• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.1-7
• /
• 2009

There are two ways to connect an LCL filter in a grid-connected VSI. A wye connected LCL filter is general way, and the other is a delta connected LCL filter. While a model of a system with a wye connected LCL filter is calculated, a model of a system with a delta connected LCL filter is not formulated. Thus, we propose a mathematical model of a system with a delta connected LCL filter. Also, a comparative study of capacitor current harmonics of a delta connected LCL filter and a wye connected LCL filter is included. Experimental results exhibit that it is advantageous to control grid currents for a system with a delta connected LCL filter.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2016.07a
• /
• pp.157-158
• /
• 2016

LCL 필터는 스위칭 고조파를 저감하는 저역통과필터로써 L 필터에 비해 경제적이며 효과적인 스위칭고조파 감쇄능력을 갖는다. 하지만 LCL 필터는 L 필터에서 존재하지 않은 공진문제를 야기한다. 이러한 LCL 필터의 공진현상은 계통주입전류의 품질을 저하시키고 LCL 필터의 고조파 억제성능을 저하시킬 수 있는 잠재적 요소이다. 최근에는 스위칭 고조파 및 LCL 필터 공진성분 뿐만 아니라 기본파 주파수 부근의 저차 고조파 성분도 계통주입전류를 왜곡시키는 원인의 하나로 밝혀져다. 그러므로 LCL 필터를 설계하기 위해서는 주요 주파수 영역에서의 정확한 필터동작해석이 요구된다. 본 논문은 기본파 주파수, 공진주파수, 스위칭주파수에 대한 L 필터와 LCL 필터의 주파수응답을 통해 필터의 동작을 해석하며, 시뮬레이션을 통해 계통주입전류의 스위칭 고조파 및 저차 고조파를 저감하기 위한 최적의 필터인덕터 비율을 제안한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.21 no.12
• /
• pp.16-22
• /
• 2020

The characteristics of the LCL filter for grid-connected inverters have been discussed in academia and industry. An online simulation tool was applied to compare and analyze the difference between the LCL filter and L filter. LCL filters were modeled and simulated using a range of professional simulation simulators, and the LCL filters were found to have good filtering effects for high-frequency harmonics. First, this paper summarizes the transfer functions of the LCL filter and provides the Bode plot diagram. The accuracy and validity of the filter attenuation characteristics were confirmed by a fast Fourier transform based on off-line simulation tools, such as PSIM and MATLAB, depending on the given parameters of the LCL filter. Finally, the Typhoon HIL402 real-time simulation was performed for hardware in the loop simulation to verify the actual filtering characteristics of the LCL filter.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.363-364
• /
• 2015

최근 에너지 저장장치의 사용과 신재생에너지를 이용한 분산발전의 규모가 점차 확대됨에 따라 계통에 원활한 전류주입과 주입 전류의 스위칭 고조파 리플성분 저감을 위해 LCL 필터를 이용한 계통연계형 인버터가 널리 사용되고 있다. 이러한 계통연계형 인버터의 주입전류 특성은 LCL 필터에 종속적이기 때문에 정밀한 주입전류제어를 위해 LCL 필터의 정확한 해석이 요구된다. 본 논문에서는 명확한 LCL 필터 해석을 위해 LCL 필터의 인덕터 직렬 내부저항을 고려한 LCL 필터 특성을 해석하였으며, 이러한 해석을 기반으로 LCL필터 공진현상에 따른 주입전류의 THD를 저감하기 위한 인덕터 가상 직렬저항 능동댐핑 기법을 제안하고 HILS 실험을 통해 제안하는 능동댐핑 기법의 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2014.11a
• /
• pp.155-156
• /
• 2014

본 논문은 계통연계 목적으로 사용하는 LCL필터의 공진현상을 억제하기 위한 간단한 능동 댐핑 원리와 방법을 보인다. LCL필터는 기존의 1차 필터인 L필터에 비해 적은 동량으로 효과적인 출력파형의 고조파 저감 효과를 갖지만, LC파트 추가로 인해 허수축에 공진복소극이 존재하여 필연적으로 시스템에 공진이 발생하게 된다. 본 논문에서는 추가적인 센서나 수동소자의 사용 없이 LCL필터의 공진복소극을 상쇄하는 노치필터를 제어기에 적용하여 시스템의 안정성을 확보한다. 시뮬레이션을 수행하여 타당성을 입증한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.7 no.5
• /
• pp.490-498
• /
• 2002

In this paper, a design method of LCL filter at the AC input side of a voltage source PWM converter is proposed. Effective method to prevent pollution of the utility caused by high frequency current ripple is to use a AC input LCL filter, The C elements in the filter provide a low impedance path for the high frequency component, preventing them from entering the utility. The resistors In series with the capacitors are used for damping the resonance in the filter The design examples are shown and the validity of the proposed design method is verified through the PSIM simulation.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
• /
• v.16 no.2
• /
• pp.261-270
• /
• 2021

In this study, the design methodology of LCL filter for grid-connected three-phase inverter was studied. First, the advantages and disadvantages of applying typical filter structures as a filter for grid connection of a three-phase inverter were analyzed. Next, filter design methodologies for grid connection of a three-phase inverter were analyzed, and an effective filter design methodology was determined to satisfy the harmonic requirements in grid connection. In order to verify the effectiveness of the design methodology, EMTP models such as a three-phase inverter, a three-phase LCL filter, and a performance evaluation system to evaluate the performance of the designed filter were developed using EMTP-RV. Next, an LCL filter was designed for an application example of a three-phase inverter, and the waveforms of the output voltage and outage current of the three-phase inverter were checked through EMTP-RV simulation work. In particular, the validity of the design methodology was verified by confirming that the magnitude of the current ripple was reduced to a limited magnitude through waveform analysis of the output current.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2012.07a
• /
• pp.69-70
• /
• 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
• /
• 2016.11a
• /
• pp.11-12
• /
• 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.

• Journal of IKEEE
• /
• v.21 no.2
• /
• pp.105-114
• /
• 2017

This paper proposes a design method of an LCL-filter for grid-tied three-level inverter systems. The demand for three-phase PWM inverters in applications such as wind or solar power generation systems has been increase in recent years. To reduce harmonic components caused by switching operation, such inverters are connected to the grid via an LCL filter. Although there are research results for designing LCL-filter, the modulation method should be fully considered to make the filter perform desired cancellation ability with minimized size. This paper presents the design methodology for an LCL-filter that is optimized for SVM switching operations. The simulation and experimental results verify the validity of the LCL-filter designed with proposed method in this paper.