, topology analysis and switching patterns and modes according to the current loop are described in this paper. The proposed multi-level inverter topology is validated through PSIM simulation and the experimental results are provided from a prototype.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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