The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회논문지)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
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Dead Time Compensation of Grid-connected Inverter Using Resonant Controller

공진 제어기를 이용한 계통 연계형 인버터의 데드타임 보상

  • 한상협 (경북대 대학원 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 박종형 (경북대 대학원 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 김홍근 (경북대 IT대학 전기공학과) ;
  • 차헌녕 (경북대 에너지공학부) ;
  • 전태원 (울산대 전기전자정보시스템공학부) ;
  • 노의철 (부경대 전기공학과)
  • Received : 2011.09.09
  • Accepted : 2011.10.28
  • Published : 2011.12.20
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Abstract

This paper proposes a new dead time compensation method for a PWM inverter. Recently, PWM inverters are extensively used for industry applications, such as ac motor drives, distributed grid-connected systems and a static synchronous compensator (STATCOM). Nonlinear characteristics of the switch and the inverter dead time cause a current distortion and deterioration of power quality. The dominant harmonics in the output current are the $5^{th}$ and $7^{th}$ harmonics in the stationary frame, and the $6^{th}$ harmonics in the synchronous rotating frame. In this paper, a resonant controller which compensates the $6^{th}$ harmonics in the synchronous rotating frame is proposed. This method does not require any off-line experimental measurements, additional hardware and complicated mathematical computations. Furthermore, the proposed method is easy to implement and does not cause any stability problem.

본 논문에서는 PWM 인버터에 적합한 새로운 데드타임 보상방법을 제안한다. 최근 PWM 인버터는 교류전동기, 분산전원용 계통연계 시스템, 정지형보상기 등의 다양한 산업에 사용되고 있다. 그러나 사용되는 전력용 소자의 비선형적인 특성과 데드타임에 의해 전력의 품질이 저하되고 전류에 고조파가 발생하게 된다. 데드타임에 의한 고조파는 정지좌표계상에서는 제 5, 7 고조파가, 동기좌표계상에서는 제 6 고조파가 가장 현저하다. 본 논문에서는 동기좌표계상에서 공진제어기를 사용하여 제 6 고조파를 보상하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 시스템의 안정도를 유지하면서도 데드타임에 의한 전류의 고조파를 억제하여 전력품질을 향상시킬 수 있고, 제 6 고조파를 검출하기 위한 별도의 연산이나 외부적인 하드웨어, 추가적인 실험이 필요하지 않다는 장점이 있다.

Keywords

References

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