• 전기전자학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.216-224
• /
• 2020

본 논문은 계통 연계 기준인 Low Voltage Ride Through(LVRT) 및 High Voltage Ride Through(HVRT) 기능을 평가하기 위한 시험 장비의 임피던스 설계 방법을 제안한다. LVRT/HVRT 시험 장비는 계통 연계 규정에 명시되어 있는 계통 사고 전압을 일정시간 동안 발생시킬 수 있어야 하며 설계 사양에 맞게 사고전류의 크기를 제한해야 한다. 본 논문에서는 LVRT/HVRT 동작 시 탭 변환 단권변압기 시험 장비의 등가 모델을 기반으로 계통 연계 규정을 만족하기 위한 단권변압기의 임피던스를 설계한다. 제안하는 설계 방법을 이용하여 LVRT/HVRT 시험 시 요구되는 다양한 사고전압을 출력할 수 있는 시험장비의 설계를 위한 탭 간의 임피던스 설계 과정을 설명한다. 제안하는 설계 방법의 타당성을 검증하기 위하여, 10MVA급 LVRT/HVRT 시험 장비의 설계 과정을 설명하고 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.182-190
• /
• 2011

본 논문은 계통 전압 사고 상황에서 계통 연계형 풍력 발전 시스템이 만족시켜줘야 할 LVRT(Low Voltage Ride Through) 제어 전략을 제안한다. LVRT 규정은 계통 전압 사고 시 풍력 발전 시스템이 지켜야 할 부분들을 전압 감소율과 사고 시간에 대해 나타내고 있다. 특히 전압 감소율이 10% 이상일 경우에는 풍력 발전 시스템은 규정된 무효 전류를 전력 계통에 제공하여 계통 전압 확보에 이바지해야 한다. 본 논문에서의 LVRT 규정은 세계적으로 가장 엄격한 규정인, 독일 계통 연계 규정(German Grid Code)을 기준으로 하고 풀 스케일(Full-scale) 가변 속도 전력 변환 시스템을 고려하여 제어 전략을 수립한다. 본 LVRT 제어 전략은 계통 사고 시 LVRT 규정을 모두 만족시킴과 동시에 직류단 전압 제어의 추가적인 알고리즘으로 직류단 전압의 제어를 통하여 전체 풍력 발전 시스템의 전력 균형을 기할 수 있다. 3상 전압 지락 사고의 경우 계통으로의 전력 제어가 불가능하여 계통 측 컨버터가직류단 전압을 제어할 수 없으므로, 전력 제어의 기능을 발전기 측 인버터로 이행 시켜 상황에 따라 유연한 직류단 전압 제어가 가능함을 보였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 LVRT 제어 전략의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.169-180
• /
• 2019

Grid codes for grid-connected inverters are essential considerations for bulk grid systems. In particular, a low-voltage ride-through (LVRT) function, which can contribute to the grid system's stabilization with the occurrence of voltage sag, is required by such inverters. However, when the grid voltage is under zero-voltage condition due to a grid accident, a zero-voltage ride-through (ZVRT) function is required. Grid-connected inverters typically have phase-locked loop (PLL) control to synchronize the phase of the grid voltage with that of the inverter output. In this study, the LVRT regulations of Germany, the United States, and Japan are analyzed. Then, three major PLL methods of grid-connected single-phase inverters, namely, notch filter-PLL, dq-PLL using an active power filter, and second-order generalized integrator-PLL, are reviewed. The proposed PLL method, which controls inverter output under ZVRT condition, is suggested. The proposed PLL operates better than the three major PLL methods under ZVRT condition in the simulation and experimental tests.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권3호
• /
• pp.806-818
• /
• 2015

Based on the inherent relationship between dc-bus voltage and grid feeding active power, two dc-bus voltage regulators with different references are adopted for a grid-connected PV inverter operating in both normal grid voltage mode and low grid voltage mode. In the proposed scheme, an additional dc-bus voltage regulator paralleled with maximum power point tracking controller is used to guarantee the reliability of the low voltage ride-through (LVRT) of the inverter. Unlike conventional LVRT strategies, the proposed strategy does not require detecting grid voltage sag fault in terms of realizing LVRT. Moreover, the developed method does not have switching operations. The proposed technique can also enhance the stability of a power system in case of varying environmental conditions during a low grid voltage period. The operation principle of the presented LVRT control strategy is presented in detail, together with the design guidelines for the key parameters. Finally, a 3 kW prototype is built to validate the feasibility of the proposed LVRT strategy.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권4호
• /
• pp.1119-1130
• /
• 2015

This study investigates the multi-objective fuzzy optimization of crowbar resistance for the doubly fed induction generator (DFIG) low-voltage ride-through (LVRT). By integrating the crowbar resistance of the crowbar circuit as a decision variable, a multi-objective model for crowbar resistance value optimization has been established to minimize rotor overcurrent and to simultaneously reduce the DFIG reactive power absorbed from the grid during the process of LVRT. A multi-objective genetic algorithm (MOGA) is applied to solve this optimization problem. In the proposed GA, the value of the crowbar resistance is represented by floating-point numbers in the GA population. The MOGA emphasizes the non-dominated solutions and simultaneously maintains diversity in the non-dominated solutions. A fuzzy-set-theory-based is employed to obtain the best solution. The proposed approach has been evaluated on a 3 MW DFIG LVRT. Simulation results show the effectiveness of the proposed approach for solving the crowbar resistance multi-objective optimization problem in the DFIG LVRT.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권1호
• /
• pp.235-245
• /
• 2015

This paper proposes a reactive current assignment and control strategy for a doubly-fed induction generator (DFIG) based wind-turbine generation system under generic grid voltage sag or swell conditions. The system's active and reactive power constrains during grid faults are investigated with both the grid- and rotor-side convertors (GSC and RSC) maximum ampere limits considered. To meet the latest grid codes, especially the low- and high-voltage ride-through (LVRT and HVRT) requirements, an adaptive reactive current control scheme is investigated. In addition, a torque-oscillation suppression technique is designed to reduce the mechanism stress on turbine systems caused by intensive voltage variations. Simulation and experiment studies demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed control scheme to enhance the fault ride-through (FRT) capability of DFIG-based wind turbines during violent changes in grid voltage.

• 전기학회논문지
• /
• 제65권9호
• /
• pp.1479-1485
• /
• 2016

This paper presents DC voltage recovery time improvement method in DC link of High Voltage Direct Current (HVDC) with offshore wind farm. The wind farm should be satisfied Low Voltage Ride Through(LVRT) control strategy when grid faults occur. The LVRT control strategy indicates actions which have to be executed according to the voltage dip ratio and the fault duration. However, The LVRT control strategy makes between wind farm and power system through DC Link voltage when grid fault occurs. The de-loading scheme is one of the method to control the DC voltage. But de-loading scheme need to long DC voltage recovery time. Thus, this paper proposes an improved de-loading scheme and we analysis DC voltage and active power reference through a simulation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
• /
• pp.38-40
• /
• 2019

태양광발전설비 보급확대에 따른 전력계통의 안정도 확보를 위해 태양광인버터 계통안정도 향상을 위한 기능들의 추가가 요구되고 있다. 계통안정도 향상 기능 중 가장 대표적인 것이 LVRT(Low Voltage Ride-Through)이고, 태양광인버터의 계통 연계에서 효과적으로 LVRT 기능을 수행하기 위한 제어기 설계 방법을 제안하고 이를 PSIM 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다.

• 전기학회논문지
• /
• 제64권3호
• /
• pp.399-404
• /
• 2015

This paper presents the DC voltage control method in DC link of High Voltage Direct Current(HVDC) for an offshore wind farm in Low Voltage Ride Through(LVRT) situation. Wind generators in an offshore wind farm are connected to onshore network via HVDC transmission. Due to LVRT control of grid side inverter in HVDC, power imbalancing in DC link is generated and this consequentially causes rising of DC voltage. A de-loading scheme is one of the method to protect the wind power system DC link capacitors from over voltage. But the flaw of this method is slow control response time and that it needs long recovery time to pre-fault condition after fault clear. Thus, this paper proposes improved de-loading method and we analyze control performance for DC voltage in LVRT control of HVDC for an offshore wind farm.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.1814-1821
• /
• 2012

본 논문은 국내에서 설비용량 20MW 이상의 신재생발전기에 대해 계통연계 유지조건을 의무화하는 송배전용 전기설비 이용규정이 2012년부터 적용됨에 따라 이를 모의해석 기반의 풍력발전기 계통연계 검토 시에 고려하기 위한 풍력발전기의 LVRT(Low Voltage Ride Through) 전사모형을 개발하고 이를 풍력발전기가 연계된 전력계통의 성능평가에 적용하여 전사모델의 유용성을 검증한 후 전력계통의 대표적인 상정고장에 적용하여 국내 풍력발전기 계통연계 유지조건의 적용효과를 분석하였다.