• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.489-490
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• 2013

계통 연계형 발전시스템은 스위칭 주파수를 기본으로 하는 배수 고조파들이 발생한다. 이 때 인버터의 출력 전류 고조파는 계통의 전력품질에 영향을 주므로 저역통과 필터를 이용하여 제거해 주어야 한다. 일반적으로 사용하는 L, LC필터는 구성이 간단하고 제어가 용이한 장점이 있지만 동적특성이 좋지 않고 필터의 성능향상을 위해서는 인덕턴스를 증가시켜야 하기 때문에 필터의 부피가 커지는 단점을 가지고 있다. 이에 반해 LCL필터는 LC필터에 비해 더 낮은 용량으로 높은 고조파 감쇄 효과를 구현 할 수 있다는 장점이 있다. 그리고 2레벨 인버터에 비해 3레벨 인버터는 높은 효율과 낮은 THD발생으로 계통 연계 시스템에 많이 적용되고 있다. 본 눈문에서는 계통연계형 3레벨 인버터의 LCL필터 설계를 하여 이를 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.43-45
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• 2019

펄스폭 변조 기법 (Pulse width modulation)을 사용하는 단상 인버터의 출력은 기본주파수 성분만이 아니라 고조파의 성분을 포함하고 있기 때문에 고조파 저감을 위한 필터의 사용이 필연적이다. LCL 필터는 기존의 L이나 LC 필터에 비해 시스템의 크기와 부피를 줄이며 동시에 전류 리플 감쇠 효율 등의 필터 성능이 뛰어나 최근 사용이 증가하는 추세이다. 본 논문에서는 LCL-필터의 인덕터에 알루미늄 권선을 적용하기위해 커패시터의 직렬 댐핑 저항과 더불어 인덕터의 권선 저항 또한 추가하여 필터의 전달함수를 고려하였다. 알루미늄은 구리 보다 전도율이 낮아 저항이 크지만, 구리에 비해 가볍고 가격이 저렴한 장점이 있다. 이를 계통 연계형 인버터에 적용하기 위해, 인덕터의 저항 성분 차이에 따른 댐핑(damping) 효과를 시뮬레이션을 통해 분석하였고 구리 권선과 알루미늄 권선을 사용한 인덕터를 각 제작하여 500 W 급 하드웨어 실험을 통해 전력변환장치에서의 알루미늄 권선 인덕터 적용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.146-147
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• 2019

본 논문에서는 LCL 필터를 사용하는 계통연계형 인버터에서 시스템을 안정시키기 위해 피드백 경로에 2차 저역 통과 필터(LPF)를 사용하였을 때 LPF의 감쇠비에 따른 응답특성을 분석한다. 계통연계형 인버터에서 LCL 필터를 사용할 때 필터의 공진 현상으로 인해 시스템은 불안정해지기 때문에 시스템을 안정화 시킬 수 있는 기법이 필요하다. 피드백 경로에 LPF를 사용하면 시스템은 안정해 질 수 있지만. 2차 LPF의 감쇠비와 자연주파수에 따라 응답 특성이 바뀌게 된다. 따라서 감쇠비에 따른 시스템 안정도를 시뮬레이션을 통해 확인한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.451-452
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• 2017

본 논문에서는 3상 PWM 전압형 컨버터의 LCL필터 설계기법을 제안한다. 3상 전압형 컨버터는 스위칭으로 인한 고조파를 함유하고 있기 때문에, 입력측 고조파 감소를 위한 수동필터가 필수적이며, 용량, 입력역률, 입출력 조건 등 여러 가지 파라미터를 필요하기 때문에 설계하는 데에 어려운 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 LCL필터의 최적 설계기준을 제안하며, 이에 대한 유효성을 입증하기 위해 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04b
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• pp.228-230
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• 2009

Nowadays, the LCL-filter type becomes an attractive grid interfacing for grid-connected Voltage Source Inverter (VSI). LCL-filter can render the current harmonics attenuation around the switching frequency by using smaller inductance than L-filter. This paper presents a study about the LCL-filter design for single-phase grid-connected inverter in Photovoltaic (PV) system. According to the expected current ripple, the inductances of the filter can be determined. Based on the absorbed reactive power on capacitor, the capacitance can be calculated. Due to the theoretical analysis, a LCL-filter based single phase grid connected inverter control system are simulated. The studied simulation results are given to validate the theoretical analysis.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.17 no.5
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• pp.431-437
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• 2012

PV simulators are essential equipment for testing power conditioning systems (PCS) which are one of an important part in PV generator systems, for testing before shipment. High dynamic PV simulator is required since MPPT(Maximum Power Point Tracking) test procedure has been established by EN50530 regulation recently. Most high quality PV simulator prevailed in the market is linear type which however has low efficiency. This paper proposes design guide lines for the power stage and LCL type filter cooperating with a switching mode PV simulator that shows high efficiency and very low power consumption. Proposed theory is verified by experiment.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.209-210
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• 2012

NPC 인버터는 높은 효율과 우수한 출력 THD로 계통연계 시스템에 많이 채용되고 있다. 이때 LCL필터는 계통연계 기준을 만족하면서 가격과 부피측면을 고려하여 인덕턴스와 캐패시턴스는 가능한 작게 설계하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 계통연계형 NPC 인버터에서 PWM기법을 고려하여 계통전류의 고조파 기준을 만족하면서 설계자가 독립부하 전압리플, 인덕터 부피, 무효전류량, 시스템 대역폭에 가중치를 적용할 수 있는 LCL필터 최적설계 방법을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.295-296
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• 2015

본 논문에서는 LCL-필터가 사용된 계통연계 인버터의 공진 전류를 저감하기 위한 개선된 불연속 전압 변조 방식을 제안한다. 기존의 불연속 전압 변조 방식은 전압변조신호가 60도마다 불연속적으로 변하기 때문에 많은 고조파가 발생하며, 이 고조파와 LCL-필터를 사용하는 계통연계 시스템의 공진주파수 대역이 겹치면 계통전류가 공진하는 문제가 발생한다. 제안하는 불연속 전압 변조 방식은 3상 지령 전압의 최대, 최소값을 이용한 오프셋을 전압 변조 신호에 주입하여 불연속적인 부분에 의해 발생하는 고조파를 저감하여, 공진주파수 대역이 겹치게 되었을 경우 발생하는 문제를 방지한다. PSIM 시뮬레이션을 통해 제안하는 불연속 전압 변조 방식의 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.71-72
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• 2015

본 논문에서는 LCL필터가 적용된 대용량 3-Level NPC AC/DC PWM 컨버터의 출력 DC 전압 동특성을 향상시킬 수 있는 방법으로 예측제어기법을 적용하였다. 예측제어를 위하여 LCL필터와 3-Level NPC 컨버터를 모델링하고, 시뮬레이션을 통하여 제안하는 방법의 제어성능을 검토하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.38-39
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• 2010

태양광 및 풍력발전에서 계통연계 인버터의 LCL필터설계 시계통에 주입되는 전류의 고조파 저감만을 고려하였으나 연료전지 발전과 같이 독립부하가 존재하는 경우, 이 같은 설계 기법을 적용 시 독립부하의 전압은 일정한 품질을 보장할 수 없다. 본 논문에서는 계통에 주입되는 전류 품질 뿐만 아니라 독립부하의 전압 품질도 고려한 LCL필터 설계방법을 제안한다.