• 전력전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.319-327
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• 2008

3상의 PWM 인버터는 풍력발전설비에서 계통연계나 전력제어의 목적으로 그 수요가 급증하고 있다. 이러한 인버터는 스위칭에 의한 고조파를 저감하기 위하여 L-필터나 LCL-필터를 통하여 계통과 연결된다. LCL-필터는 L-필터에 비하여 낮은 스위칭 주파수의 고조파도 효율적으로 저감할 수 있으며 비교적 적은 인덕턴스로 만족할 만한 수준의 계통 전류를 생성한다. 하지만 LC의 추가로 인해 생기는 추가 극점이 시스템의 공진을 초래하여 안정성 문제에 영향을 미친다. 본 논문에서는 전력이론을 이용하여 설계된 LCL필터 시스템의 성능향상과 공진에 의한 안정성 문제의 개선기법을 제안한다. 시뮬레이션과 실험결과를 바탕으로 개선기법의 타당성을 보인다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.423-431
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• 2001

최근의 유도전동기 구동 시스템은 고속의 ON, OFF동작 특성을 가진 전력 반도체 소자를 가진 인버터와 이를 제어하기 위한 SVPWM(Space Vector PWM)제어이론에 의하여 주로 구성되어 있다. 이러한 PWM 인버터는 정현파 형태의 전압과 전류를 얻기 위해 높은 스위칭 주파수로 동작을 하게 되고, 매 스위칭이 일어나는 순간마다 di/dt 및 dv/dt가 매우 크기 때문에 무시할 수 없는 양의 고주파 누설전류가 고정자 권선과 프레임 사이에 존재하는 기생 커패시터를 통해 접지로 흐르게 된다. 이로 인해 누전보호 계전기의 오동작 및 모터 권선의 절연파괴에 의한 모터의 수명단축 등과 같은 문제점을 야기하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 일으키는 고주파 누설 전류와 커먼 모드 전압을 감쇄하기 위하여 4 레벨 반파 브릿지 인버터에 의해 커먼 모드 전압과 크기가 같고 극성이 반대인 전압을 생성하고, 이 전압을 커먼 모드 트랜스포머에 인가하여 누설 전류의 원인이 되는 커먼 모드 전압을 상쇄시킬 수 있는 새로운 형태의 능동형 커먼 모드 전압 감쇄기를 제안하였다. 제안된 감쇄기의 동작 성능을 P-SPICE를 이용한 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권9호
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• pp.523-526
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• 2016

This paper was researched about 1,200 V level floating island IGBT (insulated gate bipolar transistor). Presently, 1,200 V level IGBT is used in Inverter for distributed power generation. We analyzed and compared electrical charateristics of the proposed floating island IGBT and conventional IGBT. For analyzing and comparison, we used T-CAD tool and simulated the electrical charateristics of the devices. And we extracted optimal design and process parameter of the devices. As a result of experiments, we obtained 1,456 V and 1,459 V of breakdown voltages, respectively. And we obatined 4.06 V and 4.09 V of threshold voltages, respectively. On the other hand, on-state voltage drop of floating island IGBT was 3.75 V. but on-state vlotage drop of the conventional IGBT was 4.65 V. Therefore, we almost knew that the proposed floating island IGBT was superior than the conventional IGBT in terms of power dissipation.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권4호
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• pp.1551-1564
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• 2016

The high penetration level of inverter-based distributed generation (DG) power plants is challenging the low-voltage ride-through requirements, especially under unbalanced voltage sags. Recently, a flexible injection of both positive- (PS) and negative-sequence (NS) reactive currents has been suggested for the next generation of grid codes. This can enhance the ancillary services for voltage support at the point of common coupling (PCC). In light of this, considering distant grid faults that occur in a mainly inductive grid, this paper proposes a complete voltage support control scheme for the interface inverters of medium or high-rated DG power plants. The first contribution is the development of a reactive current reference generator combining PS and NS, with a feature to increase the PS voltage and simultaneously decrease the NS voltage, to mitigate voltage imbalance. The second contribution is the design of a voltage support control loop with two flexible PCC voltage set points, which can ensure continuous operation within the limits required in grid codes. In addition, a current saturation strategy is also considered for deep voltage sags to avoid overcurrent protection. Finally, simulation and experimental results are presented to validate the effectiveness of the proposed control scheme.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권3호
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• pp.24-28
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• 2014

With ever rising concerns about saving of fossil fuel resource, there have been an increasing demand for use of energy more efficiently. The electric motor driven inverters can be a great help to improve energy efficiency. They are also used to control the motor speed to the actual need. Therefore the use of them can lead to reduce energy consumption. In particular, the medium voltage(MV) drive systems used for pumps, fans, steel rolling mills and tractions have widespread applications in the industry. They cover power ratings from 0.4MW to 40MW at the MV level of 2.3kV to 13.8kV. The majority of the installed MV drive systems however, are in the 1MW to 4MW range with voltage rating from 3.3kV to 6.6kV. But they are required to reduce size and weight like other power electronic equipments. In this paper, we studied on the 3.3kV(105A) compact rack type inverter system for improving the cooling efficiency. At first, we confirmed the tendency of temperature with computational simulation using ANSYS ICEPAK and actual experimental tests. And then we researched thermal performance improvement designs in order to reduce temperature of the transformer for the safe operation. It can reduce temperature of transformer that using pipe type flow guide in the system. As a result, we found out more efficient solution by thermal-fluid analysis.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.661-668
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• 2024

전력전자 풀파워 컨버터 기반의 직접 구동 영구자석 동기 풍력발전 그리드 연계 시스템의 토폴로지를 기반으로 풍력터빈 모델과 그리드 측 인버터 모델을 연구하고, 기계측 정류기 제어 기반의 전류 및 속도 이중 폐쇄 루프 전략과 전류 및 전압 이중 폐쇄 루프를 기반으로 한 그리드 측 인버터 제어 전략을 설계하여 2레벨 연속 이중 폐쇄 루프 완전 제어 전략을 구현했다. MATLAB/Simulink를 이용하여 시스템 시뮬레이션 모델을 구축하였고, 풍속이 단계별로 변할 때의 장치의 동작을 시뮬레이션하였으며, 그리드 전압의 동일한 위상과 양호한 정현파 특성을 갖는 그리드 연결 전류를 출력하였다. 연결된 시스템이 안정적이고 효율적으로 실행되었다. 시뮬레이션 결과 모델의 타당성과 합리성, 제어 전략의 정확성과 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권6호
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• pp.500-506
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• 1999

본 논문에서는 새로운 개념으로 개발된 고성능 IGBT형 보조전원장치를 보인다. 새롭게 개발한 장치는 대용량 IGBT소자를 이용하여 직접형 3레벨 PWM 인버터로 시스템이 구성되고, 32bit DSP를 사용하여 시스템의 성능을 향상시킨 것이다. 기존의 것에 비해 무게와 크기는 40% 감소시켰고, 효율은 94% 이상, 소음은 65dBA 로 개선 시켰으며, 출력전압의 왜형율은 5%이하, 입력전압 및 부하변동 등의 과도상태시의 출력변동폭은 10%이하로 향상시켰다.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.269-278
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• 2020

In this paper, two types of DC/DC converters in a hydrogen fuel cell hybrid railway vehicle system, which serve to charge high-voltage battery and supply power to an inverter for driving a driving motor, were compared and analyzed. A two-level interleaving boost converter and a three-level boost converter were compared and analyzed, and a theoretical design method was proposed to have an efficiency characteristic of over 95%. In addition, a digital controller design method considering the digital phase delay component of DSP (TMS320F28335) is presented. Finally, the validity of the theoretical design of the converter with 20kW power was verified through static and dynamic experiments respectively.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권4호
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• pp.583-590
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• 2011

Three-level NPC inverters have been put into practical use for years especially in high voltage high power grids. This paper researches three-level active power filters (APFs). In this paper a mathematical model in the d-q coordinates is presented for 3-phase 3-wire NPC APFs. The deadbeat control scheme is obtained by using state equations. Canceling the delay of one sampling period and providing the predictive value of the harmonic current is a key problem of the deadbeat control. Based on this deadbeat control, the predictive output current value is obtained by the state observer. The delay of one sampling period is remedied in this digital control system by the state observer. The predictive harmonic command current value is obtained by the repetitive predictor synchronously. The repetitive predictor can achieve a better prediction of the harmonic current with the same sampling frequency, thus improving the overall performance of the system. The experiment results indicate that the steady-state accuracy and the dynamic response are both satisfying when the proposed control scheme is implemented.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.349-360
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• 2006

이중여자 유도형 풍력발전 시스템은 다른 풍력발전 시스템에 비하여 에너지 변환 효율이 우수하고 전력변환 장치의 용량이 작아도 되는 특성이 있다. 이러한 특징을 살리기 위해서는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지의 변화를 고려하여 발전기의 제어기를 설계해야 한다. 본 논문에서는 상위 제어기와 하위 제어기로 구분하여 이중여자 유도 발전기의 제어기를 설계하였다. 상위 제어가는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지가 변화함에 따라서 발전기의 운전모드를 결정하고 제어 기준값을 계산한다. 발전기의 운전모드는 최저 속도 제어와 가변 토크 제어, 그리고 토크 제한 모드로 구성된다. 하위 제어기는 상위 제어기의 지령에 따라서 발전 시스템의 전류를 제어한다. 또한 본 논문에서는 3kW급 권선형 유도기를 사용한 이중여자 유도형 풍력발전기의 시뮬레이터를 제작하였다. 설계한 제어기는 시뮬레이터에 적용하여 실험적으로 검증하였다.