초록 ▼

1. 전압꺼짐(Voltage Sag), 전압부풂(Voltage Swell)을 보상하기 위한 순간전압강하 보상기(SAGCOM)의 다기능화
2. 무효전력, 고조파왜곡 등 전류품질을 보상하기 위한 정지형 무효전력 보상기(STATCOM)의 다기능화
3. 수용가를 위한 전압꺼짐, 전압부풂, 고조파왜곡 등 전력외란 분석
4. 전력외란이 ASD, 유도전동기 등 수용가에 미치는 영향 해석

1. 30KVA급 전압품질 보상장치 SAGCOM을 설계, 제작하여 전압꺼짐, 전압부 풂이 보상을 저전압에서 실험하여 출력전압이 전원

1. 전압꺼짐(Voltage Sag), 전압부풂(Voltage Swell)을 보상하기 위한 순간전압강하 보상기(SAGCOM)의 다기능화
2. 무효전력, 고조파왜곡 등 전류품질을 보상하기 위한 정지형 무효전력 보상기(STATCOM)의 다기능화
3. 수용가를 위한 전압꺼짐, 전압부풂, 고조파왜곡 등 전력외란 분석
4. 전력외란이 ASD, 유도전동기 등 수용가에 미치는 영향 해석

1. 30KVA급 전압품질 보상장치 SAGCOM을 설계, 제작하여 전압꺼짐, 전압부 풂이 보상을 저전압에서 실험하여 출력전압이 전원전압과 동기가 이루는 것을 확인하였고, 50%의 전압도 직렬변압기를 이용하여 전원전압과 보상 전압의 합으로 부하에 정현적적인 전압을 공급함을 확인하였다.
2. 30KVA급 전류품질 보상장치 STATCOM을 설계, 제작하여 저전압부터 실험하여 SVPWM으로 변조된 STATCOM의 출력전압 파형을 확인하였고, 부하 실험을 통하여 STATCOM의 220V 라인에서 생긴 고조파의 영향으로 출력전류에 노이즈가 포함됨을 확인하였다.
3. Wavelet 변환을 이용하여 전압꺼짐과 전압부풂을 감지하는 시스템을 구현하였고 성능을 검토하였다.
4. 비선형 부하인 ASD가 일반 유도전동기보다 고조파의 영향이 큼을 규명하였고, 전력외란이 유도전동기에 미치는 영향을 확인하였다.

Abstract ▼

1. The multi-function of SAGCOM to compensate the voltage sag, voltage swell
2. The multi-function of STATCOM to compensate the current quality as like the reactive power, the harmonic distortion etc.
3. The power distortion analysis of voltage sag, voltage swell, harmonic distortion etc. for

1. The multi-function of SAGCOM to compensate the voltage sag, voltage swell
2. The multi-function of STATCOM to compensate the current quality as like the reactive power, the harmonic distortion etc.
3. The power distortion analysis of voltage sag, voltage swell, harmonic distortion etc. for customers.
4. The effect analysis that customers as like ASD, induction motor etc. affected by the power distortion

1. We fabricated the 30kVA voltage quality compensator (SAGCOM) and measured the voltage swell compensation in low voltage condition. In this measurement, we found that the output voltage is synchronized with input voltage, and in condition of 50% input voltage the SAGCOM supplied the normal voltage to load with the sum of source voltage and compensation voltage when it is connected with the serial transformer.
2. We fabricated the 30kVA current quality compensator (STATCOM) and measured in low voltage condition. We found the STATCOM output voltage that modulated by SVPWM, and the STATCOM output current that enclosed the noise by the effect of harmonics in the 220V line though the load measurement.
3. We manufactured the system to inspect the voltage sag and the voltage swell by using the wavelet transform, and examined the ability.
4. We proved that harmonics effects of the nonlinear load, ASD is more than the induction motor, and verified that power distortion will affected induction motor.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...6
• 1. 1차년도 국문 요약문 ...6
• 2. 2차년도 수정 국문 요약문 ...7
• 3. 3차년도 수정국문 요약문 ...8
• Ⅱ. 연구결과 요약문...9
• 1. 국문요약문 ...9
• 2. 영문요약문 ...10
• Ⅲ. 연구내용...11
• 제1장 서 론 ...11
• 제1절 연구배경 및 동향 ...11
• 제2절 필요성 ...12
• 제3절 주요연구 내용 요약 ...13
• 1. 1차년도 ...13
• 2. 2차년도 ...14
• 3. 3차년도 ...16
• 제2장 전기품질 개요 및 그에 의한 영향 ...17
• 제1절 전기품질 ...17
• 1. 전기 품질에 관련된 용어 정의 ...17
• 2. 국제 표준 ...25
• 제2절 전력외란 ...28
• 1. 송배전계통에서의 전력외란 영향 ...28
• 2. 배전 계통의 전기품질 향상의 필요성 ...30
• 3. 각종 전력외란이 미치는 영향 ...31
• 4. 품질향상 방법과 특징 ...32
• 5. 전력외란 해석 방법 ...33
• 제3절 전력전자장비의 고조파 영향 ...74
• 1. 3상 인버터의 구조해석 및 제어기법 ...74
• 2. 정류기 상태에 따른 고주파 출력 특성 해석 ...77
• 3. 스위칭 주파수에 따른 고조파 성분 변화 ...78
• 제4절 전력외란이 유도전동기에 미치는 영향 해석 ...80
• 1. 유도전동기의 자기등가회로 정식화 및 정상상태 해석 ...80
• 제5절 전력외란이 가변속드라이브(ASD)에 미치는 영향 해석 ...89
• 1. 가변속 구동장치의 영향 ...89
• 2. 가변속 드라이브의 사용에 따른 스위칭 서지전압 측정 ...94
• 3. 불평형 전압으로 운전시 비선형 부하에 나타나는 현상 ...106
• 4. 선형 및 비선형 부하량에 따른 고조파 성분의 변화 ...119
• 제3장 Wavelet 에 의한 전력외란분석방안 제시 ...133
• 제1절 Wavelet 변환의 특징 ...133
• 1. Wavelet 변환 ...133
• 2. Wavelet의 다중해상도 분석 ...136
• 3. Wavelet 변환의 주파수 특성 ...138
• 제2절 Wavelet 변환을 이용한 전력외란의 검출 ...139
• 1. Mother Wavelet의 선정 ...139
• 제3절 Wavelet 변환을 적용한 전기품질 감시시스템의 구현 ...148
• 1. 전기품질 감시 시스템의 외란 검출 알고리즘 ...148
• 2. 전기품질 감시 시스템의 전체 하드웨어 구성 ...151
• 제4절 실험 결과 ...154
• 1. 순간전압꺼짐의 검출 결과 ...155
• 2. 순간전압부풂의 검출 결과 ...157
• 3. 순간정전의 검출 결과 ...158
• 제5절 실험 결과 고찰 ...159
• 제4장 병렬형 전류품질 보상 장치 STATCOM 개발 ...160
• 제1절 전기품질의 유형 및 대책 ...160
• 제2절 불평형 3상 순시 전력의 좌표축 변환 ...162
• 1. Park 변환 ...162
• 2. 공간벡터에 의한 3상 순시 전류의 표현 ...163
• 3. 불평형 3상 순시 전력의 표현 ...172
• 제3절 STATCOM 설계 ...175
• 1. STATCOM 개요 ...175
• 2. 인버터 모델에 의한 시스템 해석 ...181
• 3. STATCOM 용량 설정 ...185
• 4. 인버터 설계 및 손실 계산 ...186
• 5. 인버터 출력 LC 필터 설계 ...192
• 6. 직류측 커패시터 설계 ...195
• 제4절 제어기 H/W 설계 ...197
• 1. DSP 보드 설계 ...197
• 2. 센싱보드 설계 ...209
• 3. 영점검출회로 설계 ...213
• 4. 제어전원 노이즈 필터 설계 ...214
• 제5절 제어 S/W 설계 ...216
• 1. STATCOM 제어 ...216
• 2. 제어알고리즘 ...230
• 3. 제어 S/W ...231
• 제6절 실험 결과 ...238
• 1. Sensing 검출 파형 ...238
• 2. 전원전압에 따른 STATCOM 출력 ...240
• 3. 각상의 STATCOM 출력 전류 실험 ...244
• 제7절 결과 고찰 ...246
• 제5장 직렬형 전압품질 보상장치 SAGCOM 개발 ...247
• 제1절 SAGCOM 모델링 ...247
• 1. 기본 동작 원리 ...247
• 2. dq 좌표변환 ...248
• 3. 보상 시스템의 전체 구성도 ...250
• 4. 시스템 모델링 ...251
• 제2절 보상기 제어 알고리즘 ...253
• 1. PI 이중제어기법을 적용한 보상 알고리즘 ...254
• 2. PID 제어를 이용한 보상 알고리즘 ...265
• 제3절 PID 제어를 이용한 순간전압꺼짐과 순간전압부풂의 보상 ...269
• 1. 순간전압꺼짐의 보상 ...269
• 2. 순간전압부풂의 보상 ...272
• 제4절 SAGCOM 하드웨어 / 소프트웨어 구성 ...274
• 1. 전력부 ...274
• 2. 제어부 및 센싱부 ...276
• 3. SAGCOM 운용을 위한 소프트웨어 구성 ...277
• 제5절 실험 결과 ...279
• 제6절 결과 고찰 ...285
• 제6장 결 론 ...286
• 참고 문헌 ...288
• 부 록 ...292
• (1) DSP 보드 설계도 ...293
• (2) 센싱 보드 설계도 ...303