• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1999년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
• /
• pp.21-25
• /
• 1999

This paper proposes a novel control strategy of SVC(Static var compensator) using cascade multilevel inverter. To control the reactive power instantaneously, the dq-dynamic system model is described and analyzed. A single pulse pattern based on the SHE(Selective Harmonic Elimination) technique is determined from the look-up table to reduce the line current harmonics and a rotating fundamental frequency switching scheme is applied to adjust the DC capacitor voltage at the scheme level. From the simulation, it is verified that this proposed control scheme make the dynamic control response of SVC fast, the current harmonics low, and the DC capacitor voltage balanced.

• 에너지공학
• /
• 제14권1호
• /
• pp.37-45
• /
• 2005

연료 전지 시스템은 아주 유용한 에너지원 중의 하나이다. 시스템은 재사용이 가능하고 환경 친화적인 에너지원이라는 장점을 갖는다. 연료 전지로부터 교류 성분을 얻기 위해서는 인버터가 필요하다. 멀티 레벨 컨버터는 고 전력 연료 전지 시스템에 대한 인버터로서 사용된다. 고조파 분석을 통하여 멀티 레벨컨버터에서 연료 전지의 전압 강하가 증가할 때 기본파 성분은 감소하는 반면 고조파 성분과 왜형률이 증가하는 것을 알 수 있다. 전압 강하 문제를 해결하기 위해서 연료 전지 출력단에 부스트 컨버터 사용, 펄스폭 제어, 울트라커패시터 사용 등 세 가지 서로 다른 해결 방법을 이 논문에서 제안하였다. 제안된 세 가지 해결 방법을 분석하였고 시뮬레이션 결과를 사용하여 비교 분석하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제11권6호
• /
• pp.1645-1655
• /
• 2016

A Dynamic Voltage Restorer (DVR) model is proposed to eliminate the short-term voltage disturbances that occur in the grid-connected mode, the switching between grid-connected mode and the stand-alone mode of a Microgrid. The proposed DVR structure is based on a conventional cascaded H-bridge multilevel inverter (MLI) topology; a novel composite control strategy is presented, which could ensure the compensation ability of voltage sag by the DVR. Moreover, the compensation to specified order of harmonic is added to implement effects that zero-steady error compensation to harmonic voltage in specified order of the presented control strategy; utilizing wind turbines-batteries units as DC energy storage components in the Microgrid, the operation cost of the DVR is reduced. When the Microgrid operates under stand-alone mode, the DVR can operate on microsource mode, which could ease the power supply from the main grid (distribution network) and consequently be favorable for energy saving and emission reduction. Simulation results validate the robustness and effective of the proposed DVR system.

• 전기학회논문지
• /
• 제67권7호
• /
• pp.846-853
• /
• 2018

In this paper, an improved model predictive control (MPC) method is proposed, which reduces the amount of calculations caused by the increased number of candidate voltage vectors with the increased voltage level in multi-level inverters. When the conventional MPC method is used for multi-level inverters, all candidate voltage vectors are considered to predict the next-step current value. However, in the case that the sampling time is short, increased voltage level makes it difficult to consider the all candidate voltage vectors. In this paper, the improved MPC method which can get a fast transient response is proposed with a small amount of the computation by adding new candidate voltage vectors that are set to find the optimal vector. As a result, the proposed method shows faster transient response than the method that considers the adjacent vectors and reduces the computational burden compared to the method that considers the whole voltage vector. the performance of the proposed method is verified through simulations and experiments.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.559-561
• /
• 2008

본 논문에서는 실용적이며 신뢰성 있는 고전압 대용량 유도전동기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 개발하여 산업 현장에 적용한 내용을 소개하였다. 실용적인 PWM (Pulse Width Modulation)과 PEBB (Power Electronics Building Blocks)에 기초한 신뢰성 있는 분산 제어를 적용하였으며, H-브릿지 멀티레벨 인버터를 이용한 유도 전동기 벡터 제어시의 위상지연을 보상하여 제어 성능을 향상시켰다. 또한, Power Cell 고장 발생시 시스템을 정지하지 않으면서 효율적 운전을 가능하게 하는 3상 불평형 제어를 이용하여 잉여성을 확보하였다. 다양한 전압과 용량의 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 설계 및 제작하여 각종 부하 실험, 산업 현장 적용을 통해 적용된 방법의 타당성과 실용성을 입증하였다. 또한 실제 제품 설계, 생산, 판매, 유지 보수 과정을 통해 설계의 유연성, 생산의 효율성, 유지 보수의 편리함, 그리고 사용자 요구에 대한 대응성이 우수함을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.574-576
• /
• 2008

Now there are two types Non-contact compensation AC automatic voltage regulator (A.V.R). One is transformer compensation regulator, whose principle is the combination of multiple compensation transformers, do the compensation by turning on and off the connections of the transformer through the multi-full bridge circuit. This method removed the mechanical drive and contacts, which increases the life and the dynamic performance of the A.V.R. However, the compensation is multilevel, and it needs many compensation transformers and switches, the circuit is complex, the compensation precision is low. Another type is PWM switch AC regulator, whose principle is getting the AC voltage from the input, then induce the AC compensation voltage through commutating and high frequency PWM transforming, and phase tracking. Here the compensation is step-less, the compensation precision is high, and the response is fast. But the circuit is complex, and it needs an inverse compensation transformer, which is difficult to realize high-power applications. In this paper, it shows an Automatic Voltage Regulator which use high frequency PWM inverter do compensation. This A.V.R has the function as the custom-power, which make the performance of the power supply in a high level.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제18권3호
• /
• pp.863-870
• /
• 2018

The traditional power control theories for the harmonic reduction methods in multilevel inverters are found to be unreliable under unbalanced load conditions. The unreliability in harmonic mitigation is caused by voltage fluctuations, non-linear loads, the use of power switches, etc. In general, the harmonics are reduced by filters. However, such devices are an expensive way to provide a smooth and fast response to secure power systems during dynamic conditions. Hence, the Decoupled Double Synchronous Reference Frame (DDSRF) theory combined with a State Delay Controller (SDC) is proposed to achieve a harmonic reduction in power systems. The DDSRF produces a sinusoidal harmonic that is the opposite of the load harmonic. Then, it injects this harmonic into power systems, which reduces the effect of harmonics. The SDC is used to reduce the delay between the compensation time for power injection and the generation of a reference signal. The proposed technique has been simulated using MATLAB and its reliability has been verified experimentally under unbalanced conditions.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.488-495
• /
• 2003

최근에 높은 전력과 전압의 적용을 위한 방법으로써 PWM 방법보다는 스텝 펄스파를 이용해 출력 전압 레벨을 조합하는 멀티레벨 인버터가 폭 넓게 사용되어지고 있다. 이 방식은 도통각을 통해 한주기에 한번만 온, 오프 하기 때문에 스위칭 손실 측면에서 유리한 특성을 갖는다. 본 논문에서는 도통각을 얻는 간단한 방법을 제안하며 이 방법은 출력 전압 레벨에 의해 나누어진 기준 전압 파형의 전압-시간 면적들을 통해 인버터의 출력 스텝 펄스파를 구성한다. 또한 제안한 방법은 근사법에 의한 연립방정식의 해를 구할 필요가 없기 때문에 기존의 방법과는 달리 계산량을 줄일 수 있고 온 라인에 의해 도통각을 얻을 수 있는 장점이 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.59-60
• /
• 2012

Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터의 스위칭 패턴을 기본파 생성을 위한 저주파 동작과 파형 개선 목적의 고주파 PWM 스위칭 패턴으로 구분하여 스위칭 손실을 감소시킬 수 있지만 입력단의 DC 독립전압원은 각 H-bridge 모듈이 담당하는 출력전압의 레벨에 따라 용량의 차이가 발생한다. 이는 각 H-Bridge 모듈 스위치의 전류 스트레스 차이를 의미하며, 이로 인해 H-bridge 모듈별 수명 차이를 발생시킨다. 본 논문에서는 용량 창이에 따른 모듈 특성 개선과 인버터 수명 문제를 해결하기 위하여 기존의 다중 반송파 정현 펄스폭 변조방식에 스와핑 스위칭 방법을 적용하여 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터에 적용함으로써 스위칭 손실 개선과 함께 각 H-bridge 별 담당 부하 전력을 동일하게 하여 동일 전류 정격 스위치의 사용을 가능하게 한다. 제안된 스와핑 스위칭 패턴을 PD, POD, APOD방식으로 구현하고 이론적 분석과 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
• /
• pp.374-379
• /
• 2004

H-브릿지 멀티레벨 인버터는 여러 개의 단상 Power Cell을 직렬로 연결함으로써 저전압 전력용 반도체를 사용하여 고전압을 얻을 수 있고, 정현파에 가까운 출력전압 파형을 얻을 수 있는 멀티레벨 인버터 토폴로지이다. 본 토폴로지는 출력전압 레벨에 비례하여 Power Cell의 수가 증가하므로, 주제어기의 연산능력에 대한 부담증가와 신호선의 많아지는 단점이 있다. 따라서 Power Cell제어를 직접적인 PWM 신호가 아닌 통신을 사용함으로써 이러한 단점을 극복할수 있으며, 신뢰성 측면이나 보수/유지 측면에서도 유리하다. 본 논문은 산업현장에서 신뢰성을 인정받아 많이 사용되고 있는 직렬통신 방식의 일종인 CAN통신 인터럽터를 이용한 H-브릿지 멀티레벨 인버터 Power Cell의 PWM 동기화 및 위상 전이 방법에 관한 것이다. 제안된 방법의 주요 장점은 주제어기와 셀 제어기 사이에 직렬통신(CAN)을 사용함으로써 주제어기와 셀 제어기의 신호선의 단순화, 주제어기의 부담 감소, Power Cell의 모듈화, 셀 단위의 보호동작 용이, 확장성 향상 그리고 제어 신호 및 Power Cell의 신뢰성을 향상에 있다. 13레벨로 구성된 H-브릿지 멀티레벨 인버터 시험을 통해 제안된 방법의 타당성과 신뢰성을 입증하였다.