3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법
Offset and Scale Error Reduction Method According to Tracing Grid Phase Angle of Three-phase Grid-connected Inverters
특허 요약
본 발명은 3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 전압센서로부터 측정된 3상의 계통전압의 정보가 좌표변환기를 통해 정지 좌표계 d,q축 전압으로 변환 후 다시 동기 좌표계 d,q축 전압으로 변환하는 제 1단계와; 상기 동기 좌표계 d축 전압으로부터 SRF-PLL기법을 사용하여 추종된 위상각 를 동기 좌표계 PI 위상 제어기(200)로 산정하는 제2 단계와; 상기 제 2단계 후, 동기 좌표계 d,q축 전압에 존재하는 옵셋 및 스케일 오차에 의한 전원 주파수 1배 및 2배 맥동성분을 각 고조파에 해당하는 2개의 비례공진제어기를 선택적으로 사용하여 보상하는 알고리즘을 적용한 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법을 제공함으로써, 3상 계통연계형 인버터의 전체 시스템 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
청구항
번호청구항
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3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법에 있어서,상기 방법은 전압센서(101)로부터 측정된 3상의 계통전압의 정보가 좌표변환기(100)를 통해 정지 좌표계 d,q축 전압으로 변환 후 다시 동기 좌표계 d,q축 전압으로 변환하는 제 1단계와;상기 동기 좌표계 d축 전압으로부터 SRF-PLL(Synchronous Reference Frame Phase Locked Loop)기법을 사용하여 추종된 위상각 를 동기 좌표계 PI 위상 제어기(200)로 산정하는 제2 단계와;상기 제 2단계 후, 동기 좌표계 d,q축 전압에 존재하는 옵셋 및 스케일 오차에 의한 전원 주파수 1배 및 2배 맥동성분을 각 고조파에 해당하는 2개(301,302)의 비례공진제어기(300)를 선택적으로 사용하여 보상하는 알고리즘을 적용한 제3 단계;를 포함하는 것을특징으로 하는 3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법.

2

제1 항에 있어서,상기 전압센서(101)를 통해 측정된 옵셋 오차만을 고려한 3상 전원전압 공식은,이며, 여기서, 상기 는 옵셋 오차만이 고려된 a상 전원전압이고, 는 옵셋 오차만이 고려된 b상 전원전압이며, 는 옵셋 오차만이 고려된 c상 전원전압을 나타낸다. 그리고 는 a상 전압에 포함된 옵셋 오차이고, 는 b상 전압에 포함된 옵셋 오차이며, 는 c상 전압에 포함된 옵셋 오차를 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법.

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제1 항에 있어서,상기 3상의 계통전압을 좌표변환기(100)를 통해 정지 좌표계 d,q축 전압으로 좌표변환 한 수학공식은,이며, 여기서, 상기 는 옵셋 오차만이 고려된 정지 좌표계 d축 전압이며, 는 옵셋 오차만이 고려된 정지 좌표계 q축 전압이고, 는 옵셋 오차만이 고려된 a상 전원전압이며, 는 b상 전압에 포함된 옵셋 오차이고, 는 c상 전압에 포함된 옵셋 오차를 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법.

4

제1 항에 있어서,상기 정지 좌표계 d,q축 전압을 좌표변환기를 통해 동기 좌표계 d,q축 전압으로 좌표변환 한 수학공식은,이며, 여기서, 상기 는 옵셋 오차만이 고려된 동기 좌표계 d축 전압이며, 는 옵셋 오차만이 고려된 동기 좌표계 q축 전압이고, 는 a상 전압에 포함된 옵셋 오차이며, 는 b상 전압에 포함된 옵셋 오차이고, 는 c상 전압에 포함된 옵셋 오차를 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법.

5

제1 항에 있어서,상기 전압센서(101)를 통해 측정된 스케일 오차만을 고려한 3상 전원전압 공식은,이며, 여기서, 상기 는 스케일 오차만이 고려된 a상 전원전압이고, 는 스케일 오차만이 고려된 b상 전원전압이며, 는 스케일 오차만이 고려된 c상 전원전압이다. 그리고 는 a상 전압에 포함된 스케일 오차이고, 는 b상 전압에 포함된 스케일 오차이며, 는 c상 전압에 포함된 스케일 오차를 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법.

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제1 항에 있어서,상기 3상의 계통전압을 좌표변환기를 통해 정지 좌표계 d,q축 전압으로 좌표변환 한 수학공식은,이며, 여기서, 상기 는 스케일 오차만이 고려된 정지 좌표계 d축 전압이며, 는 스케일 오차만이 고려된 정지 좌표계 q축 전압이고, 는 스케일 오차만이 고려된 a상 전원전압이며, 는 a상 전압에 포함된 스케일 오차이고, 는 b상 전압에 포함된 스케일 오차를 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법.

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제1 항에 있어서,상기 3상 계통연계형 인버터의 전원전압 측정으로 인해 발생하는 스케일 오차에 의한 전원 주파수의 2배 맥동이 포함된 동기 좌표계 d,q축 전압 공식은,이며,여기서, 상기 는 스케일 오차만이 고려된 동기 좌표계 d축 전압이며, 는 스케일 오차만이 고려된 동기 좌표계 q축 전압이고, 는 a상 전압에 포함된 스케일 오차이며, 는 b상 전압에 포함된 스케일 오차를 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법.

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제1 항에 있어서,상기 옵셋 오차에 의한 동기 좌표계 d축 전압의 1배 맥동을 보상하기 위한 상기 비례공진제어기에 대한 전달함수는,이며, 여기서, 상기 는 비례이득, 은 공진이득, 는 차단주파수, 은 1배 맥동에 대한 각주파수를 나타내는 것을 특징으로 하는 3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법.

9

제1 항에 있어서,상기 스케일 오차에 의한 동기 좌표계 d축 전압의 2배 맥동을 보상하기 위한 상기 비례공진제어기의 전달함수는,이며, 여기서, 상기 는 비례이득, 은 공진이득, 는 차단주파수, 은 2배 맥동에 대한 각주파수를 나타내는 것을 특징으로 하는 3상 계통연계형 인버터의 전원 위상각 검출에 따른 옵셋 및 스케일 오차영향 저감 방법.