• 제목/요약/키워드: dq modeling

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하이브리드 Cascade 5-레벨 PWM 정류기의 회로 DQ모델링 및 동작특성 해석 (Circuit DQ Modeling and Analysis of Operating Characteristics for Hybrid Cascade Five-level PWM Rectifier)

  • 최남섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.817-824
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    • 2000
  • 본 논문은 절연변압기를 사용하지 않는 하이브리드 멀티레벨 PWM 정류기(특히 5-레벨)의 회로 DQ 모델링 및 동작특성 해석에 대한 연구이다. 회로 DQ 변환은 동기속도로 회전하는 변환 행렬을 사용함으로써 3상 시변 회로를 정지된 등가회로로 변환한다. 이러한 회로 DQ 변환을 통해 얻은 등가회로를 사용하여 시스템의 동작 특성 및 유용한 설계식들을 보다 쉽게 얻을 수 있다. 즉, 각 DC 커패시터 전압 및 전원이 공급하는 유효전력, 무효전력과 제어변수의 해석적인 식들을 보이고, 나아가 멀티레벨 출력을 얻기 위한 각 DC 전압들을 AC 전원으로부터 직접 build-up 할 수 있음을 제시한다. 또한 5-레벨 출력전압을 보장하기 위한 제어식을 유도한다. 끝으로, 이러한 모델링 및 해석의 타당성을 검증하기 위하여 MATLAB을 사용한 모의 실험을 행하고, 해석적인 예측과 모의실험으로 얻어진 파형의 일치성을 확인하였다.

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회로 DQ 변환을 이용한 UPFC의 모델링 및 동작특성 해석 (Modeling and Characteristic Analysis of UPFC Using Circuit DQ Transform)

  • 최남섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1027-1029
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    • 2002
  • UPFC(Unified Power Flow Controller)는 계통의 선로로 전송되는 무효전력과 유효전력을 독립적으로 보상해줄 수 있는 유연송전시스템 기기로, 전력계통 전압 안정화와 위상제어 둥의 목적으로 실용성과 적용성이 뛰어나므로 최근 들어 국내외에서 활발하게 연구 되고 있다. 본 논문에서는 회로 DQ 변환 기법을 적용하여 UPFC를 모델링하고 동작특성 해석한다. 회로 DQ 변환의 결과 정특성 및 동특성을 나타낸는 등가회로를 구할 수 있으며 이로부터 각종 특성식과 설계식을 도출해 낸다. 또한, 제안된 모델링 및 동작특성 해석의 결과의 타당성은 PSIM 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

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복소 벡터와 dq 변환을 이용한 교류기 모델링에 관한 연구 (A Study on AC Machine Modeling using Complex Vector and dq Transformation)

  • 홍선기;박진호
    • 전기학회논문지
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    • 제61권11호
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    • pp.1601-1605
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    • 2012
  • Three-phase voltage and current is applied to the three-phase alternating current motors which are commonly used in industry. Three phase variables of a, b, c are converted into d, q, 0 axis and the AC machines are modeled and analyzed. Basically the coordinate transformation or d-q transformation is used for convenience, a few steps are needed to analyze the motor performances - separating d and q components, establishing each equivalent circuit, and solving the differential equations of the circuits. In this study, a modeling technique of induction motor using complex vector is proposed and it can explain the induction motor physically. This method does not need the separating process of d and q components. With this technique, the model becomes simple, is easy to understand in physical, and can get the same results with those from the other models. These simulation results of the proposed model are compared with them for the conformation of the proposed method.

회로 DQ 변환을 이용한 3상 PWM Boost AC-AC 컨버터의 특성해석 (Characteristic Analysis of Three Phase PWM Boost AC-AC Converter Using Circuit DQ Transformation)

  • 최남섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권7호
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    • pp.1514-1519
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    • 2003
  • 본 논문은 Custom Power의 입력 전압 Sag 보상을 위해 사용되는 3상 PWM Boost AC-AC 컨버터의 정적특성 및 동적 특성의 모델링 및 해석을 다룬다. 특히 회로 DQ 변환 기법을 사용하여 기본파 영역에서 시스템의 특성을 모두 포함하는 등가회로를 구하고, 전압이득과 입력 역률에 대한 해석적인 결과를 도출한다. 또한, 제어의 관점에서 유용한 일정한 동작 점 하에서의 선형화 된 상태방정식을 구한다. 끝으로, PSIM 시뮬레이션을 통하여 제안된 등가회로 모델링과 해석이 타당함을 확인하였다.

직렬-병렬 공진 무선전력전송 시스템의 동기 좌표계 모델 (DQ Synchronous Reference Frame Model of a Series-Parallel Tuned Inductive Power Transfer System)

  • 노은총;이상민;이승환
    • 전력전자학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.477-483
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    • 2020
  • This study proposes a DQ synchronous reference frame model of a series-parallel tuned inductive power transfer (SP-IPT) system. The wireless power transmission system experiences control difficulty because the transmitter-side controller cannot directly measure the receiver-side load voltages and currents. Therefore, a control-oriented circuit model that shows the dynamics of the IPT system is required to achieve a well-behaved controller. In this study, an equivalent circuit model of the SP-IPT system in a synchronously rotating reference frame is proposed using the single-phase DQ transformation technique. The proposed circuit model is helpful in modeling the dynamics of the voltages and currents of the transmitter- and receiver-side resonant tanks and loads. The proposed circuit model is evaluated using frequency- and time-domain simulation results.

회로 DQ 변환을 이용한 하이브리드 Cascade 5-레벨 PWM 인버터를 포함하는 무효전력보상기의 모델링 (Modeling of Static Var Compensator with Hybrid Cascade 5-level PWM Inverter Using Circuit DQ Transformation)

  • 최남섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.421-426
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    • 2002
  • Hybrid cascade multilevel PWM inverter has advantages of hybrid structure which enhances the better utilization of power semiconductor switches, that is, both hi호 power-low frequency switch, GTO and low power-high frequency switch, IGBT can be used in the same circuit. In this paper, a static var compensator using hybrid cascade 5-level PWM inverter is presented for high voltage/high power applications. The proposed system is modelled by circuit DQ transformation, and thus an equivalent circuit is obtained which reveals the important characteristics of the system and lead to the related equations. Finally, circuit structure and characteristics is presented and the validity of the characteristics analysis is shown through PSIM simulation.

3상 PWM Buck AC-AC 컨버터의 특성해석과 제어 (Characteristic Analysis and Control of Three Phase PWM Buck AC-AC Converter)

  • 최남섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1283-1290
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    • 2003
  • PWM Buck AC-AC 컨버터는 최근 들어 전압 또는 전력 레귤레이터, 전자식 변압기, 위상 천이기와 같은 산업현장의 다양한 응용분야에 폭넓게 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 PWM Buck AC-AC 컨버터의 정적 및 동적 모델링과 완전한 특성 해석을 제시한다. 먼저, 3상의 컨버터 시스템은 DQ 변환 기법에 의하여 모델링 되고 그에 따라 전압이득과 역률과 같은 기본적인 특성식을 구하고 제어를 위한 시스템의 상태 방정식과 전달함수를 구한다. 다음으로, 이러한 해석에 기초하여 매우 빠른 동적 응답을 갖도록 순시적인 듀티 변동이 가능한 feedforward-feedback 제어기법을 제안한다. 끝으로, 실험결과를 통하여 이러한 모델링과 해석 및 제어가 유효함을 확인할 수 있다.

Multivariable Optimal Control of a Direct AC/AC Converter under Rotating dq Frames

  • Wan, Yun;Liu, Steven;Jiang, Jianguo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제13권3호
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    • pp.419-428
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    • 2013
  • The modular multilevel cascade converter (MMCC) is a new family of multilevel power converters with modular realization and a cascaded pattern for submodules. The MMCC family can be classified by basic configurations and submodule types. One member of this family, the Hexverter, is configured as Double-Delta Full-Bridge (DDFB). It is a novel multilevel AC/AC converter with direct power conversion and comparatively fewer required components. It is appropriate for connecting two three-phase systems with different frequencies and driving an AC motor directly from a utility grid. This paper presents the dq model of a Hexverter with both of its AC systems by state-space representation, which then simplifies the continuous time-varying model into a periodic discrete time-invariant one. Then a generalized multivariable optimal control strategy for regulating the Hexverter's independent currents is developed. The resulting control structure can be adapted to other MMCCs and is flexible enough to include other control criterion while guaranteeing the original controller performance. The modeling method and control design are verified by simulation results.

Modeling and Analysis of Cascade Multilevel PWM Rectifier Using Circuit DQ Transformation

  • Park, Nam-Sup
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제1권3호
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    • pp.163-168
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    • 2003
  • This paper presents a cascade multilevel PWM rectifier without the isolation transformers for energy build-up at each inverter modules. The features and advantages of the proposed PWM rectifier can be summarized as follows; I) It realizes the high power high voltage AC/DC power conversion, 2) It uses no transformer which is bulky and heavy, 3) It has hybrid structure so that switching devices can be effectively utilized, 4) It produces high quality AC current even in high power high voltage applications, 5) The input power factor remains unity by simple modulation index control. The multilevel rectifier is analyzed by using the circuit DQ transformation whereby the characteristics and control equations are obtained. Finally, it will be shown that the system simulation reveals the validity of analyses.

전압 Sag 보상을 위한 PWM Boost AC-AC 컨버터의 동작 특성 해석 (Operating Characteristics Analysis of PWM Boost AC-AC Converter for Compensation of Voltage Sag)

  • 최남섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.315-319
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    • 2003
  • 본 논문은 Custom Power의 입력 전압 Sag 보상을 위해 사용되는 PWM Boost AC-AC 컨버터의 정적 특성 및 동적 특성의 모델링 및 해석을 다룬다. 특히 회로 DQ 변환 기법을 사용하여 기본파 영역에서 시스템의 특성을 모두 포함하는 등가회로를 구하고, 전압이득과 입력역률에 대한 해석적인 결과를 도출한다. 또한, 제어의 관점에서 유용한 일정한 동작점 하에서의 선형화된 상태방정식을 구한다. 끝으로, 시뮬레이션을 통하여 제안된 등가회로 모델링과 해석이 타당함을 확인하였다.

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