• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.380-381
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• 2013

중요부하가 존재하는 계통연계 단상 인버터에서 LCL필터 설계시 계통으로 주입하는 전류뿐만 아니라 중요부하 전압품질도 고려되어야 한다. 또한, LCL필터의 가격과 부피측면을 고려하여 고조파 감쇠율 기준을 만족하면서 인덕턴스와 캐패시턴스는 가능한 작게 설계하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 계통 전류의 고조파 기준을 만족하고, LCL필터 모델로부터 구해지는 전달함수를 이용하여 계통연계시와 독립운전시 모두 중요부하의 전압품질이 만족하도록 단상 인버터의 필터설계를 한다. 또한, 중요부하 전압리플, 인덕터 부피, 무효전류량, 시스템 대역폭에 가중치를 적용한 LCL필터 최적설계 방법을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.69-70
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• 2012

본 논문은 LCL 필터의 능동댐핑을 적용한 3상 4선식 PWM 정류기 제어 방법을 제안한다. 3상 4선식 PWM 정류기의 입력단에 위치한 LCL 필터는 단일 L 필터에 비해 필터 사이즈, 무게 감소와 입력 전류의 고조파 성분 감쇠 등에 장점을 가지고 있다. 그러나 LCL 필터의 공진 주파수의 영향으로 PWM 정류기 제어 안정성 문제를 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 LCL 필터에 능동댐핑을 적용하여 PWM 정류기 제어 안정성을 향상 시킨다. 시뮬레이션 결과를 통해 본 논문이 제안한 제어 방법의 실효성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.75-76
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• 2015

계통연계형 인버터는 출력 전류의 고조파 저감을 위해 L 또는 LCL 필터를 사용된다. L필터에 비해 LCL 필터가 동일 인덕턴스로 높은 고조파 저감 효과를 가지기 때문에 일반적으로 LCL 필터를 이용하지만, 시스템에 공진이 발생하기 때문에, 이를 해결하기 위해 다양한 댐핑 기법과 함께 사용되어왔다. 특히, 능동 댐핑 기법은 추가적인 수동소자가 필요 없기 때문에, 수동 댐핑 기법에 비해 손실이 적다는 장점이 있으나, 추가적인 센싱회로가 필요하다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 추가적인 센서가 필요없는 3상 계통연계 인버터용 LCL 필터의 능동 댐핑 기법을 제안한다. 일반적인 계통연계 인버터에서 센싱받는 계통전압과 계통전류를 이용하여 캐패시터 전류를 계산하고, 이를 전류제어 루프에 보상함으로써 가상 저항 능동 댐핑 기법을 구현하고, 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.11-12
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• 2016

기존 LCL 필터 설계 방법의 경우, 시뮬레이션에 기반한 반복 과정을 통해 필터 파라미터를 최적화므로 많은 시간이 소요된다. 하지만 본 논문에서는 3상 PWM 인버터와 LCL 필터 분석을 통해 설계 시 고려 사항을 단순화할 수 있다. 또한 LCL 필터의 다양한 제약 조건을 파악하고, 이러한 조건 하에서 제작 비용을 최소화할 수 있는 해석 해(analytical solution)를 도출한다. 결과적으로 제안된 단계적(step-by-step) 설계 방법을 통해 빠른 시간내에 최적화된 LCL 필터를 선정할 수 있다. 제안된 방법의 유효성은 시뮬레이션을 통해 최종 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.461-462
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• 2020

본 논문은 LCL 필터를 사용하는 계통연계형 인버터의 병렬운전 조건에서 LCL 필터와 계통 임피던스 간의 상호간섭에 따른 공진특성을 분석하였으며, 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다. 인버터 병렬운전은 2대 조건을 고려하였으며, LCL 필터를 포함한 시스템 파라미터는 동일 조건으로 설정하였다. PCC 지점에 인버터 병렬운전 조건 시, 계통 임피던스 존재로 인해 각 인버터의 LCL 필터 간 상호간섭 영향이 발생하며 필터 공진주파수의 이동은 인버터 병렬연결 수와 계통 임피던스 크기와의 연관성을 분석하였다. PSIM을 통해 시뮬레이션하고, MATLAB/SIMULINK 2018a를 통해 검증한다. 실시간 디지털 시뮬레이터와 DSP 28377 제어보드 연동을 통해 2대 인버터 병렬운전 조건에서의 상호간섭 특성을 실험하였으며, 분석결과와 동일한 실험결과를 도출함으로써 해석의 타당성을 검증하였다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.65 no.3
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• pp.419-427
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• 2016

This paper proposes a design method of LCL-filter for a grid-connected three-phase inverter using a discontinuous PWM (DPWM) method. When using a DPWM method, many harmonic voltages are generated in the inverter output compared to a continuous PWM (CPWM) method. Therefore, an optimized grid-connected filter design is required for a DPWM method. The proposed design method provides generalized formula to design accurate LCL-filter without trial and error procedures. An inverter side inductance is designed by analyzing the current ripple injected to the grid. The Optimized parameters of LCL-filter can be designed by analyzing the total harmonic distortion (THD) and the ripple attenuation factor of the output current. The proposed LCL filter design method is demonstrated by simulation and experimental results.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.429-430
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• 2013

대용량 계통연계형 인버터에서 필터의 사이즈와 가격을 줄이고, 빠른 동적 특성을 얻기 위해서 LCL필터가 많이 사용된다. LCL필터 설계 시에 계통으로 유입되는 고조파 전류를 제한하는 것이 주된 목적이지만, LCL필터가 가지는 공진 특성 또한 고려되어야 한다. 그리고 인버터 전류 피드백으로 전류 제어 루프를 구성하는 경우와는 달리 계통 전류 피드백으로 인버터의 전류 제어 루프를 구성하게 되면 전자보다 더 안정적인 운전영역을 확보하게 된다. 하지만 이러한 운전영역 또한 LCL필터를 어떻게 설계하느냐에 따라 달라진다. 본 논문에서는 계통전류의 고조파 제한과 함께 전류제어기의 안정성을 고려한 LCL필터 설계 기법을 제안하고자 한다. 제안된 설계 기법을 통해서 얻어진 결과를 7.5kW급 계통연계형 인버터 시작품을 통해서 검증하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.26 no.2
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• pp.75-81
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• 2021

This study analyzes the resonance characteristics caused by the mutual interference between LCL filters and the grid impedance under the parallel operation of the grid-connected inverter using the LCL filter. These characteristics are verified through simulation and experiment. Two inverters are used to connect to the grid in parallel, and the system parameters, including the LCL filter, are set to the same conditions. In the case of inverters running in parallel at the point of common coupling, the presence of grid impedance causes mutual interference between the LCL filters of each inverter, and the deviation of the filter resonance frequency is analyzed to understand the parallel inverter. The correlation between the number of devices and the size of grid impedance is simulated by PSIM and verified by MATLAB. By connecting the real-time digital simulator Typhoon HILS to the DSP 28377 control board, the mutual interference characteristics are tested under the condition of two inverters running in parallel. The experimental and analysis results are the same, indicating the validity of the analysis.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.3-4
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• 2010

본 논문에서는, PWM 컨버터의 교류 전원 인터페이스를 위한 LCL 필터 설계에 대해 기술한다. 새로운 형태의 LCL 필터 전류 제어기를 소개하고 기존의 전류 제어 방식을 통한 필터 설계 값에 제안된 제어 기법을 적용 시켜 전류 제어 결과를 분석한 후, 제안된 제어기를 통한 필터 설계 측면에서의 유연성 및 용이함에 대해 언급한다. 분석의 타당성을 입증하기 위해 모의 실험 결과를 첨부하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.149-150
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• 2018

본 논문은 LCL 필터를 사용하는 계통 연계형 인버터의 제어기 설계에 대해서 제안한다. 계통 전류를 제어할 경우 댐핑 기법 없이 시스템이 안정할 수 있는 범위가 넓다. LCL 필터의 공진 주파수와 샘플링 주파수에 따라 시스템은 안정 영역과 불안정 영역으로 나눌 수 있다. LPF(Low Pass Filter)를 사용하는 경우 불안정 영역을 줄일 수 있다. 불안정 영역에서 LPF를 사용한 시스템의 안정성을 유지할 수 있는 전류 제어기 설계기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.