• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.145-146
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• 2019

본 논문에서는 DQ 변환을 적용한 직렬-직렬 공진형 무선 전력 전송 시스템의 동기 좌표계 모델을 제안한다. 일반적으로 무선 전력 전송 시스템의 경우 급전 측과 집전 측에 단상 전류가 흐르기 때문에 제어에 어려움이 있다. 따라서 정상 상태의 전압 및 전류의 수식을 이용하여 부하에 전달되는 전압 및 전류의 크기를 제어하는 경우가 많다. 따라서 과도 상태의 전압 및 전류의 동특성이 원하는 특성과 다르게 나타날 수 있다. 본 논문에서는 직렬-직렬 공진형 무선 전력 전송 시스템의 단상 전압 및 전류를 DQ 변환하여 과도 상태 및 정상 상태의 전압 및 전류의 동특성을 해석할 수 있는 등가 회로 모델을 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.186-188
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• 2019

현재 신재생에너지 발전원은 계속 증가되고 있으며, 발전기의 용량 또한 점점 증가하고 있다. 늘어나는 신재생에너지 발전원에 의해 계통 연계의 중요성이 증대되고 있고 아울러 계통에서 발생할 수 있는 여러 가지 사고로 인한 발전기의 PCS의 고장에 대한 문제 또한 중요해지고 있다. 본 논문에서는 신재생발전원의 용량이 증가함에 따라서 각 스위치의 전기적 스트레스를 줄일 수 있는 3-level NPC 타입의 컨버터회로를 기반으로 이중 전류 제어기를 이용하였고, 계통 사고시에도 강인한 위상 추종 특성을 가지는 DDSRF(Decoupled Double Synchronous Reference Frame 이하 DDSRF)방식의 PPL을 채택하여 시뮬레이션을 진행하였다. 현재 계통의 사고에 의한 사고전압은 ABC 분류에 의해서 크게 A~G 타입으로 나타내고 있다. 본 논문에서는 각 타입별 사고전압의 불평형 지수(Imbalance Factor, 이하 IF)에 따른 중성점 전류의 고조파 성분을 분석하여 도식화 하고자 한다. 이는 계통사고 발생 시 계통연계형 컨버터의 제어 및 계통탈락 여부에 활용 할 수 있을 것으로 예상된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.181-183
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• 2020

본 논문에서는 DQ 변환을 적용한 직렬-병렬 공진형 무선전력 전송 시스템의 동기 좌표계 모델과 이를 이용한 전류제어기 시스템을 제안한다. 무선 전력 전송 시스템은 일반적으로 급전 측과 집전 측에 단상 전류가 흐르기 때문에 제어에 어려움이 있다. 따라서 정상 상태의 전압 및 전류의 수식을 이용하여 부하에 전달되는 전압 및 전류의 크기를 제어하는 경우가 많다. 따라서 과도 상태의 전압 및 전류의 동특성이 원하는 특성과 다르게 나타날 수 있다. 본 논문에서는 직렬-병렬 공진형 무선전력 전송 시스템의 단상 전압 및 전류를 DQ 변환하여 과도 상태 및 정상 상태의 전압 및 전류의 동특성을 해석할 수 있는 등가 회로 모델을 제시하고 이를 이용하여 과도 상태 제어를 위한 고성능 전류 제어기를 제안한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.924-925
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• 2008

There are many types of grid-connected inverter controllers, PI controller based is the most popular methods. But, a common PI control is produced zero-steady state error and phase delay in sinusoidal reference. Synchronous reference frame or DQ transform based controller is capable for reducing both of zero-steady state error and phase delay is. But DQ transform based controller has cross-coupling component which difficult to analyze the system in single phase model. In this paper, to obtained single phase model of the system, DQ transform based controller is analyzed in two techniques. The first is by neglecting cross-coupling. The second is eliminated cross-coupling component by decoupling method. By these two techniques, single phase model is obtained. Then, the single phase model is analyzed to evaluate its performance in stability and frequency response, through Root Locus and Bode diagram, respectively. MATLAB and PSIM simulation is used to verify the analysis. Simulation result is shown; cross-coupling component has no significant influent to the controller.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권3호
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• pp.487-496
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• 2013

The three-phase synchronous reference frame phase-locked loop (SRF-PLL) is widely used for synchronization applications in power systems. In this paper, a new control strategy for three-phase grid-connected LCL inverters without a PLL is presented. According to the new strategy, a current reference can be generated by using the instantaneous power control scheme and the proposed positive-sequence voltage detector. Through theoretical analysis, it is indicated that a high-quality grid current can be produced by introducing the new control strategy. In addition, a kind of independent control for reactive power can be achieved under unbalanced and distorted grid conditions. Finally, the excellent performance of the proposed control strategy is validated by means of simulation and experimental results.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권6호
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• pp.1830-1843
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• 2018

In this paper, the generation of a reference current and voltage signal based on a Kalman filter is offered for a 3-phase 4wire UPQC (Unified Power Quality Conditioner). The performance of the UPQC is improved with source voltages that are distorted due to harmonic components. Despite harmonic and frequency variations, the Kalman filter is capable enough to determine the amplitude and the phase angle of load currents and source voltages. The calculation of the first state is sufficient to identify the fundamental components of the current, voltage and angle. Therefore, the Kalman state estimator is fast and simple. A Kalman based control strategy is proposed and implemented for a UPQC in a distribution system. The performance of the proposed control strategy is assessed for all possible source conditions with varying nonlinear and linear loads. The functioning of the proposed control algorithm with a UPQC is scrutinized and validated through simulations employing MATLAB/Simulink software. Using a FPGA SPATRAN 3A DSP board, the proposed algorithm is developed and implemented. A small-scale laboratory prototype is built to verify the simulation results. The stated control scheme for the UPQC reduces the following issues, voltage sags, voltage swells, harmonic distortions (voltage and current), unbalanced supply voltage and unbalanced power factor under dynamic and steady-state operating conditions.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.129-135
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• 2010

화석에너지의 고갈과 환경오염 문제를 해결하기 위한 대안인 신재생 에너지를 이용하는 분산발전 시스템은 핵심 구성 요소인 PWM 인버터의 전력제어가 요구된다. 본 논문에서는 단상 계통연계 인버터 시스템의 전력제어를 위해 계통 임피던스를 고려한 SRF(synchronous-reference-frame) 전력제어 방법을 제안한다. 제안한 SRF 전력제어 방법은 복잡한 계통 임피던스의 추정 없이 계통 임피던스의 공칭값(nominal value)에 기반해 단상 인버터에 전압 기준값(reference)을 제공하여 독립운전 모드와 계통연계 모드에서 모두 운전이 가능함을 나타내었다. 또한, 유효전력과 무효전력의 독립적인 제어가 가능한 장점을 가진다. 계통을 포함하는 시뮬레이션을 통해 제안한 SRF 전력제어 방법의 타당성을 검증한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 SRF 전력제어 방법을 통해 단상 계통연계 인버터 시스템의 전력 흐름을 적절히 제어할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.845-850
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• 2021

본 연구에서는 전기 자동차(EV : Electric Vehicle) 파워트레인의 에너지 변환 특성과 설계를 수행하였다. 그리고 EV 파워트레인의 동력원으로서 영구자석 매입형 동기 모터(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)를 대상으로 하였으며 제어를 수행하였다. IPMSM을 구동하기 위해서는 두 가지 영역인 일정한 토크와 일정한 출력(약계자) 영역이 사용되며, IPMSM을 위한 제어 시스템의 설계는 d-q 레퍼런스 프레임(벡터 제어)을 바탕으로 구성하였다. IPMSM의 두 영역에서 나타나는 모터 토크의 정적 특성을 결정하기 위해 IPMSM의 토크제어 시스템과 d축 전류 제어 시스템을 제안 및 구현하였다. 특성해석을 위해서 Matlab-Simulink 소프트웨어를 사용하였다. 최종적으로 실제 차량 사양을 기준으로 EV 차량 레벨 조건으로 변경하여 파워트레인 모델에 IPMSM을 적용하였으며 제안된 제어 시스템의 시뮬레이션 결과를 수행했고 특성을 분석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.352-359
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• 2008

본 논문에서는 왜곡된 전원전압 하에서 삼상 PWM 컨버터의 전류 보상 기법을 제안하였다. PWM 컨버터의 제어에 있어서 전원단 전압의 정확한 위상각 정보는 필수적이다. 동기좌표계 PLL 기법을 이용하여 고조파 전압이 포함되어 있는 전원단의 위상각을 검출하는 경우 전원 전압의 고조파로 인해 왜곡된 위상각을 얻게 된다. 이러한 왜곡된 위상각으로 컨버터를 제어하는 경우 입력 전류는 순수 정현파가 되지 않고 고조파가 포함된다. 본 논문에서는 왜곡된 전원단 전압 조건에 대해서도 입력 전류의 고조파를 IEEE Std. 519 규정인 5% 이내로 제한할 수 있도록 하는 전류 보상기법을 제안하였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.156-164
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• 1998

3상 전압원 PWM 컨버터의 동작 영역을 동기 좌표계의 전류 벡터 평면에서 구분하고 그 특징을 설명하였다. 그 중 감역률 영역에서는 주어진 부하에 해당하는 입력 전류를 단위 역률로 제어하는 경우, 입력 전류는 왜곡되고 DC 링크 전압에는 맥동과 제어 오차가 발생하게 되어 주어진 부하 조건에서는 좋은 제어 성과를 얻을 수 없다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하는 최적 전류 벡터를 선정하는 방법을 제안하였다. 최적 전류 벡터의 선정으로 입력 전류를 가능한 최대 역률로서 정현적으로 제어하는 동시에 안정한 DC 링크 전압을 제어할 수 있게 하여 3상 전압원 PWM 컨버터의 동작 영역을 확장시킬 수 있다. 제안된 제어 방법을 실험을 통하여 증명하였다.