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순시전력이론을 통한 계통연계 PWM 인버터 시스템의 능동댐핑 기법
정해광(Hea-Gwang Jung),이교범(Kyo-Beum Lee),강신일(Sin-Il Kang),이현영(Hyen-Young Lee),권오정(Oh-Joeng Kwon),송승호(Seung-Ho Song) 전력전자학회 2008 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
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.
영구자석형 동기발전기 풍력발전 시스템의 3병렬 운전을 위한 델타-결선 LCL필터 설계와 제어
정해광(Hea-Gwang Jung),이교범(Kyo-Beum Lee) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.1
본 논문은 대용량 영구자석형 풍력발전시스템의 3병렬 운전을 위한 델타-결선 LCL필터를 최적 설계하고 설계된 시스템의 안정도를 보장하는 제어기법을 제안한다. 대용량 풍력발전 시스템의 계통연계형 인버터는 고조파 저감을 위한 필터 설계에 많은 어려움이 있으나 전력변환부를 3병렬 연결함으로써 어느 정도 해결된다. LCL필터를 최적설계하면 적은 인턱턴스로 출력 THD를 효과적으로 저감할 수 있으며 필터 커패시터를 델타결선하면 고조파를 더욱 저감할 수 있다. 본 논문은 2.5MW급 영구자석형 풍력 발전 시스템을 모의한 시뮬레이션을 바탕으로 설계된 필터의 성능과 제안한 알고리즘의 타당성을 입증한다.
병렬 Back-to-Back 컨버터로 구동되는 풍력발전 시스템의 중성점 전압을 이용한 순환전류 보상 기법
강이규(Yi-Kyu Kang),정해광(Hea-Gwang Jung),이상혁(Sang-Hyeok Lee),이교범(Kyo-Beum Lee) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.1
영구자석형 동기발전기(PMSG)를 이용한 풍력 발전 시스템의 전력변환장치는 계통과 발전기를 직접 연결하므로 전체 시스템의 정격을 고려하여 스위치나 필터의 용량을 선정해야한다. 이러한 스위치나 필터의 용량을 줄이기 위해 전력변환부는 N개의 병렬로 구성하며, 스위칭에 의한 고조파를 효과적으로 줄이기 위해서는 Carrier Phase Shifted 스위칭 기법을 사용한다. 하지만 병렬운전으로 전력변환부는 적은 기전력의 차이에도 영상전류에 의한 순환전류가 발생하여 반도체 스위치에 악영향을 미친다. 본 논문에서는 영구자석형 동기발전기를 이용한 풍력발전기의 병렬운전 시스템을 구성하고 병렬운전으로 인해 발생할 수 있는 순환전류를 저감하기위해 중성점 전압을 이용한 영상전류 보상 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 타당성을 검증한다.
슬라이딩 모드 기반의 직접전력제어를 이용한 계통연계 인버터의 성능개선
이상혁(Sang Hyouk Lee),정해광(Hea Gwang Jung),이교범(Kyo Beum Lee) 전력전자학회 2010 전력전자학술대회 논문집 Vol.2010 No.11
본 논문은 계통연계형 인버터의 성능 개선을 위한 슬라이딩모드 기반의 직접전력제어기법을 제안한다. 제안하는 제어기법은 전류의 축변환 없이 시스템의 유, 무효 전력을 직접 제어함으로써 계통사고 시 빠른 응답특성을 가지고, 불평형 사고 시계통주파수의 2배에 해당하는 전력 리플이 발생하지 않으므로 계통연계형 인버터 제어에 적합하다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 제어기법의 타당성과 강인성을 확인한다.
대용량 영구자석형 풍력발전시스템의 3병렬 운전을 위한 LCL필터 설계
윤동근(Dong-Keun Yoon),강이규(Yi-Kyu Kang),정해광(Hea-Gwang Jung),이교범(Kyo-Beum Lee) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.1
대용량 풍력발전시스템의 계통연계형 인버터는 고조파 저감을 위한 필터 설계에 어려움이 있으나 전력변환부를 3병렬로 연결하고 반송파 위상천이 기법(Carrier Phase Shift, CPS)을 사용함으로써 인버터 출력단 전류의 고조파가 저감되고 적은 인덕턴스의 필터 설계가 가능하다. LCL필터를 최적설계하면 더 적은 인덕턴스로 출력 종합 고조파 외율(Total Harmonics Distortion, THD)을 효과적으로 저감할 수 있다. 본 논문은 대용량 영구자석형 풍력발전시스템의 3병렬 운전을 위해 LCL필터를 최적 설계하는 방법을 제안하고 2.5 [MW]급 영구자석형 풍력 발전 시스템을 모의한 시뮬레이션을 통하여 설계된 필터의 성능을 입증한다.
매입형 영구자석 동기기를 이용한 풍력발전 시스템에서의 단위전류 당최대 토크 운전을 위한 회전자 초기위치 추정 및 동기 인덕턴스 계측
강이규(Yi-Kyu Kang),윤동근(Dong-Keun Yoon),정해광(Hea-Gwang Jung),이교범(Kyo-Beum Lee) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.2
본 논문에서는 매입형 영구자석 동기기 (Interior Permanent Magent Synchronous Motor)를 이용한 풍력발전 시스템에서의 효과적인 단위 전류 당 최대 토크 (Maximum Torque Per Amper)제어를 위해 필요한 파라미터인 영구자석 회전자의 초기위치 및 동기 인덕턴스를 즉정하는 방법을 보인다. IPMSM을 이용한 풍력 발전 시스템의 경우 기동 토크를 제대로 발생 시키고, 돌극성으로 나타나는 릴럭턴스 토크를 효과적으로 이용하기 위해서는 정확한 회전자의 초기위치 및 인덕턴스 값이 반드시 필요하다. 제안하는 고주파 입력 시험은 역기전력 성분이 발생하지 않아서 이때의 고정자 전류를 해석하여 모터의 회전 없이 현재의 회전자의 위치 및 인덕턴스 값을 즉정할 수 있다. 실험 결과를 바탕으로 제안하는 방법의 타당성을 보인다.
2차 Space Dithered Sigma-Delta Modulation 기반의 Random PWM 스위칭 기법을 이용한 강압형 DC-DC 컨버터의 성능 개선
김서형(Seo-Hyeong Kim),주성탁(Seong-Tak Ju),정해광(Hea-Gwang Jung),이교범(Kyo-Beum Lee),정규범(Gyu-Beum Jung) 전력전자학회 2008 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
본 논문에서는 강압형 DC-DC 컨버터의 성능 개선을 위한 스위칭 기법인 2차 SDSDM(Space Dithered Sigma-Delta Modulation)방식을 제안한다. PWM 방식은 일정 스위칭 주파수 대역에서의 고조파로 인해 소음, 전자파 장애, 스위칭 손실 등을 초래한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 DSDM 방식의 일종인 1차 SDSDM은 랜덤 디더(Random Dither) 발생기가 1차 SDM의 양자화기(quatizer) 입력 단에 위치하여 스위칭 주파수가 분산된다. 강압형 DC/DC 컨버터에 제안하는 2차 SDSDM의 방식을 적용한 실험 결과를 통해 타당성을 검증한다.