초록 ▼

비선형 부하에서 발생하는 고조파 문제와 역률 저하 문제의 해결을 위한 전압제어형 능동전력필터설계, 이산가변구조제어기 설계와 원격관리 시스템을 구축하였다. 제안된 시스템의 성능을 입증하기 위해서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 같은 전력회로 조건하에서 전류제어형 제어기와 전압제어형 제어기를 비교 분석하였다. 전류제어형 능동전력필터는 고조파 전류 왜곡 저감에 기여하였지만 고조파 전압 왜곡은 저감시키지 못한다. 반면 전압제어형 능동전력필터는 고조파 전류 왜곡과
더불어 고조파 전압 왜곡에도 저감시키는 좋은 성능을 확인할 수 있다. 0

비선형 부하에서 발생하는 고조파 문제와 역률 저하 문제의 해결을 위한 전압제어형 능동전력필터설계, 이산가변구조제어기 설계와 원격관리 시스템을 구축하였다. 제안된 시스템의 성능을 입증하기 위해서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 같은 전력회로 조건하에서 전류제어형 제어기와 전압제어형 제어기를 비교 분석하였다. 전류제어형 능동전력필터는 고조파 전류 왜곡 저감에 기여하였지만 고조파 전압 왜곡은 저감시키지 못한다. 반면 전압제어형 능동전력필터는 고조파 전류 왜곡과
더불어 고조파 전압 왜곡에도 저감시키는 좋은 성능을 확인할 수 있다. 0.5kVA급 프로토타입(prototype) 전압제어형 능동전력필터를 구현하였다. 전체시스템은 IGBT, Power Stack, 링크 인덕터, 수동필터 그리고 각종 개폐기로 구성되어있다. 마이크로 컨트롤러로 구현된 제어통신보드를 이용하여 제안된 방식의 타당성을 검증하였다. 또한 SNMP 네트워크 기능을 이용한 전원설비의 원격관리를 구현하였다.
이산가변구조제어기는 고조파 저감 및 역률개선 면에서 좋은 특성을 가지므로 부하 역률 개선기(PF corrector), 다기능 무정전 전원장치(Multi-functional UPS), VSC(Voltage Sag Corrector), AVR(Automatic Voltage Regulator), BESS(Building Energy Storage System), STATCON(STATic COMpensator)등 다양한 분야에서 적용 가능하다. 또한 원격관리 시스템의 통신 기술은 네트워크 관리시스템 이외에 전원설비의 자동화, 무인화에 광범위하게 적용 가능하다.

Abstract ▼

In this study, voltage controlled APF(Active Power Filter) is adopted to improve power factor and reduce harmonics generated from nonlinear loads. Typical nonlinear loads can be characterized into harmonic current source and harmonic voltage source which produce inherent current and voltage distorti

In this study, voltage controlled APF(Active Power Filter) is adopted to improve power factor and reduce harmonics generated from nonlinear loads. Typical nonlinear loads can be characterized into harmonic current source and harmonic voltage source which produce inherent current and voltage distortion respectively. In many studies and papers of the APF, many approaches of harmonic compensation have focused on harmonic current compensation instead of harmonic voltage compensation. The proposed voltage controlled APF has a good characteristic of suppression of harmonic voltage and also harmonic current.
The developed single phase voltage-source voltage controlled APF has three controllers of reactive power, real power and waveform corrector. Power factor is improved with the reactive power controller, harmonic voltage is reduced with real power controller and waveform corrector. For improving the dynamics and robustness against disturbances, DVSC(Discrete Variable Structure Controller) is adopted. The proposed DVSC is designed to reduce a chattering phenomenon.
Besides APF control, the remote management system for APF is also discussed. In conventional remote management system, computer or adapter is need to communicate with manager computer. As the number of managed power installations increases, the remote management system is going to be complicated and expensive. To solve the problem, a Communication/Control Board(CCB) for power installation is developed. The CCB has a role of controller and network card to communicate with a remote manager computer. The functions of SNMP(Simple Network Management Protocol) as standard NMS(Network Management System) is embedded in the MB. Additionally, the HMI(Human Machine Interface) program for active power filter management is developed.

목차 Contents

• I. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• II. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• III. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 능동전력필터의 원리 및 구성...11
• 3. 이산가변구조 전력제어기의 설계...27
• 4. 전력회로 설계 및 시뮬레이션...37
• 5. 실험장치의 구성 및 결과...50
• 6. SNMP를 이용한 원격관리 시스템의 구성...66
• 7. 결론...75
• 8. 인용문헌...77