양방향 3-레벨 T-type 인버터를 위한 반송파 기반 PWM 방식의 중성점 제어기법 Neutral-Point Voltage Balancing Control of Carrier-Based PWM Scheme for Bi-directional 3-Level T-type Inverter원문보기
3-레벨 인버터는 스위칭 소자 특성의 불일치, 캐패시터의 재조상의 오차 등으로 인해 중성점 불평형의 문제가 발생한다. 이러한 중성점 불평형의 문제로 인해 인버터 출력의 왜곡이 발생하여 THD 등 ...
3-레벨 인버터는 스위칭 소자 특성의 불일치, 캐패시터의 재조상의 오차 등으로 인해 중성점 불평형의 문제가 발생한다. 이러한 중성점 불평형의 문제로 인해 인버터 출력의 왜곡이 발생하여 THD 등 인버터 성능이 좋지않고, 심해질 경우 스위칭 소자에 손상을 발생시킨다. 중성점 전압의 불평형을 제어하는 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데 기존의 단방향 동작만 고려한 인버터에서 반송파 기반 PWM 방식의 중성점 전압 제어기법을 양방향 동작의 인버터에 그대로 적용할 경우 역방향 동작에서 중성점 전압이 오히려 벌어지는 문제가 있다. 또, 양방향을 고려하여 인버터 동작모드 선택에 따른 중성점 제어기법 및 히스테리시스를 이용한 중성점 제어기법은 무 부하 동작 및 모드전환 시 과도상태가 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 구현이 간단한 반송파 기반 PWM 방식의 중성점 전압 제어기법을 제안한다. 제안하는 기법은 양방향 모드전환 시 에도 끊김없는 제어가 가능하고 초기 동작과 무 부하 동작에서도 중성점 전압의 불평형을 제거할 수 있다. 시작품으로 50kW T-type 인버터를 제작하여 제안한 중성점 불평형 제어기법의 타당성을 검증 하였다.
3-레벨 인버터는 스위칭 소자 특성의 불일치, 캐패시터의 재조상의 오차 등으로 인해 중성점 불평형의 문제가 발생한다. 이러한 중성점 불평형의 문제로 인해 인버터 출력의 왜곡이 발생하여 THD 등 인버터 성능이 좋지않고, 심해질 경우 스위칭 소자에 손상을 발생시킨다. 중성점 전압의 불평형을 제어하는 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데 기존의 단방향 동작만 고려한 인버터에서 반송파 기반 PWM 방식의 중성점 전압 제어기법을 양방향 동작의 인버터에 그대로 적용할 경우 역방향 동작에서 중성점 전압이 오히려 벌어지는 문제가 있다. 또, 양방향을 고려하여 인버터 동작모드 선택에 따른 중성점 제어기법 및 히스테리시스를 이용한 중성점 제어기법은 무 부하 동작 및 모드전환 시 과도상태가 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 구현이 간단한 반송파 기반 PWM 방식의 중성점 전압 제어기법을 제안한다. 제안하는 기법은 양방향 모드전환 시 에도 끊김없는 제어가 가능하고 초기 동작과 무 부하 동작에서도 중성점 전압의 불평형을 제거할 수 있다. 시작품으로 50kW T-type 인버터를 제작하여 제안한 중성점 불평형 제어기법의 타당성을 검증 하였다.
Due to switching states on three-level inverter, unbalanced neutral-point voltage may be occurred. The unbalanced neutral voltage may cause output voltage THD worse, furthermore it also may damaging the switching device. For those reasons, neutral voltage control of three-level inverter is widely re...
Due to switching states on three-level inverter, unbalanced neutral-point voltage may be occurred. The unbalanced neutral voltage may cause output voltage THD worse, furthermore it also may damaging the switching device. For those reasons, neutral voltage control of three-level inverter is widely researched nowadays. The existing method for balancing the neutral point problem has been reported in some papers. However, the existing methods work for unidirectional power flow only. it may not perform well on Bi-directional operation, and a problem also occurred when hysteresis controller is used. Moreover, the existing methods also causing a problem during no-load operation and transient condition. In this paper, a new method to control the neutral point voltage for Bi-direction operation is developed. The proposed method performs balancing of neutral-point voltage,even under no-load condition. A 50kW inverter prototype has been built to verify the performance of the proposed method.
Due to switching states on three-level inverter, unbalanced neutral-point voltage may be occurred. The unbalanced neutral voltage may cause output voltage THD worse, furthermore it also may damaging the switching device. For those reasons, neutral voltage control of three-level inverter is widely researched nowadays. The existing method for balancing the neutral point problem has been reported in some papers. However, the existing methods work for unidirectional power flow only. it may not perform well on Bi-directional operation, and a problem also occurred when hysteresis controller is used. Moreover, the existing methods also causing a problem during no-load operation and transient condition. In this paper, a new method to control the neutral point voltage for Bi-direction operation is developed. The proposed method performs balancing of neutral-point voltage,even under no-load condition. A 50kW inverter prototype has been built to verify the performance of the proposed method.
주제어
#Bi-directional 3-Level Inverter Neutral-Point Voltage Balancing
학위논문 정보
저자
김주하
학위수여기관
서울과학기술대학교 일반대학원
학위구분
국내석사
학과
전기정보공학과 전력전자
지도교수
최세완
발행연도
2014
총페이지
44 p.
키워드
Bi-directional 3-Level Inverter Neutral-Point Voltage Balancing
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