This paper presents a grid voltage-sensorless current control design for an LCL-filtered grid-connected inverter with the purpose of enhancing the reliability and reducing the total cost of system. A disturbance observer based on the gradient steepest descent method is adopted to estimate the grid voltages with high accuracy and light computational burden even under distorted grid conditions. The grid fundamental components are effectively extracted from the estimated gird voltages by means of a least-squares algorithm to facilitate the synchronization process without using the conventional phase-locked loop. Finally, the estimated states of inverter system obtained by a discrete current-type full state observer are utilized in the state feedback current controller to realize a stable voltage-sensorless current control scheme. The effectiveness of the proposed scheme is validated through the simulation results.
This paper proposes a control algorithm for permanent magnet synchronous generator with a back-to-back three-level neutral-point clamped voltage source converter in a medium-voltage offshore wind power system under unbalanced grid conditions. The proposed control algorithm particularly compensates for the unbalanced grid voltage at the point of common coupling in a collector bus of offshore wind power system. This control algorithm has been formulated based on the symmetrical components in positive and negative rotating synchronous reference frames under generalized unbalanced operating conditions. Instantaneous active and reactive power are described in terms of symmetrical components of measured grid input voltages and currents. Negative sequential component of ac input current is injected to the point of common coupling in the proposed control strategy. The amplitude of negative sequential component is calculated to minimize the negative sequential component of grid voltage under the limitation of current capability in a voltage source converter. The proposed control algorithm makes it possible to provide a balanced voltage at the point of common coupling resulting in the generated power of high quality from offshore wind power system under unbalanced network conditions.
Geng, Yi-Wen;Liu, Hai-Wei;Deng, Ren-Xiong;Tian, Fang-Fang;Bai, Hao-Feng;Wang, Kai
Journal of Power Electronics
/
제18권1호
/
pp.171-184
/
2018
Unbalanced and distorted grid voltages cause the grid side current of a current source PWM rectifier to be heavily distorted. They can also cause the DC-link current to fluctuate with a huge amplitude. In order to enhance the performance of a current-source PWM rectifier under unbalanced and harmonic grid voltage conditions, a mathematical model of a current-source PWM rectifier is established and a flexible multi-objective control strategy is proposed to control the DC-link current and grid-current. The fundamental positive/negative sequence, $5^{th}$ and $7^{th}$ order harmonic components of the grid voltage are first separated with the proposed control strategy. The grid current reference are optimized based on three objectives: 1) sinusoidal and symmetrical grid current, 2) sinusoidal grid current and elimination of the DC-current $2^{nd}$ order fluctuations, and 3) elimination of the DC-current $2^{nd}$ and $6^{th}$ order fluctuations. To avoid separation of the grid current components, a multi-frequency proportional-resonant controller is applied to control the fundamental positive/negative sequence, $5^{th}$ and $7^{th}$ order harmonic current. Finally, experimental results verify the effectiveness of proposed control strategy.
Kim, Kiryong;Shin, Dongsul;Lee, Jaecheol;Lee, Jong-Pil;Yoo, Dong-Wook;Kim, Hee-Je
Journal of Power Electronics
/
제15권4호
/
pp.1066-1073
/
2015
This paper proposes a control strategy based on the frequency detection method, comprising a current control and a feed-forward voltage control loop, is proposed for grid-interactive power conditioning systems (PCS). For continuous provision of power to critical loads, PCS should be able to check grid outages instantaneously. Hence, proposed in the present paper are a frequency detection method for detecting abnormal grid conditions and a controller, which consists of a current controller and a feedforward voltage controller, for different operation modes. The frequency detection method can detect abnormal grid conditions accurately and quickly. The controller which has current and voltage control loops rapidly helps in load voltage regulation when grid fault occurs by changing reference and control modes. The proposed seamless transfer control strategy is confirmed by experimental results.
Generally, in a single-phase energy storage system (ESS) for households, AC ripple component with twice the fundamental frequency exists inevitably in the DC link voltage of single-phase PCS. In the grid-connected mode of a single-phase inverter, the AC ripple component in the DC link voltage causes low-order harmonics on grid-side current that deteriorates power quality on an AC grid. In this work, a control system adopting a feedforward controller is established to eliminate the AC ripple interference on the DC link side. Optimal battery nominal voltage design method is also proposed by considering the voltage loss and AC ripple voltage on DC link side in a single-phase ESS. Finally, the control system and battery nominal voltage design method are verified through simulations and experiments.
This paper investigates control algorithms for a doubly fed induction generator with a back-to-back three-level neutral-point clamped voltage source converter in a medium-voltage wind power system under unbalanced grid conditions. Negative sequence control algorithms to compensate for unbalanced conditions have been investigated with respect to four performance factors: fault ride-through capability, instantaneous active power pulsation, harmonic distortions, and torque pulsation. The control algorithm having zero amplitude of torque ripple indicates the most cost-effective performance in terms of torque pulsation. The least active power pulsation is produced by a control algorithm that nullifies the oscillating component of the instantaneous stator active and reactive power. A combination of these two control algorithms depending on operating requirements and depth of grid unbalance presents the most optimized performance factors under generalized unbalanced operating conditions, leading to a high-performance DFIG wind turbine system with unbalanced grid adaptive features.
Tumbelaka, Hanny H.;Borle, Lawrence J.;Nayar, Chemmangot V.;Lee, Seong-Ryong
Journal of Power Electronics
/
제9권3호
/
pp.365-376
/
2009
In this paper, the implementation of a three-phase shunt active power filter is presented. The filter is essentially three independent single-phase current-controlled voltage source inverters (CC-VSI) with a common DC bus. The CC- VSI is operated to directly control the AC grid current to be sinusoidal and in phase with the grid voltage without detecting the load currents. The APF consists of a current control loop, which shapes the grid currents to be sinusoidal and a voltage control loop, which regulates the active power balance of the system. The experimental results indicate that the active filter is able to handle predominantly the harmonics, as well as the unbalance and reactive power, so that the grid currents are sinusoidal, in phase with the grid voltages and symmetrical.
The utility-interactive inverter with critical loads should supply continuous and stable voltage to critical loads even during the grid fault. The conventional control method which performs current control for grid-connected mode and voltage control for stand-alone mode undergoes the critical load voltage variation during grid fault. The critical load voltage may have large transient when the inverter performs mode transfer after the islanding detection. Recently, the indirect current control method which does not have the transient state during not only islanding detection but also the mode transfer has been proposed. However, since the voltage control is maintained even during the grid-connected mode it is difficult to detect the islanding. This paper proposes an active anti-islanding method suitable for the indirect current control method which does not have NDZ(Non-Detection Zone).
This paper proposes a controller design of a distributed source inverter in stand-alone mode or grid-connected mode to compensate the current or voltage harmonics caused by local nonlinear load. The PR-based multi loop controller has been used to improve the dynamic performance of the system and to compensate the output voltage or grid current harmonics. The multi-loop controller consists of an outer current controller and an inner voltage controller for the output voltage control in stand-alone mode. In grid-connected mode, an outer current controller is added to the output voltage controller for the grid current control. The design performance of each controller is described through the Root locus and Bode plot of the transfer functions. The validity of the proposed control algorithm and design parameters has been verified through the PSiM simulation and experimental results.
Isolated power systems (IPS) are often characterized by a weak grid due to small power grids. The grid side voltage is no longer equivalent to an ideal voltage source of an infinitely big power grid. The conversion control of new energy sources, parameter perturbations as well as the load itself can easily cause the system voltage to oscillate or to become unstable. To solve this problem, increasing the energy-storage power sources is usually used to improve the reliability of a system. In order to provide support for the voltage, the energy-storage power source inverter needs an method to control the voltage source. Therefore, this paper has proposed the active damping control of a voltage source inverter (VSI) based on virtual compensation. By simplifying the VSI double closed-loop control, two feedback compensation channels have been constructed to reduce the VSI output impedance without changing the characteristics of the voltage gain of a system. This improvement allows systems to operate stably in a larger range. A frequency-domain analysis, and simulation and experimental results demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed method.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.