• 제목/요약/키워드: 순시 전력 보상 이론

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3상 4선 계통에서의 순시전력 보상이론 (Instantaneous Power Compensation Theory in Three-phase Four-wire Systems)

  • 김효성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.172-183
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    • 2006
  • 본 논문은 Akagi에 의해 발표된 p-q 이론과 Nabae 및 Peng에 의하여 발표된 크로스벡터 이론의 대비를 통하여 3상 4선 계통에서 순시전력보상방법을 분석한다. 3상 3선 계통에서 영상성분 전압이 없는 경우 두 이론은 똑같다. 그렇지만 3상 4선 계통에서 영상성분 전압과 전류가 포함되는 경우, 두 이론은 순시무효전력과 순시유효전력을 달리 정의한다. 본 논문에서는 이론적 분석과 컴퓨터 시뮬레이션을 바탕으로 영상성분 전압과 영상성분 전류가 존재하는 3상 4선 계통에서 에너지 저장요소의 필요 없이 무효전력만의 보상을 통하여 계통의 중성선 전류를 완벽히 제거할 수 있는 순시전력보상방법을 제시한다.

3상 하이브리드 순시 전압강하 보상기를 위한 새로운 보상 알고리즘 (A New Compensation Algorithm for Three-Phase Hybrid Instantaneous Voltage Sag Compensator)

  • 양승환;정영국;임영철;김영철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.722-728
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    • 2003
  • 본 연구에서는 3상 하이브리드 순시 전압강하 보상기를 위한 새로운 보상 알고리즘을 제안하였다. 순시 전압강하 보상 알고리즘으로 본 연구에서 제안된 공간 벡터법은 종전의 순시전력이론에 비해 보상 기준치 연산과정을 간략화 할 수 있고 좌표 변환이 필요치 않다. 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 제안된 이론의 타당성을 정상상태와 과도상태에서 입증하였다. 그 결과 3상교류 전원 모두에 순간적인 전압 강하가 발생되거나 임의의 상에 왜형 및 전압강하 또는 순간적인 전압 증가가있는 경우에도, 제안된 알고리즘에 의하여 전압 보상이 가능하였으며, 동시에 전원 전류의 고조파 성분 역시 보상 가능하였다.

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MATLAB/SIMULIN에 의한 순시전력이론의 $\alpha$-$\beta$ 전류 및 전력성분 해석 ($\alpha$-$\beta$Current and Power Components Analysis of Instantaneous Power Theory Using MATLAB/SIMULINK)

  • 정영국;임영철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.88-96
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    • 2000
  • 순시전력이론은 수학적으로 이해가 용이하며, PWM 전력변환기를 $\alpha$-$\beta$ 정지 좌표에서 비교적 쉽게 제어할 수 있기 때문에 많은 연구가 되어 오고 있다. 그런데 순시진력이론은 보상기준전류 계산과정에 없어서 많은 전류 성분과 전력성분이 얻어지며 이는 순시전력이론의 불리적인 해석에 영향을 주고 있다. 특히 순시전력이론올 처음 접하는 초보 연구자들은 이와 같은 순시전력의 직류 및 교류성분 그리고 순시전류획 $\alpha$-$\beta$정분의 표준 파형에 대한 정보가 부족하기 때문에 각 성분들의 계산이 맞는지 확인하기 어려웠다. 따라서 본 연구에서는 MATLAB/SIMULINK에 의하여 순시전력이론의 전류성분파 전력성분올 파형과 $\alpha$-$\beta$공간궤적으로 나타내어 초보 연구자들의 이해를 돕도록 하였다. 또한 순시전력 성분 보상애 따른 보상기준 전류 파형이 비선형 부하 계통의 전원전류 파형에 미치는 영향을 쉽게 파악할 수 있도록 하였다.

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3상 불평형 및 왜형 전원조건을 고려한 순시전력이론 (Instantaneous Power Theory Considering Three Phase Unbalanced/Distorted Power Conditions)

  • 정광식;정영국;조재연;임영철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.267-270
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    • 2001
  • 본 연구에서는 3상 비 대칭이며 왜형된 전원 시스템하에도 탁월한 고조파 및 무효전력 보상 특성을 갖는 순시전력이론을 다루고 있다. 제안된 알고리즘은 불평형 전원전압의 정상분을 검출하고 이를 바탕으로 순시보상전력을 계산한다. 전원전압이 왜형되고 블평형인 정상상태와 과도상태에서 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 정상분 전압 검출이 없는 종전의 순시전력이론과 제안된 이론을 비교하였으며 그 타당성을 검토하였다.

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상관함수에 의한 순시전력이론을 이용한 DSP 능동전력필터 (A DSP Based Active Power Filter with Instantaneous Correlation Power Theory)

  • 정영국;임영철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.50-56
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    • 1999
  • 본 연구에서는 시간영역에서 전력이 해석되어지므로 이해하기 쉽고, 비교적 계측하기 용이한 상관함수에 의한 순시전력이론에 대해서 고찰하였다. 상관함수에 의한 순시전력이론은 시간영역에서 전압과 전류의 자기상관함수와 상호상관함수에 의해서 전력과의 전압과 상관성에 따라 상관전력과 비상관 전력으로 분해된다. 분해된 두 가지 전력성분으로부터 비선형 부항의 특성에 따라 전력과 전류를 유효성분, 기본파 무효성분 그리고 고조파성분 등 3성분으로 분해한다. 능동전력필터는 그 보상특성상 전력과 전류의 3성분만을 다루며, 실시간 제어를 위해 그외의 여러 복잡한 그리고 구현의 어려움이 있는 전력모델은 경제적이지 못하다. 상관함수적인 순시전력이론에 의해 분석된 전력성분들의 타당성을 입증하기 위해서 전압형 DSP능동전력필터를 제작하였다. 싸이리스터 제어 유도전동기 구동시스템의 전력을 제안된 순시전력이론에 의해 3성분으로 분해한 후, 이들 성분중에서 보상기준전류로 고조파성분과 기본파 무효성분을 각각 제어하여 그 보상결과로부터 타당성을 입증하였다.

PQR 순시전력이론에 의한 동적전압보상기의 보상전압 결정 (Determining the Compensation Voltages for Dynamic Voltage Restorers by use of PQR Instantaneous Power Theory)

  • 김효성;이상준;설승기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.442-449
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    • 2003
  • 본 논문은 PQR 순시전력 이론을 이용하여 순시전압보상장치 (DVR)에서 기준보상전압을 결정하는 방법을 제시한다. 측정된 3상 단자 전압은 시간지연 없이 PQR 좌표계로 변환된다. PQR 좌표계의 기준전압은 단일한 직류값이므로 DVR의 전압제어기는 단순하고 쉽게 설계가 가능해 진다. 제안된 제어방식은 피드백 제어기나 피드포워드 제어기에 모두 적용될 수 있다. 본 논문에서는 피드포워드 제어기에 대하여 이론을 적용하였으며 실험 및 시뮬레이션으로 검증을 하였다.

순시보상전류의 공간 벡터 검출법에 의한 3상 능동 직렬형 전압강하 보상기 (Three Phase Active Series Voltage Compensator by Space Vector Detecting Method)

  • 조재연;정영국;김정근;임영철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.560-564
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    • 2001
  • 본 연구에서는 3상 능동 직렬형 전압 보상기의 제어 알고리즘으로 공간 벡터 검출법(3-D SV)을 제안하고 있다. 제안된 3차원 공간 벡터법은 종전의 순시전력이론에 의한 방법에 비해 보상 기준치 연산과정을 간략화 할 수 있고 좌표변환이 필요치 않다. 제안된 알고리즘은 전원전압의 순간적인 sag가 발생되더라도 비선형 부하에 인가되는 전압은 일정한 정현파로 제어 가능하며 동시에 전원전류의 고조파와 기본파 무효전류도 보상 가능하다. 정상상태와 과도상태에서 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 제안된 이론의 타당성을 입증하였다.

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왜형된 전원조건을 고려한 단상 능동 직렬형 전압 보상기의 제어 알고리즘 (Control Algorithm of Single Phase Active Series Voltage Compensator Considering Distorted Power Conditions)

  • 김정근;정영국;김영철;임영철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.259-262
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    • 2001
  • 본 연구에서는 과도상태와 정상상태에서 고조파 보상특성이 우수한 순시전력이론을 단상에 적합하게 수정한 후 순시전압강하 보상 기능을 갖는 단상하이브리드형 직렬 능동전력필터의 제어에 적용하였다. 제안된 알고리즘은 전원전압이 순간적으로 왜형 및 강하되더라도 비선형 부하에 인가되는 전압은 항상 일정치를 갖는 정현파로 제어 가능하며 동시에 전원전류의 고조파와 기본파 무효전류도 보상 가능하다. 정상상태와 과도상태에서 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 제안된 이론의 타당성을 입증하였다.

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순시전압 sag 및 고조파 전류 보상을 위한 공간벡터 검출법 기반의 3상 하이브리드 직렬형 능동전력필터 (The Space Vector Detection based Three-Phase Hybrid Series Active Power Filter for Compensating Dynamic Voltage Sag and Harmonic Current)

  • 양승환;정영국;임영철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.303-310
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    • 2004
  • 본 연구에서는 순시전압 sag 및 고조파 전류 보상을 위한 공간벡터 검출법을 기반으로 한 3상 하이브리드 직렬형 능동전력필터 시스템을 제안하고 있다. 순시전안 sag 및 고조파 전류를 검출하기 위한 공간벡터 검출법은 종전의 이론에 비해 곱셈 연산 과정을 감소할 수 있고 좌표 변환이 필요치 않기 때문에 간략화한 보상 알고리즘 구현이 가능하다. 본 연구의 타당성은 전력전자전용 시뮬레이터 PSIM에 의해 정상상태와 과도상태에서 입증하였다. 그 결과 3상 교류 전원 모두에 순간적인 전압 sag가 발생되거나, 임의의 상에 왜형 및 sag가 있는 경우, 전압 보상 및 고조파 전류 보상이 모두 가능함을 입증하였다.

직접 필터법에 의한 3상 능동 직렬형 전압강하 보상기 (Three Phase Active Series Voltage Sag Compensator Using Direct Filter Method)

  • 정광식;정영국;조재연;임영철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.202-204
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    • 2001
  • 본 연구에서는 정상상태에서 고조파 전류와 순시전압강하의 보상특성이 우수한 3상 능동형 순시 전압강하 보상기를 제안하고 있다. 제안된 시스템의 보상 알고리즘으로는 구현하기 쉽고 간단한 직접 필터법가 사용되었으며 하이브리드 직렬형 능동전력필터에 적용하였다. 제안된 알고리즘은 전원전압이 순간적으로 왜형과 sag가 발생되더라도 비선형 부하에 인가되는 전압은 일정한 정현파로 제어 가능하며 동시에 전원전류의 고조파와 기본파 무효전류도 보상 가능하다. 정상상태와 과도 상태에서 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 제안된 이론의 타당성을 입증하였다.

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