• Title/Summary/Keyword: quasi z-source inverter (QZSI)

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Power Conditioning System for a Grid Connected PV Power Generation Using a Quasi-Z-Source Inverter

  • Park, Jong-Hyoung;Kim, Heung-Geun;Nho, Eui-Cheol;Chun, Tae-Won
    • Journal of Power Electronics
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    • v.10 no.1
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    • pp.79-84
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    • 2010
  • This paper presents a grid connected photo-voltaic system using a quasi-Z-source inverter (QZSI) for power stage reduction. The power stage can be reduced because of an additional shoot-through stage which is a characteristic of QZSI. Therefore, by utilizing a QZSI the system's efficiency can be increased. In this paper, for applying a QZSI to a PV system, control methods such as maximum power point tracking (MPPT), point of common coupling (PCC) current control and PWM are studied and verified through simulation and experiment. In order to explain the above controllers, the characteristics of a QZSI are first analyzed. Then the MPPT control technique with a modified P&O method, the PCC current control for the regulation of the dc-link capacitor voltage and the PWM methods for the proposed system are explained. The feasibility of the proposed algorithm is verified through simulation and experiment with a 3kW system.

Designing Impedance Network at Quasi Z-Source Inverters by Considering ESR in the Capacitor (커패시터의 ESR을 고려한 Quasi Z-소스 인버터의 임피던스 네트워크 설계)

  • Yang, Jong-Ho;Chun, Tae-Won;Lee, Hong-Hee;Kim, Heung-Geun;Nho, Eui-Cheol
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.17 no.5
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    • pp.453-460
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    • 2012
  • This paper proposes the method to design the parameters of an impedance network at three-phase QZSI(quasi Z-source inverter) by considering an equivalent series resistance (ESR) in the capacitor. The equations of both two capacitor voltages and two inductor currents are derived at three operating modes of the QZSI. The capacitor voltage ripples caused by the ESR in the capacitor at the transition state of operating modes are calculated. Based on the ripples of both the capacitor voltages and inductor currents, the optimal values of capacitor and inductor are designed. The simulation studies using PSIM and experimental results with DSP are carried out to verify the performance of design method.

Power control of Photovoltaic Generator System Using Quasi Z-Source Inverter (QZSI를 사용한 태양광 발전시스템의 전력제어)

  • Kim, J.Y.;Chun, T.W.;Lee, H.H.;Kim, H.G.;Nho, E.C.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.246-247
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    • 2010
  • This paper proposed a method for controlling the active power of a single-phase grid-connected photovoltaic(PV) system by the quasi-Z-source inverter (QZSI). The MPPT of PV array is achieved by adjusting a shoot-through time of QZSI. The PI+R controller is used for reducing the steady-state error of the grid current. The simulation studies are carried out to verify the performances of proposed system.

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DC-link Voltage Control of Grid Connected PV System using Quasi Z-Source Inverter (QZSI를 이용한 계통연계형 태양광발전 시스템의 직류단 전압제어)

  • Park, Jong-Hyoung;Kim, Heung-Geun;Nho, Eui-Cheol;Chun, Tae-Won;Cha, Honnyong
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.19 no.3
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    • pp.201-210
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    • 2014
  • In this paper, dc-link voltage control of a grid-connected QZSI is presented. Since the input current of the ZSI is discontinuous, a capacity with relatively large capacitance should be connected to the output of the PV array in order to reduce the current ripple. Due to the presence of the impedance network inductor in series with the PV array, the QZSI can achieve continuous input current flow. Several dc-link voltage control methods are compared and the method for power quality improvement is also presented. The performance of the proposed method is verified through both simulation and experimental results.

Modified Quasi-Z-Source Inverter with High Boost Factor (높은 증폭율을 가지는 변형 Quasi-Z-소스인버터)

  • Ho, Anh-Vu;Chun, Tae-Won;Lee, Hong-Hee;Kim, Heung-Gun;Nho, Eui-Cheol
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.47-48
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    • 2015
  • 본 논문에서는 낮은 암단락 시간으로 높은 직류전압 증폭율을 얻기 위하여, 기존의 QZSI에서 직류전원을 임피던스 네트워크 내로 이동시키면서 스위칭소자를 1개 더 사용한 변형 스위치 QZSI 회로를 제시하였다. 이 변형 스위치 QZSI에 대한 동작 해석과 함께 기존 QZSI과 성능을 비교하고, 32비트 DSP를 사용한 실험을 통하여 제시한 회로의 성능을 확인한다.

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Improved LCCT Z-Source DC-AC Inverter for Ripple Reduction of Input Current and Capacitor Voltage (입력전류와 커패시터 전압의 맥동저감을 위한 개선된 LCCT Z-소스 DC-AC 인버터)

  • Shin, Yeon-Soo;Jung, Young-Gook;Lim, Young-Cheol
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.61 no.10
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    • pp.1432-1441
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    • 2012
  • In this study, an improved LCCT(Inductor-Capacitor-Capacitor-Trans) Z-source inverter(Improved LCCT ZSI) with characteristics of Quasi Z-source inverter(QZSI) and LCCT Z-source inverter(LCCT ZSI) is proposed. The proposed inverter can also reduce the voltage stress and input current/capacitor voltage ripples compared with conventional LCCT ZSI and Quasi ZSI. A two winding trans in Z-impedance network of the conventional LCCT ZSI is replaced by a three winding trans in the proposed inverter. To verify the validity of the proposed inverter, a DSP controlled hardware was made and PSIM simulation was executed for each method. Comparing the current and voltage ripples of each method under the condition of input DC voltage 70[V] and output AC voltage 76[Vrms], the input current and capacitor voltage ripple factors of the proposed inverter were low as 11[%] and 1.4[%] respectively. And, for generation of the same output AC voltage of each method, voltage stress of the proposed inverter was low as 175[V] under the condition of duty ratio D=0.15. As mentioned above, we could know that the proposed inverter have the characteristics of low voltage stress, low ripple factor and low operation duty ratio compared with the conventional methods. Finally, the efficiency according to load change/duty ratio and the transient state characteristics were discussed.

Control and Analysis of Operation of Current-Fed Quasi Z-Source Inverter (전류제어형 Quasi-ZSI의 동작 해석 및 제어)

  • Chun, T.W.;Vu, Ho Ahn;Lee, H.H.;Kim, H.G.;Nho, E.C.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.482-483
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    • 2012
  • In this paper, the operation of current-fed quasi-Z-source inverter (QZSI) with buck-boost function, improved reliability, and regeneration capability is analyzed. The modified space modulation technique for controlling effectively both shoot-through time and zero voltage time is suggested. The simulation result is carried out in order to verify the performance of proposed technique.

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Modified space vector modulation for minimum inductor current ripple in QZSI fed induction motor drive system (QZSI를 이용한 유도 전동기 구동 시스템에서 인덕터 전류 리플을 최소화하기 위한 변형공간벡터변조방법)

  • Han, Sang-Hyup;Kim, Heung-Geun;Cha, Honnyong;Chun, Tae-Won;Nho, Eui-Cheol
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.07a
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    • pp.515-516
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    • 2016
  • QZSI(Quasi Z-Source Inverter)를 이용한 유도전동기 제어 시스템은 암단락 상태를 제어에 이용할 수 있어서 추가 컨버터 없이도 단일 구조로 가변 배터리 전압을 일정하게 승압할 수 있다. 암단락을 이용한 승압은 직류단 전압제어가 보장되어야 하며 전압 제어기 성능이 인버터 출력 전류 제어에 상당한 영향을 미친다. 본 논문은 QZSI에서 직류 전압을 승압시키기 위한 암단락 시간을 효율적으로 제어하여 인덕터 전류 리플을 감소시키는 변형 공간벡터방식을 이용하여 유도 전동기를 제어하고 시뮬레이션과 실험을 통해 이를 검증한다.

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Induction Motor Drive System Using Bi-directional QZSI (양방향 전력전달이 가능한 전압형 QZSI를 이용한 유도 전동기 시스템)

  • Han, Sang-Hyup;Kim, Heung-Geun;Gu, Bon-Guan;Cha, Honnyong;Chun, Tae-Won;Nho, Eui-Cheol
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.35-36
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    • 2014
  • 양방향 QZSI(Quasi Z-Source Inverter)를 이용한 유도전동기 제어 시스템은 암단락 상태를 제어에 이용할 수 있어서 추가 컨버터 없이도 단일 구조로 가변 배터리 전압을 일정하게 승압할 수 있다. 암단락을 이용한 승압은 직류단 전압제어가 보장되어야 하며 전압 제어기 성능이 인버터 출력 전류 제어에 상당한 영향을 미친다. 전압제어는 임피던스 네트워크의 커패시터 전압을 일정하게 제어하거나 직류단 전압을 직접적으로 또는 간접적으로 일정하도록 제어하여 구현할 수 있다. 본 논문에서 양방향 전력 전달이 가능한 QZSI를 통해 유도 전동기를 제어하며 시뮬레이션과 실험을 통해 이를 검증한다.

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Induction Motor Control using Bi-directional QZSI (양방향 전력전달이 가능한 전압형 QZSI를 이용한 유도 전동기 제어)

  • Han, Sang-Hyup;Kim, Heung-Geun;Gu, Bon-Guan;Cha, Honnyong;Chun, Tae-Won;Nho, Eui-Cheol
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.263-264
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    • 2014
  • 양방향 QZSI(Quasi Z-Source Inverter)를 이용한 유도전동기 제어 시스템은 암단락 상태를 제어에 이용할 수 있어서 추가 컨버터 없이도 단일 구조로 가변 배터리 전압을 일정하게 승압할 수 있다. 암단락을 이용한 승압은 직류단 전압제어가 보장되어야 하며 전압 제어기 성능이 인버터 출력 전류 제어에 상당한 영향을 미친다. 전압제어는 임피던스 네트워크의 커패시터 전압을 일정하게 제어하거나 직류단 전압을 직접적으로 또는 간접적으로 일정하도록 제어하여 구현할 수 있다. 본 논문에서 양방향 전력 전달이 가능한 QZSI를 통해 유도 전동기를 제어하며 시뮬레이션을 통해 이를 검증한다.

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