Mohd Zainuri, Muhammad Ammirrul Atiqi;Radzi, Mohd Amran Mohd;Soh, Azura Che;Mariun, Norman;Rahim, Nasrudin Abd.
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제11권6호
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pp.1714-1728
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2016
This paper presents improved harmonics extraction based on Adaptive Linear Neuron (ADALINE) algorithm for single phase photovoltaic (PV) shunt active power filter (SAPF). The proposed algorithm, named later as Improved ADALINE, contributes to better performance by removing cosine factor and sum of element that are considered as unnecessary features inside the existing algorithm, known as Modified Widrow-Hoff (W-H) ADALINE. A new updating technique, named as Fundamental Active Current, is introduced to replace the role of the weight factor inside the previous updating technique. For evaluation and comparison purposes, both proposed and existing algorithms have been developed. The PV SAPF with both algorithms was simulated in MATLAB-Simulink respectively, with and without operation or connection of PV. For hardware implementation, laboratory prototype has been developed and the proposed algorithm was programmed in TMS320F28335 DSP board. Steady state operation and three critical dynamic operations, which involve change of nonlinear loads, off-on operation between PV and SAPF, and change of irradiances, were carried out for performance evaluation. From the results and analysis, the Improved ADALINE algorithm shows the best performances with low total harmonic distortion, fast response time and high source power reduction. It performs well in both steady state and dynamic operations as compared to the Modified W-H ADALINE algorithm.
이 연구는 지하수유동에 영향을 주는 조ㆍ중ㆍ세립질 화강암 불연속면 거칠기의 특성을 비교한 것이다. 공초점 레이저 현미경으로 관찰된 거칠기 데이터는 스펙트럼 분석과 고속푸리에 변환에 의해 해석되었다. 또한 노이지가 제거된 거칠기 데이터에 대하여 거칠기 특성을 정량화하기 위하여 프랙탈 해석에 적용해 보았다. 이를 위해 조ㆍ중ㆍ세립질 화강암 코어를 대상으로 브라질리안 시험으로 인공 단열을 발생시켰다. 측정은 전체 12개의 공시체에서 36개의 조사선에서 실시되었다. 공초점 레이저 현미경을 사용하여 연속적인 거칠기를 이산 데이터로 표현할 수 있으며, 이렇게 하여 얻어진 이산데이터를 바탕으로 고속 푸리에 변환을 실시한 결과 제2 고조파 성분이 가장 큰 값을 보이고 있다. 또한 스펙트럼 에너지 분포는 조립질 공시체에서 0.9853, 중립질 공시체에서 1.0792, 세립질 공시체에서 0.6794의 평균값을 보이고 있으며, 이는 프랙탈 해석에서와 마찬가지로 거칠기가 클수록 저주파수 영역대에서 고조파의 에너지 분포가 높게 나타남을 알 수 있다.
The three-phase four-wire power distribution system can be used to supply power to single-phase and three-phase loads at the same time. There are linear loads and nonlinear loads as single-phase loads connected to each phase. The nonlinear load generates a harmonic current during the power energy conversion process. In particular, the single-phase nonlinear load has a higher proportion of generation of the third harmonic current than the harmonics of the other orders. In a three-phase four-wire system, the third harmonic current flows through the neutral wire to the power supply side, affecting the power supply side and the line. Furthermore, the magnitude of the current flowing in the neutral line can be higher than the current flowing in the individual phase. If the neutral current is higher than the phase current, the breaker may be blocked. Therefore, it is necessary to reduce the amount of current flowing in the neutral line by harmonics. There is a method of zigzag connecting a single phase transformer by a method of reducing 3 harmonic current. In this study, the method of reducing the magnitude of the three harmonic currents flowing through the zigzag wire by comparing the polarity and the negative polarity characteristics of the single phase transformer was compared through measurement and simulation.
3상 4선식 전원공급 시스템에서 단상 및 3상 부하의 운전하에서 전압 불평형은 부하의 불평형 운전에 의해 발생되고, 전류 불평형은 떨어진 전압 품질에 의해 더욱 심해진다. 에너지 변환장치로 사용되는 여러 형태의 컨버터는 3상 4선식 배전시스템에 직접적으로 고조파 전류를 주입함으로서 고조파 왜란을 증가시킨다. 고조파 전류는 전동기 출력 토크를 감소시키고, 전동기를 과열 또는 소음을 증가시키며 회전자에 토크 맥동을 증가하여 기계적인 공진과 진동을 발생하는 등 여러 가지 부작용을 낳고 있다. 따라서 본 논문은 3상 4선식 배전시스템에서 선형 및 비선형 부하의 혼합 운전시 불평형과 고조파 성분에 의해 유도전동기의 특성 변화에 대한 연구로서 선형 단독운전, 비선형 부하 결합에 따른 특성 변화를 해석한 것으로서 단상 비선형 부하의 추가 운전시 5 고조파 필터로도 저감이 어려운 고조파로 인해 토크 맥동 횟수는 줄고 리플값은 증가함을 확인할 수 있었다.
전기추진시스템 분야에서 AC/DC 컨버터는 상대적으로 간단한 다이오드 소자를 이용하는 정류기가 가장 널리 사용되고 있으며 이 정류기는 입력 전류에 큰 고조파를 포함하고 있어서 고조파 저감을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서 제안된 방식은 다이오드 정류기의 출력 전류를 정류기와 추진전동기 입력측에 주입하여 정류기와 추진전동기 입력 전류에 포함되는 고조파 성분을 줄이고 또한, 와이-델타 변압기를 정류기 및 추진전동기 입력회로에 설치되는 전류주입장치의 분배회로에 사용하여 주입전류와 전원 및 부하를 서로 절연함으로써 전류파형 개선과 전기적 안전성을 확보하였다. 제안한 방법을 현재 사용 중인 전기추진선박에서 적용하여 시뮬레이션 하였으며 기존의 전력변환장치와 비교하여 그 타당성을 입증하였다.
본 논문에서는 3상 3선식 전력시스템에서 전류 고조파와 전원 전압 불평형을 보상하는 직렬형 능동전력필터에 관하여 연구하였다. 직렬형 능동전력필터는 병렬형 수동필터와 병용으로 구성되어져 수동필터의 고조파 보상 능력을 향상시켜주며, 전원측의 전류 고조파를 더욱 저감시키고, 전원 전압의 불평형을 보상하여 부하측에 평형한 전원조건이 형성되도록 보상해 준다. 제안하는 제어 알고리즘은 전류 고조파 보상을 위한 방법과 전원 전압 불평형을 보상하는 방법으로 나누어지며 최종적인 보상 전압은 계산되어진 두 가지 보상 전압의 합의 형태가 되겠다. 전류 고조파 보상을 위한 보상 지령 전압은 정의되어진 성능함수에 의해 계산되어지며, 전원 전압 불평형 보상을 위한 보상 지령 전압은 동기 좌표를 이용하여 계산되어진다. 실험을 통하여 제안하는 알고리즘의 우수성을 입증하였다.
현대 사회 전반에 걸쳐 개인용 컴퓨터와 같은 비선형 부하가 증가하여, 중성선에는 많은 고조파 전류가 흐른다. 3상 4선식 배전계통을 채용하는 중성선에 과다한 고조파 전류가 흐르면 여러 가지 고조파 장해를 일으킨다. 중성선 고조파 저감 대책으로 지그재그 변압기를 이용하는 영상 필터가 널리 쓰이고 있다. 본 논문에서는 상용화된 중성선 영상 전류 저감장치를 분석하고, 고조파를 저감시키기 위해서 상업용 설비 부하에 적용하고자 한다. 실측한 값과 MATLAB으로 시뮬레이션 한 값을 수치와 그래프로 비교해 보았다.
This paper proposes a switching frequency reduction method for MMC (Modular Multilevel Converter) utilizing redundancy operation of sub-module, which can offer reduction of voltage harmonics and switching loss. The feasibility of proposed method was verified through computer simulations with PSCAD/EMTDC software. Based on simulation analysis, a hardware scaled-model of 10kVA, DC-1000V MMC was designed and manufactured in the lab. Various experiments were conducted to verify the feasibility of proposed method in the actual hardware system. The hardware scaled-model can be effectively utilized for analyzing the performance of MMC according to the modulation scheme and redundancy operation.
현대 사회 전반에 걸쳐 조명설비와 같은 비선형 부하가 증가하여, 중성선에는 많은 고조파 전류가 흐른다. 3상 4선식 배전계통을 채용하는 중성선에 과다한 고조파 전류가 흐르면 여러 가지 고조파 장해를 일으킨다. 중성선 고조파 저감 대책으로 지그재그 변압기를 이용하는 영상 필터가 널리 쓰이고 있다. 본 논문에서는 상용화된 중성선 영상 전류 저감장치를 분석하고, 고조파를 저감시키기 위해서 조명 부하에 적용하고자 한다. 실측한 값과 MATLAB으로 시뮬레이션한 값을 수치와 그래프로 비교해 보았다.
Kim Hoe-Geun;Na Seok-Hwan;Lim Young-Cheol;Jung Young-Gook
전력전자학회:학술대회논문집
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전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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pp.160-168
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2001
The RPWM (Random· Pulse Width Modulation) is a switching technique to spread the voltage and current harmonics over a wide frequency area. By using randomly changing switching frequency of the inverter, the power spectrum of the electromagnetic acoustic noise can be spread to the wide-band area. The wideband noise is much more comfortable and less annoying than the narrow-band one. So, the RPWM has been attracting interest as an excellent method for the reduction of acoustic noise on the inverter drive system. In this paper a new RPPWM (Random Position Space Vector PWM) is proposed and implemented. Each of three phase pulses is located randomly in each switching interval. Along with the randomization of PWM pulses, the space vector modulation is also executed in the C167 micro-controller. The experimental results show that the voltage and current harmonics are spread to a wide band area and that the audible switching noise is reduced by the proposed RPPWM method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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