하이브리드 SVPWM 기법의 새로운 적용에 의한 ANPC 인버터의 스위칭 성능의 개선 = Improvement of Switching Performance of ANPC Inverter by New Application of Hybrid SVPWM Technique

국문 초록 (Abstract)

하이브리드 SVPWM 기법의 새로운 적용에 의한 ANPC 인버터의 스위칭 성능의 개선 본 논문에서는 ANPC(Active Neutral Point Clamped) 인버터의 고조파 억 제와 전력 품질 향상을 목표로 하이브리드 SVPWM기법을 제안하였다. 전력 변환 기술은 전기차, 에너지 저장 시스템(ESS), 신재생 에너지 등 다양한 응 용 분야에서 중요한 역할을 하고 있으나, 스위칭 동작으로 인해 발생하는 고조파는 전력 품질 저하 및 시스템 안정성 문제를 초래할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문은 기존 PWM 기법(SPWM, SVPWM, RPS-B PWM)의 한계를 분석하고, 이를 보완한 새로운 하이브리드 SVPWM 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존의 SVPWM과 RPS-B PWM의 장점을 결합하여, 고조파 왜곡을 줄이고 출력 전압 및 전류 품질을 향상시키는데 중점을 두었다. 실 험 결과, 하이브리드 SVPWM 기법은 기준 전류 3[A] 조건에서 전류 THD를 1.21[%]로 감소시켜, 기존 기법 대비 가장 우수한 고조파 억제 성능을 보였 다. 또한, 출력 전압 RMS 값을 75.1[V]로 향상시키며, 전력 변환 효율 역시 93.4[%]로 증가하였다. 이러한 결과는 스위칭 손실 감소와 안정적인 출력 품 질을 통해 하이브리드 SVPWM 기법의 설계적 우수성을 입증한다. 결론적으로, 본 논문은 ANPC 인버터에서의 고조파 억제와 전력 변환 효 율 향상을 동시에 달성할 수 있는 하이브리드 SVPWM 기법의 가능성을 제 시하였다. 제안된 기법은 전력 품질 개선과 고효율 전력 변환이 요구되는 다양한 응용 분야에서 실질적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장. 서 론 2
• 1.1 연구의 배경 2
• 1.2 연구의 필요성 4
• 1.3 연구의 내용과 구성 5
• 제 2 장. PWM 기법의 동작원리 및 ANPC 인버터 적용 6
• 2.1 ANPC 인버터에서의 동작 및 성능 고찰 6
• 2.2 다양한 PWM 제어 기법의 동작 원리와 ANPC 인버터에서의 활용 12
• 제 3 장. 제안하는 하이브리드 SVPWM 기법 적용 검증을 위한 모의 실험 18
• 3.1 제안하는 Hybird PWM 기법 18
• 3.2 모의실험 회로 구성 및 실험에 사용된 파라미터 28
• 3.3 하이브리드 SVPWM 기법 성능 검증을 위한 모의 실험 29
• 제 4 장. 하이브리드 SVPWM 기법의 성능 검증 실험 39
• 4.1 실험을 위한 ANPC 인버터 설계 및 제작 39
• 4.2 하이브리드 SVPWM 기법 검증 실험 41
• 4.3 실증실험의 결과 분석을 통한 성능 개선 검증 53
• 제 5 장. 결 론 55
• 참고문헌 56
• ABSTRACT 60