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3상 계통 연계 인버터의 SVPWM을 위한 LCL-필터 설계
Design of an LCL-Filter for Space Vector PWM in a Grid-Connected System 원문보기

전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.21 no.6, 2016년, pp.538 - 541  

서승규 (Dept. of Electrical & Computer Eng., Ajou Univ.) ,  조용수 (LG Electronics Gasan R&D Campus) ,  이교범 (Dept. of Electrical & Computer Eng., Ajou Univ.)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper proposes an LCL-filter design for space vector pulse width modulation (SVM) in grid-connected three-phase inverter systems. Although there are a several studies in progress, the existing methods are erroneous because they do not focus on the other switching methods. This paper presents th...

주제어

#LCL filter design   #2-level inverter   #Space vector pulse width modulation (SVM)  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 공간벡터변조방식(SVM)에 최적화된 LCL-필터 설계 방법을 제안한다. 전압변조지수가 작은 구간에서는 스위칭 방법에 따른 필터 설계값에 큰 차이가 없지만 전압변조지수가 클 경우 스위칭 방법에 따라 필터 설계값에 차이가 생기기 때문에 최적화된 설계 방법이 필요하다.
  • 본 논문은 공간벡터변조방식(SVM)을 이용하여 계통연계형 3상 인버터를 위한 LCL-필터 설계를 제안하였다. 인버터 측 인덕턴스(L1)의 설계 방법은 출력 전류의 리플 분석을 통해 수식적으로 계산하였으며 계통 측 인덕턴스(L2)는 전류 리플 감쇄율을 통해 설계하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
L-필터의 단점은? L-필터는 설계 방법이 간단하여 계통 연계 시스템에서 쉽게 사용할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 시스템 용량이 증가할수록 규정을 만족 시키고 성능을 유지하기 위한 필터의 용량도 커지게 되며, 결과적으로 필터의 부피와 가격의 상승을 야기한다. 또한 필터 인덕턴스의 증가로 시스템의 응답 특성이 저하되며 전압 강하 현상이 나타나게 된다. 필터의 크기가 증가하는 L-필터의 단점을 보완하기 위한 방법으로 LCL-필터가 있다.
LCL-필터의 장점은 무엇인가? 필터의 크기가 증가하는 L-필터의 단점을 보완하기 위한 방법으로 LCL-필터가 있다. 3차 저역 통과 필터와 같은 특성을 갖는 LCL-필터는 고조파 감쇄 효과가 L-필터 보다 우수하기 때문에 더 작은 용량으로도 동일한 감쇄 효과를 얻을 수 있다. 따라서 필터의 제작 비용과 부피를 줄일 수 있다.
계통 전류의 고조파 성분의 단점은? 하지만 인버터를 사용하는 시스템은 필연적으로 기본파 성분과 더불어 스위칭 주파수의 정수배에 해당하는 고조파 성분을 포함한다[1] . 계통 전류의 고조파 성분은 시스템 성능을 저하시킬 뿐만 아니라 장비의 손상을 야기할 수 있다. 이러한 계통의 손상 방지를 위해 계통 전류의 고조파 성분은 통상 IEEE-519, IEEE-1547 과 같은 규정을 준수하여야 한다[2] .
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참고문헌 (6)

  1. W. Wu, Y. He, T. Tang, and F. Blaabjerg, "A new design method for the passive damped LCL and LLCL filter-based single-phase grid-tied inverter," IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 60, No. 10, pp. 4339-4350, Oct. 2013. 

    상세보기 crossref

  2. 1547.1 IEEE Standard Conformance Test Procedures for Equipment Interconnecting Distributed Resources With Electric Power Systems, IEEE Std 1547.1-2005, 2005. 

  3. D. K. Choi, and K. B. Lee, "Stability improvement of distributed power generation systems with an LCL-filter using gain scheduling based on grid impedance estimations," Journal of Power Electronics, Vol. 11, No. 4, pp. 599-605, Jul. 2011. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. K. Jalili, and S. Bernet, "Design of filters of active-front-end two-level voltage-source converters," IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 56, No. 5, pp. 1674-1689, May 2009. 

  5. X. Guo, X. You, X. Li, R. Hao, and D. Wang, "Design method for the LCL filters of three-phase voltage source PWM rectifiers," Journal of Power Electronics, Vol. 12, No. 4, pp. 559-566, Jul. 2012. 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. M. Liserre, F. Blaabjerg, and S. Hansen, "Design and control of an LCL-filter-based three-phase active rectifier," IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 41, No. 5, pp. 1284-1285, Sep./Oct. 2005. 

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