3상 계통 연계형 인버터에서의 전류 고조파 감쇄를 위한 능동형 전향보상 기법

Abstract

본 논문에서는 계통 연계형 인버터의 제어에 있어서 계통에 포함된 임피던스 성분, 특히 절연을 위해 계통과 인버터 사이에 추가하는 저주파 변압기의 누설 인덕턴스 성분에 의한 영향에 대해 논의하고 있다. 계통의 임피던스 성분은 전류제어기의 설계 단계에서는 고려 되지 않지만, 이 임피던스 성분으로 인해서 계통 전류에 저차의 고조파가 발생하게 된다. 이러한 고조파 성분은 전고조파왜율(THD, Total Harmonic Distortion)과 같은 계통 품질 지표에 악영향을 끼치게 된다. 본 논문에서는 모델링과 주파수 분석을 통해 계통 임피던스에 의한 저차 고조파의 발생 원인에 대해서 분석하였다. 또한 계통 임피던스로 인해 발생하는 전류 왜곡을 보상하기 위한 능동형 전향보상 기법을 제안하고 있다. 제안하는 기법은 LCL 필터뿐만 아니라 L필터에서도 동일하게 적용이 가능하며, 보상기를 재설계 하지 않고도 손쉽게 저차 고조파의 보상제어를 적용할 수 있다. 제안하는 기법의 타당성은 1.5kW 3상 전압형 인버터의 시뮬레이션과 실험을 통해 증명하였다.