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DSP(Digital Signal Processing)를 이용한 단상 능동전력필터의 디지털 제어기에 있어서,
비선형 부하에서 검출된 부하전류에 대한 FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 수행하여 제1 기준전류를 생성하고, 생성된 상기 제1 기준전류의 위상지연이 보상되며 역률이 개선된 제2 기준전류를 생성하는 기준전류 생성부;
상기 제2 기준전류의 외란성분을 추출하는 DC전압 제어기;
상기 제2 기준전류와 상기 외란성분을 가산하여 제3 기준전류를 생성하는 가산기; 및
상기 제3 기준전류와 검출된 인버터의 출력전류를 기반으로 상기 인버터의 출력전류를 제어하는 전류제어 수단
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 능동전력필터의 디지털 제어기
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제1 항에 있어서,
상기 기준전류 생성부는,
상기 비선형 부하에서 검출된 상기 부하전류에 대한 상기 FFT 연산을 수행하여 그 수행 결과에 따라 상기 제1 기준전류를 생성하는 제1 기준전류 생성부; 및
기 설정된 고조파 차수별 위상지연 값과 디지털 지연 값을 기반으로 상기 제1 기준전류의 위상지연을 보상하고 역률이 개선된 상기 제2 기준전류를 생성하는 제2 기준전류 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 능동전력필터의 디지털 제어기
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제2 항에 있어서,
상기 제2 기준전류 생성부는,
기 설정된 고조파 차수별 위상지연 값과 디지털 지연 값을 기반으로 상기 제1 기준전류의 위상지연을 보상하고,
상기 위상지연이 보상된 제1 기준전류를 ALC(Adaptive Linear Combiner)에 의해 전원전압과 동기된 성분과 직교하는 성분으로 분리한 후에 이 두 성분 중 전원전압에 직교하는 성분을 상기 제1 기준전류에 포함시켜 역률을 개선하여 상기 제2 기준전류를 생성하는 것을 특징으로 하는 단상 능동전력필터의 디지털 제어기
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제1 항에 있어서,
상기 비선형 부하에 인가되는 전원전압을 검출하여 이를 기반으로 상기 FFT 연산을 수행하기 위한 수행시점을 결정하고, 이를 상기 기준전류 생성부에 알려주는 PLL(Phase-Locked Loop)부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 능동전력필터의 디지털 제어기
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제1 항에 있어서,
상기 DC전압 제어기는,
전체 시스템의 손실에 따른 상기 인버터의 직류링크 전압의 변동을 억제하기 위한 직류링크 전압제어 알고리즘에 따라, 상기 인버터의 직류링크 전압을 검출하여 검출된 상기 인버터의 직류링크 전압 Vdc와 Vdc*를 기반으로 상기 제2 기준전류의 외란성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 단상 능동전력필터의 디지털 제어기
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제1 항에 있어서,
상기 전류제어 수단은,
상기 제3 기준전류와 검출된 인버터의 출력전류를 기반으로 기준전압을 생성하는 PI전류 제어기; 및
상기 기준전압을 기반으로 상기 인버터의 출력전류가 상기 제3 기준전류를 추종하도록 하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 능동전력필터의 디지털 제어기
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제6 항에 있어서,
상기 PI전류 제어기는,
상기 제3 기준전류에서 검출된 인버터의 출력전류를 감산하여 제1 신호를 생성하는 감산기;
상기 제1 신호를 상기 PI전류 제어기의 전달함수 를 통과시켜 제2 신호를 생성하는 연산부; 및
상기 제2 신호에 측정된 전원전압 Vpcc에 대한 Vpcc*를 가산하여 기준전압을 생성하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 능동전력필터의 디지털 제어기
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제7 항에 있어서,
상기 인버터는,
상기 기준전압에 측정된 전원전압 Vpcc를 감산하여 에러신호를 생성하는 감산기; 및
상기 에러신호를 커플링리액터의 전달함수 를 통과시켜 상기 인버터의 출력전류를 생성하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 능동전력필터의 디지털 제어기
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DSP(Digital Signal Processing)를 이용한 단상 능동전력필터의 디지털 제어기 제어 방법에 있어서,
비선형 부하에서 검출된 부하전류에 대한 FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 수행하여 제1 기준전류를 생성하고, 생성된 상기 제1 기준전류의 위상지연이 보상되며 역률이 개선된 제2 기준전류를 생성하는 단계;
상기 제2 기준전류의 외란성분을 추출하는 단계;
상기 제2 기준전류와 상기 외란성분을 가산하여 제3 기준전류를 생성하는 단계; 및
상기 제3 기준전류와 검출된 인버터의 출력전류를 기반으로 상기 인버터의 출력전류를 제어하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 능동전력필터의 디지털 제어기 제어 방법
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제9 항에 있어서,
상기 제2 기준전류를 생성하는 단계는,
상기 비선형 부하에서 검출된 상기 부하전류에 대한 상기 FFT 연산을 수행하여 그 수행 결과에 따라 상기 제1 기준전류를 생성하는 단계; 및
기 설정된 고조파 차수별 위상지연 값과 디지털 지연 값을 기반으로 상기 제1 기준전류의 위상지연을 보상하고 역률이 개선된 상기 제2 기준전류를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 능동전력필터의 디지털 제어기 제어 방법
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제10 항에 있어서,
상기 제2 기준전류를 생성하는 단계는,
기 설정된 고조파 차수별 위상지연 값과 디지털 지연 값을 기반으로 상기 제1 기준전류의 위상지연을 보상하는 단계; 및
상기 위상지연이 보상된 제1 기준전류를 ALC(Adaptive Linear Combiner)에 의해 전원전압과 동기된 성분과 직교하는 성분으로 분리한 후에 이 두 성분 중 전원전압에 직교하는 성분을 상기 제1 기준전류에 포함시켜 역률을 개선하여 상기 제2 기준전류를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단상 능동전력필터의 디지털 제어기 제어 방법
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