[학위논문]공통모드전압 저감 기법을 적용한 3상 3-레벨 NPC PWM 컨버터의 DC단 중성점 전압 불평형 제어 DC Neutral Voltage Unbalance Control of 3-Phase 3-Level NPC PWM Converter with Common Mode Voltage Reduction Technique원문보기
본 논문에서는 3상 3-레벨 NPC컨버터의 공통 모드(Common Mode) 전압 저감을 위한 PWM 기법을 적용하고 기법의 단점으로 발생하는 DC단 중성점전압 불평형을 저감하기 위한 제어기법을 제안하였다. 공통모드 전압 저감을 위하여 4가지(Zero Vector, Small Vector, Medium Vector, Large Vector) 타입의 ...
본 논문에서는 3상 3-레벨 NPC컨버터의 공통 모드(Common Mode) 전압 저감을 위한 PWM 기법을 적용하고 기법의 단점으로 발생하는 DC단 중성점전압 불평형을 저감하기 위한 제어기법을 제안하였다. 공통모드 전압 저감을 위하여 4가지(Zero Vector, Small Vector, Medium Vector, Large Vector) 타입의 벡터 중 공통 모드 전압을 발생시키지 않는 Zero Vector와 Medium Vector만을 이용한 지령을 생성하는 벡터를 사용하는 MVS(Medium Vector Selection) PWM 기법을 사용하였다. 그러나 MVS PWM기법은 공통모드 전압이 발생하지 않기 때문에 큰 이점이 있지만 제한적인 전압벡터이용 때문에 전압 이용율의 감소나 DC단 중성점 전압 제어의 어려움 등 단점이 존재한다. 그중에서도 DC단 중성점 전압 밸런스 불평형은 이러한 PWM 방법의 사용에서 가장 큰 단점이다. DC단 중성점 전압 불평형 제어는 P, N-type의 Small Vector를 이용하여 이들 각각의 인가시간을 조절하여 제어하게 되는데 MVS PWM의 경우 Small Vector를 사용하지 않음으로써 Small Vector에서 N-type Small Vector와 P-type Small Vector의 각각의 인가시간을 조절하는 형태의 DC단 중성점 불평형 제어기법의 사용이 불가하다. 이러한 문제를 해결하고자 본 논문에서는 4번째 상을 이용한 PD 제어기 기반의 DC단 중성점 불평형을 제어기를 제안하였다. MVS PWM을 이용한 공통 모드 전압 저감 효과와 본 논문에서 제안된 DC단 중성점 불평형 제어기의 유용성을 검증하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.
본 논문에서는 3상 3-레벨 NPC 컨버터의 공통 모드(Common Mode) 전압 저감을 위한 PWM 기법을 적용하고 기법의 단점으로 발생하는 DC단 중성점 전압 불평형을 저감하기 위한 제어기법을 제안하였다. 공통모드 전압 저감을 위하여 4가지(Zero Vector, Small Vector, Medium Vector, Large Vector) 타입의 벡터 중 공통 모드 전압을 발생시키지 않는 Zero Vector와 Medium Vector만을 이용한 지령을 생성하는 벡터를 사용하는 MVS(Medium Vector Selection) PWM 기법을 사용하였다. 그러나 MVS PWM기법은 공통모드 전압이 발생하지 않기 때문에 큰 이점이 있지만 제한적인 전압벡터이용 때문에 전압 이용율의 감소나 DC단 중성점 전압 제어의 어려움 등 단점이 존재한다. 그중에서도 DC단 중성점 전압 밸런스 불평형은 이러한 PWM 방법의 사용에서 가장 큰 단점이다. DC단 중성점 전압 불평형 제어는 P, N-type의 Small Vector를 이용하여 이들 각각의 인가시간을 조절하여 제어하게 되는데 MVS PWM의 경우 Small Vector를 사용하지 않음으로써 Small Vector에서 N-type Small Vector와 P-type Small Vector의 각각의 인가시간을 조절하는 형태의 DC단 중성점 불평형 제어기법의 사용이 불가하다. 이러한 문제를 해결하고자 본 논문에서는 4번째 상을 이용한 PD 제어기 기반의 DC단 중성점 불평형을 제어기를 제안하였다. MVS PWM을 이용한 공통 모드 전압 저감 효과와 본 논문에서 제안된 DC단 중성점 불평형 제어기의 유용성을 검증하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.
In this paper, a PWM scheme for reducing the common mode voltage of a three phase three level NPC converter is applied and a technique for reducing the DC single - phase neutral imbalance is proposed. In order to reduce the common mode voltage, we use a PWM method that generates a command using onl...
In this paper, a PWM scheme for reducing the common mode voltage of a three phase three level NPC converter is applied and a technique for reducing the DC single - phase neutral imbalance is proposed. In order to reduce the common mode voltage, we use a PWM method that generates a command using only Zero Vector and Medium Vector that do not generate common mode voltage among four vectors (Zero Vector, Small Vector, Medium Vector, and Large Vector). However, if the MVS(Medium Vector Selection) PWM method is used, since the common mode voltage is originally cut off, there is a great advantage in terms of the reduction of the common mode voltage. However, since the number of usable vectors is reduced, the accuracy of the control is decreased and the voltage utilization rate is lowered. Among them, DC neutral phase balance imbalance causes big problem. In general, the DC-unbalanced neutral point unbalance control is controlled by adjusting the application time of each of the P and N-type small vectors. In the case of the MVS PWM, it is not possible to use the general control technique because the small vector is not used. To solve this problem, this paper proposed a control method of DC single phase neutral imbalance using 4th phase. In this paper, DC neutral point unbalance control is verified by computer simulation and experiment.
In this paper, a PWM scheme for reducing the common mode voltage of a three phase three level NPC converter is applied and a technique for reducing the DC single - phase neutral imbalance is proposed. In order to reduce the common mode voltage, we use a PWM method that generates a command using only Zero Vector and Medium Vector that do not generate common mode voltage among four vectors (Zero Vector, Small Vector, Medium Vector, and Large Vector). However, if the MVS(Medium Vector Selection) PWM method is used, since the common mode voltage is originally cut off, there is a great advantage in terms of the reduction of the common mode voltage. However, since the number of usable vectors is reduced, the accuracy of the control is decreased and the voltage utilization rate is lowered. Among them, DC neutral phase balance imbalance causes big problem. In general, the DC-unbalanced neutral point unbalance control is controlled by adjusting the application time of each of the P and N-type small vectors. In the case of the MVS PWM, it is not possible to use the general control technique because the small vector is not used. To solve this problem, this paper proposed a control method of DC single phase neutral imbalance using 4th phase. In this paper, DC neutral point unbalance control is verified by computer simulation and experiment.
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