단상풀브릿지 구조를 갖는 계통연계형 인버터의 필터인덕터 설계 = Filter Design for Utility Interactive Inverters using Single-phase Full-bridge Topology

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper deals with filter design for utility-interactive voltage-sourced PWM inverters built by single-phase full-bridge topology. By analyzing the relation between utility voltage and the ac output voltage of single-phase half-bridge inverters, the instantaneous voltage applied on the filter inductor is deduced qualitatively and quantitatively. Moreover, switching ripple current through the filter inductor is calculated from the filter inductor voltage. Based on the above mentioned analysis, filter design method is proposed by evaluating the percentage of the switching ripple current against the rated fundamental current. Proposed filter design method is verified by simulation and experiment.

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 단상풀브릿지 구조를 갖는 계통연계형 전압형 PWM 인버터를 위한 필터설계를 목적으로 한다. 단상풀브릿지 전압형 PWM 인버터의 교류출력단 전압과 계통전압의 관계를 분석하여 필터인덕터에 순시적으로 인가되는 전압의 특징적인 관계를 정성적 및 정량적으로 파악하였다. 교류출력단 전압의 분석을 기초로 하여 필터인덕터에 흐르는 스위칭리플전류의 크기를 정량적으로 구하였다. 이러한 분석을 기초로 하여 계통주입전류의 기본파성분에 대한 리플전류의 비율을 평가함수로 하는 필터인덕터의 설계법을 제시하였다. 제안된 설계방법을 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였다.

참고문헌 (Reference)

1 "직류송전 인버터의 필터 최적설계를 위한 해석 및 목적함수의 선정" 6 (6): 82-89, 2001

2 "입력 필터와 스위치 모드 전력 변환기의 상호 작용 해석 및 검증" 275-278, 2005.7.

3 "교류 입력측 LCL 필터 구조 전압형 PWM 컨버티의 설계" 7 (7): 490-498, 2002.10.

4 "Zero Ripple Z R 필 터를 갖는 Harmonic Reducer H R 컨버터" 47-50, 2006.11.

5 "Topologies of single phase inverters for small distributed power generators an overview" 19 : 1305-1314, 2004Sept

6 "Study of advanced current control strategies for three phase grid connected pwm inverters for distributed generation" 1311-1316, 2005Aug

7 "Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems."

8 "Power Electronics as an Enabling Technology for Renewable Energy Integration" 3 (3): 81-89, 2003April

9 "Output Filter Design for a Grid interconnected Three Phase Inverter" 2 : 779-784, 2003June

10 "Grid current regulation of a three phase voltage source inverter with an LCL input filter" 18 : 888-895, 2003May

11 "Design and Control of An LCL Filter Based Active Rectifier" 38 (38): 299-307, 2001Sept

12 "Control and filter design of three phase inverters for high power quality grid connection" 18 : 373-380, 2003Jan

13 "A novel control strategy for grid interactive inverter in grid connected and stand alone modes" 5-, 2006March