• Journal of Power Electronics
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• 제19권5호
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• pp.1142-1152
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• 2019

This paper presents a control method for reducing the current distortion in an indirect matrix converter (IMC) operating in boost mode under unbalanced input conditions. IMCs operating in boost mode are useful in distributed generation (DG) systems. They are connected with renewable energy systems (RESs) and the grid to transmit the power generated by the RES. However, under unbalanced voltage conditions of the RES, which is connected with the input stage of the IMC operating in boost mode, the input-output currents are distorted. In particular, the output current distortions cause a ripple of the power, which is transferred to the grid. This aggravates the reliability and stability of the DG system. Therefore, in this paper, a control method using positive/negative sequence voltages and currents is proposed for reducing the current distortion of both side in IMCs operating in boost mode. Simulation and experimental results have been presented to validate effectiveness of the proposed control method.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권1호
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• pp.297-309
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• 2016

Grid-connected inverters (GCIs) with an LCL output filter have the ability of attenuating high-frequency (HF) switching ripples. However, by using only grid-current control, the system is prone to resonances if it is not properly damped, and the current distortion is amplified significantly under highly distorted grid conditions. This paper proposes a synchronous reference frame equivalent proportional-integral (SRF-EPI) controller in the αβ stationary frame using the parallel virtual resistance-based active damping (PVR-AD) strategy for grid-interfaced distributed generation (DG) systems to suppress LCL resonance. Although both a proportional-resonant (PR) controller in the αβ stationary frame and a PI controller in the dq synchronous frame achieve zero steady-state error, the amplitude- and phase-frequency characteristics differ greatly from each other except for the reference tracking at the fundamental frequency. Therefore, an accurate SRF-EPI controller in the αβ stationary frame is established to achieve precise tracking accuracy. Moreover, the robustness, the harmonic rejection capability, and the influence of the control delay are investigated by the Nyquist stability criterion when the PVR-based AD method is adopted. Furthermore, grid voltage feed-forward and multiple PR controllers are integrated into the current loop to mitigate the current distortion introduced by the grid background distortion. In addition, the parameters design guidelines are presented to show the effectiveness of the proposed strategy. Finally, simulation and experimental results are provided to validate the feasibility of the proposed control approach.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.296-308
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• 2010

본 논문은 영구자석형 동기발전기를 이용한 풍력발전 시스템의 3병렬 운전과 계통연계 기술을 제안한다. 영구자석형 풍력발전 시스템에서 back-to-back 컨버터는 발전기와 계통에 직접 연결되므로 시스템 정격에 준하는 전력 반도체 소자와 필터가 요구된다. 본 논문은 시스템의 전력변환부를 3병렬로 연결하고 병렬 운전에 의해 발생할 수 있는 순환 전류는 적절한 내부 인덕터 선정으로 해결한다. 낮은 스위칭 주파수로 운전되는 대용량 풍력발전 시스템의 THD 규정을 만족시키기 위해 최적 설계된 LCL필터를 사용하고 LCL필터에 의해 발생할 수 있는 공진 문제는 전력이론을 통한 능동 댐핑 기법을 통하여 추가적인 손실 없이 보상한다. 또한 계통 왜곡 및 불평형 시 발생할 수 있는 전력 품질의 문제는 추가적인 보상 알고리즘을 적용하여 향상시킨다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 병렬 운전 시스템과 알고리즘의 타당성을 검증한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권12호
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• pp.83-87
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• 2015

This paper presents a simple notch filter, which is so suitable for three-phase unbalanced and distorted power line. In the d-q synchronous transformation, three-phase unbalanced and distorted voltages generate lots of ripple voltages on d-q axes. The ripples make disturbances on controllers such as PLL of phase tracking. Unbalanced state makes ripple of double the frequency of power line. Odd harmonics 5th and 7th on the line make even 4th and 6th ripples on d-q axes due to the rotating reference frame, respectively. Cascaded two comb filters, delay lines 1/4T and 1/8T, are adopted for the ripple rejection. The filter rejects harmonics 2nd, 4th, 6th, 10th and so on. They are very effective to remove the ripples of both unbalance and distortion. The filter, implemented by two FIFOs on an experimental system, is adopted on a PLL controller of power line phase tracking. Through the simulation and experimental results, performance of the proposed comb filter has been validated.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권1호
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• pp.157-166
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• 2016

In this paper, a new sag and peak voltage detector is proposed for a single-phase inverter using delta square operation. The conventional sag detector is from a single-phase digital phase-locked loop (DPLL) that is based on d-q transformations using an all-pass filter (APF). The d-q transformation is typically used in the three-phase coordinate system. The APF generates a virtual q-axis voltage component with a 90° phase delay, but this virtual phase cannot reflect a sudden change in the grid voltage at the instant the voltage sag occurs. As a result, the peak value is drastically distorted, and it settles down slowly. A modified APF generates the virtual q-axis voltage component from the difference between the current and the previous values of the d-axis voltage component in the stationary reference frame. However, the modified APF cannot detect the voltage sag and peak value when the sag occurs around the zero crossing points such as 0° and 180°, because the difference voltage is not sufficient to detect the voltage sag. The proposed algorithm detects the sag voltage through all regions including the zero crossing voltage. Moreover, the exact voltage drop can be acquired by calculating the q-axis component that is proportional to the d-axis component. To verify the feasibility of the proposed system, the conventional and proposed methods are compared using simulations and experimental results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1055_1056
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• 2009

본 논문은 신.재생 에너지원 중 태양광을 이용한 소용량의 가정용 및 건물용 태양광 발전 시스템인 단상 계통연계형 인버터의 출력전류 고조파 발생에 대한 연구로서 상용제품에 대한 실험 결과를 제시하고, 이를 모의한 실험을 통하여 단상 계통연계형 인버터의 출력전류 고조파 억제를 위한 연구 근거로 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.532-534
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• 2005

본 논문은 신${\cdot}$재생에너지원을 이용한 분산전원용 계통연계 인버터의 전류고조파저감에 관한 연구로서 전류고조파는 진력풍질 측면에서 중요한 요소 중의 하나이나 전원전압의 불평형, 왜곡 및 부적절한 전류제어기의 조정 등의 원인으로 인하여 이런 목적의 달성이 어렵게 된다. 전류제어기법 중에는 동기좌표게 상에서 동작하는 전향보상부 PI 제어기가 일반적으로 사용되고 있으며 본 논문에서는 전원전압 왜곡 하에서 전류제어기 이득과 전류고조파의 관계를 분석하고 Particle Swarm Optimization(PSO) 알고리즘을 이용하여 PI 제어기를 최적 조정하는 방법을 제안하였으며 모의시험과 적용실험을 통하여 그 유용성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.494-495
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• 2014

계통에 분산전원을 연계하여 운용하는 경우 인버터는 일반적으로 계통 전압의 위상 정보를 필요로 한다. 그러나 계통 전압의 불평형 또는 왜곡 조건은 계통 위상각 검출에 영향을 주어 정확성을 감소시킨다. 본 논문에서는 계통전압이 왜곡되거나 불평형 상태에서도 위상각 정보를 정확하고 신속하게 검출하기 위해 고속 푸리에 변환을 이용한 새로운 PLL (Phase-Locked Loop) 기법을 제안한다. 제안된 기법은 샘플링 속도와 변환할 시간 범위를 최적화하여 최소한의 연산으로 계통 전압의 위상을 계산한다. 제안된 기법의 타당성이 시뮬레이션을 통해 입증된다.