• 제목/요약/키워드: Proportional-resonant control

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고조파 전압이 포함된 계통과 연계된 듀얼벅 인버터의 DCM 구간에서 전류 왜곡 개선을 위한 비례공진 제어기 (The Proportional Resonant Controller for Improving the Current Distortion of the Dual buck inverter in DCM Section Connected grid system with harmonic voltage)

  • 최민재;조영훈;최진욱;문영민
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.286-287
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    • 2018
  • Recently, the development of renewable energy using solar energy is drawing attention. One of these PV systems, the Dual buck Inverter, is one of the topologies used in conjunction with the system, characterized by high efficiency and shoot-through reduction. However, current distortion appears severely in grid connection. So, in this paper, the method of compensation through PR controller was verified through simulation as an analysis of current distortion components and a control method to improve them.

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Performance Improvement of Grid-Connected Inverter Systems under Unbalanced and Distorted Grid Voltage by Using a PR Controller

  • Lee, Jong-Hyun;Jeong, Hae-Gwang;Lee, Kyo-Beum
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제7권6호
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    • pp.918-925
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    • 2012
  • This paper proposes a control method for grid-connected inverter systems under unbalanced and distorted grid voltage. The proposed method can reduce the power ripple caused by the unbalanced condition and compensate for the low-order harmonics of the output currents caused by the distortion of grid voltage. To reduce the power ripple, our method replaces the two conventional PI controllers with one PR controllers in the stationary frame. PR controllers can implement selective harmonic compensation without excessive computational requirements; the use of these controllers simplifies the method. Both the simulated and experimental results agree well with the theoretical analysis.

불평형부하 시 전력품질 향상을 위한 독립형 인버터의 다중루프 제어기 설계 (Design of Multiloop Control of Stand-alone Inverter for Power Quality Improvement under Unbalanced Load)

  • 조종민;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.327-328
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    • 2015
  • 본 논문은 불평형부하 조건에서 전력품질 향상을 위한 독립형 인버터의 다중루프 제어기를 설계하고 실험적으로 검증하였다. CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 제어를 수행하는 독립형 인버터에 정지좌표계 상에서 다중루프 특성을 갖는 전압-전류 제어기를 설계하여 불평형 부하에 안정적인 전력공급을 수행하도록 구현하였다. 전압 제어기는 기본파 및 선택적 고조파 제어특성을 갖는 PR(Proportional-Resonant, 비례-공진)제어기를, 전류제어기는 P제어기를 적용하였다. 50kW 독립형 인버터 프로토타입을 구현하였으며, 불평형부하 조건에서 기존 동기좌표계 PI 제어와 비교할 때, 선간전압 THD는 4.3%에서 0.9%, 불평형률은 4.3%에서 0.35%로 개선됨으로써 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.

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불평형 전압 조건에서 Vector PI 제어기를 적용한 MMC-HVDC 시스템의 순환전류 제어 (Circulating Current Control of MMC-HVDC System based on Vector PI Controllers under Unbalanced Grid Voltage Conditions)

  • 이준선;김시환;김래영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.7-8
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    • 2016
  • 본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multilevel Converter ; MMC) 고압 직류 송전 (High Voltage Direct Current ; HVDC) 시스템의 순환전류 성분을 제어하기 위해 VPI (Vector Proportional Integral) 제어기를 적용한 순환전류 제어 기법을 제안하였다. 제안한 방식은 기존의 준공진 (Quasi-Resonant) 제어기를 적용한 방식과 비교하여 계통 주파수 변동에 강인하고 넓은 공진 대역폭 선정이 용이한 장점을 갖는다. 제안한 순환전류 제어기의 성능은 기존의 준공진 제어기를 적용한 기법과 계통 전압 단상지락 및 계통 주파수 변동 상황에서 시뮬레이션을 통하여 비교 검증하였다.

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비선형부하에 의해 발생하는 고조파 보상을 위한 독립형 또는 계통연계형 인버터 제어기 설계 (Controller Design of Stand-Alone or Grid-Connected Inverter to Compensate Harmonics Caused by Nonlinear Load)

  • 신찬호;임경배;;최재호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.440-448
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    • 2017
  • This paper proposes a controller design of a distributed source inverter in stand-alone mode or grid-connected mode to compensate the current or voltage harmonics caused by local nonlinear load. The PR-based multi loop controller has been used to improve the dynamic performance of the system and to compensate the output voltage or grid current harmonics. The multi-loop controller consists of an outer current controller and an inner voltage controller for the output voltage control in stand-alone mode. In grid-connected mode, an outer current controller is added to the output voltage controller for the grid current control. The design performance of each controller is described through the Root locus and Bode plot of the transfer functions. The validity of the proposed control algorithm and design parameters has been verified through the PSiM simulation and experimental results.

Analysis and Control of NPC-3L Inverter Fed Dual Three-Phase PMSM Drives Considering their Asymmetric Factors

  • Chen, Jian;Wang, Zheng;Wang, Yibo;Cheng, Ming
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권6호
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    • pp.1500-1511
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    • 2017
  • The purpose of this paper is to study a high-performance control scheme for neutral-point-clamping three-level (NPC-3L) inverter fed dual three-phase permanent magnet synchronous motor (PMSM) drives by considering some asymmetric factors such as the non-identical parameters in phase windings. To implement this, the system model is analyzed for dual three-phase PMSM drives with asymmetric factors based on the vector space decomposition (VSD) principle. Based on the equivalent circuits, PI controllers with feedforward compensation are used in the d-q subspace for regulating torque, where the cut-off frequency of the PI controllers are set at the twice the fundamental frequency for compensating both the additional DC component and the second order component caused by asymmetry. Meanwhile, proportional resonant (PR) controllers are proposed in the x-y subspace for suppressing the possible unbalanced currents in the phase windings. A dual three-phase space vector modulation (DT-SVM) is designed for the drive, and the balancing factor is designed based on the numerical fitting surface for balancing the DC link capacitor voltages. Experimental results are given to demonstrate the validity of the theoretical analysis and the proposed control scheme.

왜곡된 전원 전압하에서 Composite 관측기를 이용한단상 PWM 컨버터의 정현파 전류 제어 (Sinusoidal Current Control of Single-Phase PWM Converters under Voltage Source Distortion Using Composite Observer)

  • ;이동훈;이석규
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.466-476
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    • 2011
  • 본 논문에서는 composite 관측기를 이용하여 전원전압 왜곡시 단상 PWM 컨버터의 고성능 전류제어를 제안한다. composite 관측기를 적용함으로써 전원 전압 및 전류의 기본파와 고조파 성분을 시간지연 없이 추출할 수 있다. 추출된 기본파 성분은 전원단의 페이저 각을 찾는 PLL시스템에 이용된다. 멀티 비례-공진 제어기로 단상 입력전류를 정현파로 제어하고 고조파 성분을 제거한다. 시뮬레이션과 실험 결과로 제안된 방법의 타당성을 검증한다.

디젤발전기가 포함된 독립형 마이크로그리드에서의 BESS 제어기법 및 운전모드 연구 (Control and Operating Modes of Battery Energy Storage System for a Stand-Alone Microgrid with Diesel Generator)

  • 조종민;안현성;김지찬;차한주
    • 전력전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.86-93
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    • 2018
  • In this work, control methods and operating modes are proposed to manage standalone microgrid. A standalone microgrid generally consists of two sources, namely, battery energy storage system (BESS) and diesel generator (DG). BESS is the main source that supplies active and reactive power regardless of load conditions, whereas DG functions as an auxiliary power source. BESS operates in a constant voltage constant frequency (CVCF) control, which includes proportional-integral + resonant controller in a parallel structure. In CVCF control, the concept of fundamental positive and negative transformation is utilized to generate a three-phase sinusoidal voltage under imbalanced load condition. Operation modes of a standalone microgrid are divided into three modes, namely, normal, charge, and manual modes. To verify the standalone microgrid along with the proposed control methods, a demonstration site is constructed, which contains 115 kWh lead-acid battery bank, 50 kVA three-phase DC - AC inverter, and 50 kVA DG and controllable loads. In the CVCF control, the total harmonic distortion of output voltage is improved to 1.1% under imbalanced load. This work verifies that the standalone microgrid provides high-quality voltage, and three operation modes are performed from the experimental results.

NURBS 적응보간기를 이용한 Jerk 제한 이송속도 생성 (Design of Jerk Bounded Feed Rate with Look Ahead using Adaptive NURBS Interpolator)

  • 권성환;모한 세카르;양승한
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.457-458
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    • 2006
  • A method for obtaining smooth, jerk bounded feed rate profile in high speed machining has been developed. This study proposes a NURBS interpolator based on adaptive feed rate control with a well developed look ahead algorithm which takes into account the machining dynamics as well. Limitation of jerk and proportional torque rate result in smoothened loads on the machine which effectively reduces excitation of the resonant frequencies of the machine. It is found that the values of the feed rate of the down stream sharp corner have profound effect on the feed rate of the upstream sharp corners. By using a windowing scheme the feed rate profile obtained after look ahead method is re-interpolated to reduce the jerk related problems. This is compared with the adaptive NURBS interpolator to show the effectiveness of the proposed method. Simulation results indicate that the consideration of 'ripple effect' is important in avoiding jerk and thereby increasing the machining accuracy.

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PR제어기를 이용한 단상 계통 연계형 태양광 인버터 설계 (PR Controller Based Current Control Scheme for Single-Phase Inter-Connected PV Inverter)

  • 부우충기엔;성세진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.3587-3593
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    • 2009
  • 최근 태양광 시스템에서는 기존의 태양광 시스템을 계통과 전원으로 상호 접속하는 것에 대한 연구에 관심이 모아지고 있다. 단상, 삼상 시스템에 관계없이 태양광 시스템에서 태양광 인버터는 계통연계 동작에 중요한 역할을 하기 때문에 전체 시스템에서 핵심요소로 고려된다. 태양광 인버터를 제어하기 위해서는 부하 전류 조절이 핵심요소 중 하나이다. 일반적으로 태양광 인버터에서 이용되는 PI 제어기는 정상상태 오차와 왜란에 취약하다는 단점을 가지고 있기 때문에 실제 시스템에 완벽하게 적용하기에는 무리가 있다. 특히, 이는 고주파영역에서의 PI와 PR 제어기의 성능을 비교해보면 알 수 있다. 이 논문에서 제시된 PR 제어기는 무한 이득을 교류 기본파 성분에 넣을 수 있기 때문에 PR 제어기는 회전좌표계의 PI 제어기에서 사용되는 디커플링 기법과 복잡한 변환 없이 제로 정상상태오차에 도달할 수 있다. 그렇기 때문에 이 논문에서는 PI 제어기를 대체하는 이론적 분석을 통해 PR 제어기를 설계하였다. 논문에 제시되어 있는 이론을 바탕으로 한 PR 제어기를 고정 소수점 연산방식의 32비트 마이크로컨트롤러 DSP320F2812를 기반으로 한 3kW 프로토타입 태양광 인버터에 적용, 평가하였다. 또한 태양광 인버터의 제어 성능을 시뮬레이션과 실험결과를 통하여 보여주고 검증하였다.