KR101286945B1 - Method and apparatus for generating phase control signal, and ac/dc converting apparatus thereof - Google Patents
Method and apparatus for generating phase control signal, and ac/dc converting apparatus thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR101286945B1 KR101286945B1 KR1020120021416A KR20120021416A KR101286945B1 KR 101286945 B1 KR101286945 B1 KR 101286945B1 KR 1020120021416 A KR1020120021416 A KR 1020120021416A KR 20120021416 A KR20120021416 A KR 20120021416A KR 101286945 B1 KR101286945 B1 KR 101286945B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- voltage
- phase angle
- coordinate system
- axis
- control signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명의 실시예는 위상각 제어신호 발생장치 및 방법과 그를 이용한 AC/DC 변환 장치에 관한 것이다. 더 상세하게는 3상 입력전원을 직류로 변환함에 있어서 입력 전원의 왜곡에 강인한 출력을 발생함은 물론 입력전원의 동적 변화에 빠르게 대응하여 제어하고자 하는 위상각 제어신호 발생장치 및 방법과 그를 이용한 AC/DC 변환 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an apparatus and method for generating a phase angle control signal and an AC / DC converter using the same. More specifically, in converting a three-phase input power to direct current, a phase angle control signal generator and method for generating a robust output against distortion of the input power as well as responding to dynamic changes in the input power and controlling the AC using the same It relates to a / DC converter.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the embodiment of the present invention and do not constitute the prior art.
AC/DC 컨버팅 장치에 있어서 컨버팅 전압을 제어하기 위하여 전원단 전압의 정확한 위상각 정보는 필수 적이다. 왜냐하면 역률 제어나 유효 전력과 무효 전력의 제어, 고조파 전류의 보상 등에서 전류나 전압의 지령치는 전원단 전압의 위상각과 동기 되어야만 그 의미가 있기 때문이다. 하지만 실제 전원 조건에서는 완전히 평형을 이룬 전압 조건은 존재하지 않으며, 또한 전압 파형도 많은 고조파 전압을 함유하고 있다. 또한 비선형 부하의 증가와 더불어 이러한 고조파 전압과 전류의 양도 점차 증가하고 있다. In AC / DC converting device, accurate phase angle information of power stage voltage is essential for controlling the converting voltage. This is because, in power factor control, active power, reactive power control, and harmonic current compensation, the current or voltage command value must be synchronized with the phase angle of the power supply voltage. However, in real power supply conditions, there is no fully balanced voltage condition, and the voltage waveform also contains many harmonic voltages. In addition to increasing nonlinear loads, the amount of harmonic voltages and currents is also increasing.
따라서 컨버팅 전압을 제어하기 위한 위상각 검출용 제어기의 민감도가 전력 품질 보상용 전력 변환 장치의 전압, 전류의 지령치에 고조파 성분을 초래할 수 있고 결과적으로 배전 계통에 고조파 전류와 전압을 포함시킬 수 있기 때문에 왜곡된 전원단 전압 조건에 대해서도 위상각 검출기는 빠르고 강인한 특성을 지녀야만 한다. Therefore, the sensitivity of the phase angle detection controller for controlling the converting voltage can cause harmonic components in the voltage and current command values of the power converter for power quality compensation, and as a result, the harmonic current and voltage can be included in the distribution system. Even for distorted mains voltage conditions, the phase angle detector must be fast and robust.
예컨대, 3상 전원단의 위상각 검출을 위하여 전원전압을 검출하여 3상의 전원전압을 d-q 동좌표계로 변환하고 변환된 d축 전압을 이용하여 레퍼런스 전압과 비교하여 그 차이가 0이 되도록 제어함으로써 위상각을 얻어내고 이렇게 검출한 위상각은 다시 dq동기좌표계 변환에도 사용될 수 있다.For example, to detect the phase angle of the three-phase power supply stage, the power supply voltage is detected and the three-phase power supply voltage is converted into a dq coordinate system, and the difference is zero compared with the reference voltage using the converted d-axis voltage to control the phase. The angle obtained and the detected phase angle can then be used again for the dq synchronous coordinate system transformation.
그러나 이러한 기법을 사용하게 되면 전원 전압의 왜곡 성분이 그대로 위상각에 반영되어 왜곡된 PWM 신호가 발생하고 이러한 왜곡된 PWM 신호를 이용하여 AC/DC 변환을 하는 경우 입력전원에 고조파 성분을 증가시키게 되는 문제가 발생할 수 있다.However, if this technique is used, the distortion component of the power voltage is reflected in the phase angle as it is, and a distorted PWM signal is generated. When AC / DC conversion is performed using the distorted PWM signal, harmonic components are increased in the input power. Problems may arise.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 3상 입력전원을 직류로 변환함에 있어서 입력 전원의 왜곡에 강인한 출력을 발생함은 물론 입력전원의 동적 변화에 빠르게 대응하여 제어하고자 하는 것이 목적이다.In order to solve this problem, an embodiment of the present invention, in converting a three-phase input power source to a direct current, as well as generating a robust output to the distortion of the input power, as well as to respond to the dynamic change of the input power to control quickly to be.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 3상 전원으로부터 위상각 제어신호를 발생하는 위상각 제어신호 발생장치에 있어서, 상기 3상 전원의 3상 전압을 d-q 변환하여 d-q 정지좌표계 전압으로 변환하는 d-q변환부; 상기 d-q 정지좌표계 전압과 추정 위상각을 수신하여 상기 d-q 정지좌표계 전압을 d-q 동기좌표계 전압으로 변환하는 동기좌표계 변환부; 상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압과 기설정된 레퍼런스 무효전압의 차이 신호를 추종제어(PI제어)하여 상기 추정 위상각을 생성하는 추정위상각 발생부; 상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압을 저역 필터링하여 d축 필터링전압을 발생하는 필터링부; 및 상기 d축 필터링전압과 상기 레퍼런스 무효전압과의 차이 신호를 추종제어(PI제어)하여 위상각 제어신호를 생성하는 위상각제어신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상각 제어신호 발생장치를 제공한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention, in the phase angle control signal generator for generating a phase angle control signal from a three-phase power source, dq conversion of the three-phase voltage of the three-phase power source dq stop coordinate system A dq converting unit converting the voltage; A synchronous coordinate system converter configured to receive the d-q static coordinate system voltage and an estimated phase angle and convert the d-q static coordinate system voltage into a d-q synchronous coordinate system voltage; An estimated phase angle generator for generating the estimated phase angle by following a control (PI control) of a difference signal between a d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter and a preset reference reactive voltage; A filtering unit generating a d-axis filtering voltage by low-pass filtering the d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter; And a phase angle control signal generator for generating a phase angle control signal by following a control (PI control) of the difference signal between the d-axis filtering voltage and the reference reactive voltage. do.
상기 추정위상각 발생부는, 상기 d축 동기좌표계 전압과 상기 레퍼런스 무효전압의 차이값을 PI 제어하는 제1 PI제어부; 상기 제1 PI제어부의 제어출력에 상기 3상인버터부의 출력에서 발생하는 역기전력 성분을 합산하는 제1 보상부; 및 상기 제1 보상부의 출력을 적분하여 상기 추정 위상각을 연산하는 추정위상각 연산부를 포함할 수 있다.The estimated phase angle generator comprises: a first PI controller configured to control a PI of a difference value between the d-axis synchronous coordinate system voltage and the reference reactive voltage; A first compensator for adding a counter electromotive force component generated at an output of the three-phase inverter part to a control output of the first PI controller part; And an estimated phase angle calculator configured to calculate the estimated phase angle by integrating the output of the first compensator.
상기 위상각제어신호 생성부는, 상기 d축 동기좌표계 전압과 상기 레퍼런스 무효전압의 차이값을 PI 제어하는 제2 PI제어부; 상기 제2 PI제어부의 제어출력에 상기 3상인버터부의 출력에서 발생하는 역기전력 성분을 합산하는 제2 보상부; 및 상기 제2 보상부의 출력을 적분하여 상기 위상각 제어신호를 연산하는 위상각신호 연산부를 포함할 수 있다.The phase angle control signal generation unit may include a second PI controller configured to control a PI value of a difference between the d-axis synchronous coordinate system voltage and the reference reactive voltage; A second compensator configured to add a counter electromotive force component generated at the output of the three-phase inverter to the control output of the second PI controller; And a phase angle signal calculator configured to calculate the phase angle control signal by integrating the output of the second compensator.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 3상 전원을 수신하여 직류전압으로 변환하는 3상인버터부; 상기 직류전압과 기설정된 레퍼런스 직류전압과의 차이를 PI제어하여 q축 레퍼런스 전류를 생성하는 PI제어부; 상기 3상 전원의 전류와 위상각 제어신호를 수신하여 스위칭 제어신호를 발생하여 상기 3상인버터부의 스위칭을 제어하는 스위칭 제어부; 및 전술한 위상각 제어신호 발생장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 AC/DC 변환장치를 제공한다.One embodiment of the present invention to achieve the above object, a three-phase inverter unit for receiving a three-phase power supply and converting the DC voltage; A PI controller configured to generate a q-axis reference current by PI controlling a difference between the DC voltage and a predetermined reference DC voltage; A switching controller configured to receive a current and a phase angle control signal of the three-phase power source and generate a switching control signal to control switching of the three-phase inverter unit; And a phase angle control signal generator as described above.
상기 추정위상각 발생부는, 상기 d축 동기좌표계 전압과 상기 레퍼런스 무효전압의 차이값을 PI 제어한 결과에 상기 3상인버터부의 출력에서 발생하는 역기전력 성분을 합산한 후 적분하여 상기 추정 위상각을 연산하되 상기 스위칭의 제어는 PWM 제어일 수 있다.The estimated phase angle generator calculates the estimated phase angle by summing the counter electromotive force generated at the output of the three-phase inverter unit to a result of PI controlling a difference value between the d-axis synchronous coordinate system voltage and the reference reactive voltage. However, the control of the switching may be PWM control.
상기 위상각제어신호 생성부는, 상기 d축 동기좌표계 전압과 상기 레퍼런스 무효전압의 차이값을 PI 제어한 결과에 상기 3상인버터부의 출력에서 발생하는 역기전력 성분을 합산한 후 적분하여 상기 위상각 제어신호를 연산하되 상기 스위칭의 제어는 PWM 제어일 수 있다.The phase angle control signal generation unit adds the counter electromotive force generated at the output of the three-phase inverter unit to a result of PI controlling a difference value between the d-axis synchronous coordinate system voltage and the reference reactive voltage and integrates the phase angle control signal. Calculate the control of the switching may be PWM control.
상기 스위칭 제어부는, 상기 3상인버터부에 입력되는 3상 전류의 크기를 d-q 변환하여 d축 전류성분 및 q축 전류성분으로 변환하는 d-q좌표변환부; 상기 d축 전류성분 및 상기 q축 전류성분이 기설정된 d축 레퍼런스 전류 및 상기 q축 레퍼런스 전류를 추종하도록 d축 제어신호 및 q축 제어신호를 발생하는 전류제어부; 상기 d축 제어신호 및 상기 q축 제어신호를 3상 제어신호로 변환하는 역변환부; 및 상기 3상 제어신호를 이용하여 상기 3상인버터부의 스위칭소자를 구동하는 PWM구동신호 발생부를 포함할 수 있다.The switching control unit may include a d-q coordinate conversion unit for converting the magnitude of the three-phase current input to the three-phase inverter unit to d-q conversion into a d-axis current component and q-axis current component; A current control unit generating a d-axis control signal and a q-axis control signal such that the d-axis current component and the q-axis current component follow a preset d-axis reference current and the q-axis reference current; An inverse conversion unit converting the d-axis control signal and the q-axis control signal into a three-phase control signal; And a PWM driving signal generator for driving the switching element of the three-phase inverter unit using the three-phase control signal.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 상 전원으로부터 위상각 제어신호를 발생하는 방법에 있어서, 상기 3상 전원의 3상 전압을 d-q 변환하여 d-q 정지좌표계 전압으로 변환하는 d-q변환과정; 상기 d-q 정지좌표계 전압과 추정 위상각을 수신하여 상기 d-q 정지좌표계 전압을 d-q 동기좌표계 전압으로 변환하는 동기좌표계 변환과정; 상기 동기좌표계 변환과정에서 수신한 d축 동기좌표계 전압과 기설정된 레퍼런스 무효전압의 차이 신호를 PI제어하여 상기 추정 위상각을 생성하는 추정위상각 발생과정; 상기 동기좌표계 변환과정에서 수신한 d축 동기좌표계 전압을 저역 필터링하여 d축 필터링전압을 발생하는 필터링과정; 및 상기 d축 필터링전압과 상기 레퍼런스 무효전압과의 차이 신호를 PI제어하여 위상각 제어신호를 생성하는 위상각제어신호 생성과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상각 제어신호 발생방법을 제공한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention, in the method for generating a phase angle control signal from a phase power supply, dq conversion of converting the three-phase voltage of the three-phase power supply to dq stationary coordinate system voltage process; A synchronous coordinate system conversion process of receiving the d-q static coordinate system voltage and an estimated phase angle and converting the d-q static coordinate system voltage to a d-q synchronous coordinate system voltage; An estimated phase angle generation step of generating the estimated phase angle by PI controlling a difference signal between a d-axis synchronous coordinate system voltage received in the synchronous coordinate system conversion and a predetermined reference reactive voltage; A filtering step of generating a d-axis filtering voltage by low-pass filtering the d-axis synchronous coordinate voltage received in the synchronous coordinate system conversion process; And a phase angle control signal generation process of generating a phase angle control signal by PI controlling a difference signal between the d-axis filtering voltage and the reference reactive voltage.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 3상 입력전원을 직류로 변환함에 있어서 입력 전원의 왜곡에 강인한 출력을 발생함은 물론 입력전원의 동적 변화에 빠르게 대응하여 제어하는 효과가 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, in converting a three-phase input power source into a direct current, an output that is robust to distortion of the input power source is generated as well as an effect of rapidly controlling the dynamic change of the input power source. .
또한, 본 발명의 실시예에서 구현된 방법은 구현이 간단하면서도 왜곡성분이 포함되어 있지 않아 위상각 제어신호 발생장치의 부담을 줄여 주고 필터를 거치지 않은 성분으로 실시간 전원 전압을 검출하여 위상각 제어신호 발생장치를 구동하는데에 사용되는 추정위상각을 발생함으로써 전원전압의 동적인 특성 변화에도 뛰어난 성능을 보이는 장점을 보이면서 경제적으로 구현할 수 있다는 장점이 있다.In addition, the method implemented in the embodiment of the present invention is simple to implement but does not include a distortion component, thereby reducing the burden on the phase angle control signal generator and detecting the real-time power supply voltage with a component that does not go through the phase angle control signal. By generating the estimated phase angle used to drive the generator, it has the advantage of excellent performance even in the dynamic characteristics of the power supply voltage, and has the advantage of being economically realized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AC/DC 변환기(100)를 간략히 예시한 도면이다.
도 2는 스위칭 제어부(130)를 상세히 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상각 제어신호 발생장치(140)를 간략히 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상각 제어신호 발생방법을 예시한 흐름도이다.1 is a diagram briefly illustrating an AC / DC converter 100 according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates the
3 is a view briefly illustrating a phase angle
4 is a flowchart illustrating a method of generating a phase angle control signal according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AC/DC 변환기(100)를 간략히 예시한 도면이다.1 is a diagram briefly illustrating an AC / DC converter 100 according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 AC/DC 변환기(100)는 3상인버터부(110), PI제어부(120), 스위칭 제어부(130) 및 위상각 제어신호 발생장치(140)를 포함한다.AC / DC converter 100 according to an embodiment of the present invention includes a three-phase inverter unit 110,
3상인버터부(110)는 스위칭 제어신호(예컨대, PWM 신호)에 의해 3상인버터부(110)를 구성하는 스위칭 소자들(Q1 ~ Q6)의 스위칭을 제어하여 3상 전원(ea, eb, ec)을 직류전압(Vdc)으로 변환한다. 3상인버터부(110)가 스위칭 소자들(Q1 ~ Q6)의 스위칭을 제어하여 3상 전원(ea, eb, ec)을 직류전압(Vdc)으로 변환하는 기술은 공지된 사항이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The three-phase inverter unit 110 controls the switching of the switching elements Q1 to Q6 constituting the three-phase inverter unit 110 by a switching control signal (for example, a PWM signal) to supply three-phase power sources e a and e. b , e c ) is converted into a direct current voltage (V dc ). Since the three-phase inverter unit 110 controls the switching of the switching elements (Q1 ~ Q6) to convert the three-phase power (e a , e b , e c ) to a DC voltage (V dc ) is a known matter Detailed descriptions will be omitted.
PI제어부(120)는 3상인버터부(110)에서 발생한 직류전압(Vdc)과 기설정된 레퍼런스 직류전압(V* dc)과의 차이를 PI제어하여 q축 레퍼런스 전류(ie * q)를 생성한다.The
스위칭 제어부(130)는 3상 전원의 전류와 위상각 제어신호(θ), 기설정된 d축 레퍼런스 전류(ie * d) 및 PI제어부(120)로부터 q축 레퍼런스 전류(ie * q)를 수신하여 스위칭 제어신호를 발생하여 3상인버터부(110)의 스위칭을 제어한다. 여기서 무효전력을 0으로 만들기 위하여 q축 레퍼런스 전류(ie * q) 값은 0으로 설정할 수 있다.The
도 2는 스위칭 제어부(130)를 상세히 예시한 도면이다.2 illustrates the
스위칭 제어부(130)는 3상인버터부(110)에 입력되는 3상 전류(ia, ib, ic)의 크기를 d-q 변환하여 d축 전류성분 및 q축 전류성분으로 변환하는 d-q좌표변환부(131), d축 전류성분 및 q축 전류성분이 d축 레퍼런스 전류(ie * d) 및 q축 레퍼런스 전류(ie * q)를 추종하도록 d축 제어신호 및 q축 제어신호를 발생하는 전류제어부(132), d축 제어신호 및 q축 제어신호를 3상 제어신호로 변환하는 역변환부(133), 3상 제어신호를 이용하여 3상인버터부(110)의 스위칭소자를 구동하는 PWM구동신호 발생부(134)를 포함하여 구성될 수 있다.The
위상각 제어신호 발생장치(140)는 스위칭 제어부(130)가 스위칭 제어신호를 발생하는 데에 필요한 위상각 제어신호(θ)를 생성한다.The phase angle
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상각 제어신호 발생장치(140)를 간략히 예시한 도면이다.3 is a view briefly illustrating a phase angle
본 발명의 일 실시예에 따른 위상각 제어신호 발생장치(140)는 AC/DC 변환기의 전원으로 사용되는 3상 전원 및 AC/DC 변환기의 출력으로부터 위상각 제어신호를 발생하는 장치로서, d-q변환부(310), 동기좌표계 변환부(320), 추정위상각 발생부(330), 필터링부(340) 및 위상각제어신호 생성부(350)를 포함한다.Phase angle
d-q변환부(310)는 3상 전원의 3상 전압을 d-q 변환하여 d-q 정지좌표계 전압으로 변환한다.The
동기좌표계 변환부(320)는 d-q 정지좌표계 전압과 추정 위상각(θ'=θ+Δθ)을 수신하여 d-q 정지좌표계 전압을 d-q 동기좌표계 전압으로 변환한다.The synchronous coordinate
추정위상각 발생부(330)는 동기좌표계 변환부(320)로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압과 기설정된 레퍼런스 무효전압(Ee * d)의 차이 신호를 추종제어(예컨대, PI제어)하여 추정 위상각(θ+Δθ)을 생성한다.The estimated
추정위상각 발생부(330)는 동기좌표계 변환부(320)로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압과 기설정된 레퍼런스 무효전압(Ee * d)의 차이값을 PI 제어하는 제1 PI제어부(331), 제1 PI제어부(331)의 제어출력에 3상인버터부(110)의 출력에서 발생하는 역기전력 성분(예컨대, 3상 전원의 각속도인 ωff)을 합산하는 제1 보상부(332), 제1 보상부(332)의 출력을 적분하여 추정 위상각(θ+Δθ)을 연산하는 추정위상각 연산부(333)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 추정위상각 발생부(330)에서 발생하는 추정 위상각(θ+Δθ)이 후술하는 위상각제어신호 생성부(350)가 위상각 제어신호(θ)를 생성하는 것과 달리 θ에 Δθ가 더해진 값인 것으로 표현한 것은 d축 동기좌표계 전압이 필터링을 거치지 않기 때문에 동특성이 빠른 위상각이 추출된다는 의미이다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 동기좌표계 변환부(320)로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압을 저역 필터링을 하지 않고 직접 d축 동기좌표계 전압을 이용하여 추정 위상각을 구함으로써 3상 전원 입력의 위상 변위, 불 평형 등의 동특성 변화를 빠르게 감지할 수 있다.The estimated
필터링부(340)는 동기좌표계 변환부(320)로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압을 저역 필터링하여 d축 필터링전압을 발생한다.The
위상각제어신호 생성부(350)는 d축 필터링전압과 레퍼런스 무효전압(Ee * d)과의 차이 신호를 추종제어(예컨대, PI제어)하여 위상각 제어신호를 생성한다.Phase angle
위상각제어신호 생성부(350)는 d축 동기좌표계 전압과 레퍼런스 무효전압(Ee* d)의 차이값을 PI 제어하는 제2 PI제어부(351), 제2 PI제어부(351)의 제어출력에 3상인버터부(110)의 출력에서 발생하는 역기전력 성분을 합산하는 제2 보상부(352), 제2 보상부(352)의 출력을 적분하여 위상각 제어신호를 연산하는 위상각신호 연산부(353)를 포함하여 구성될 수 있다.The phase angle
이와 같이, 3상인버터부(110)를 제어하는 위상각제어신호 생성부(350)의 출력을 발생하기 위하여 저역필터링을 수행한 d축 동기좌표계 전압을 사용하게 되면 3상 전원 전압의 왜곡 성분을 감쇄할 수 있으므로 전원 전압의 위상 변위, 불평형 및 고조파 등에 강인한 특성을 갖는 위상각 제어신호를 검출할 수 있다.As such, when the d-axis synchronous coordinate system voltage with low-pass filtering is used to generate the output of the phase angle
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상각 제어신호 발생방법을 예시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of generating a phase angle control signal according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이 3상 전원으로부터 위상각 제어신호를 발생하는 방법은, 3상 전원의 3상 전압을 d-q 변환하여 d-q 정지좌표계 전압으로 변환하는 d-q변환과정(S410), d-q 정지좌표계 전압과 추정 위상각을 수신하여 d-q 정지좌표계 전압을 d-q 동기좌표계 전압으로 변환하는 동기좌표계 변환과정(S420), 동기좌표계 변환과정(S420)에서 수신한 d축 동기좌표계 전압과 기설정된 레퍼런스 무효전압의 차이 신호를 PI제어하여 추정 위상각을 생성하는 추정위상각 발생과정(S430), 동기좌표계 변환과정(S420)에서 수신한 d축 동기좌표계 전압을 저역 필터링하여 d축 필터링전압을 발생하는 필터링과정(S440) 및 d축 필터링전압과 레퍼런스 무효전압과의 차이 신호를 PI제어하여 위상각 제어신호를 생성하는 위상각제어신호 생성과정(S450)을 포함하여 구현될 수 있다.As shown in FIG. 4, a method of generating a phase angle control signal from a three-phase power supply includes a dq conversion process (S410) of converting a three-phase voltage of a three-phase power supply to a dq static coordinate system voltage, and a dq static coordinate system voltage. The difference between the d-axis synchronous coordinate system voltage and the reference reactive voltage received in the synchronous coordinate system conversion process (S420) and the synchronous coordinate system conversion process (S420) for receiving the estimated phase angle and converting the dq stop coordinate system voltage to the dq synchronous coordinate system voltage A filtering process of generating an d-axis filtering voltage by low-pass filtering the d-axis synchronous coordinate system voltage received in the estimated phase angle generation process (S430) and the synchronous coordinate system conversion process (S420) by generating a PI control signal. And a phase angle control signal generation process (S450) of generating a phase angle control signal by PI controlling a difference signal between the d-axis filtering voltage and the reference reactive voltage.
여기서 d-q변환과정(S410), 동기좌표계 변환과정(S420), 추정위상각 발생과정(S430), 필터링과정(S440) 및 위상각제어신호 생성과정(S450)은 각각 d-q변환부(310), 동기좌표계 변환부(320), 추정위상각 발생부(330), 필터링부(340) 및 위상각제어신호 생성부(350)의 동작에 대응되므로 상세한 설명은 생략한다.The dq conversion process (S410), the synchronous coordinate system conversion process (S420), the estimated phase angle generation process (S430), the filtering process (S440), and the phase angle control signal generation process (S450) are respectively performed by the
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, all of the components may operate selectively in combination with one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention. As the storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, or the like may be included.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 3상 입력전원을 직류로 변환함에 있어서 입력 전원의 왜곡에 강인한 출력을 발생함은 물론 입력전원의 동적 변화에 빠르게 대응하여 제어하는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.As described above, the present invention is a useful invention that generates an output that is robust against distortion of the input power when converting a three-phase input power to direct current, and also generates an effect of quickly responding to a dynamic change in the input power.
100: AC/DC 변환기 110: 3상인버터부
120: PI제어부 130: 스위칭 제어부
131: d-q좌표변환부 132: 전류제어부
133: 역변환부 134: PWM구동신호 발생부
140: 위상각 제어신호 발생장치
310: d-q변환부 320: 동기좌표계 변환부
330: 추정위상각 발생부 331: 제1 PI제어부
332: 제1 보상부 333: 추정위상각 연산부
340: 필터링부
350: 위상각제어신호 생성부 351: 제2 PI제어부
352: 제2 보상부 353: 위상각신호 연산부100: AC / DC converter 110: three-phase inverter
120: PI controller 130: switching controller
131: dq coordinate conversion unit 132: current control unit
133: inverse converter 134: PWM drive signal generator
140: phase angle control signal generator
310: dq converter 320: synchronous coordinate system converter
330: estimated phase angle generator 331: first PI controller
332: first compensation unit 333: estimated phase angle calculator
340: filtering unit
350: phase angle control signal generator 351: second PI controller
352: second compensation unit 353: phase angle signal calculation unit
Claims (8)
상기 3상 전원의 3상 전압을 d-q 변환하여 d-q 정지좌표계 전압으로 변환하는 d-q변환부;
상기 d-q 정지좌표계 전압과 추정 위상각을 수신하여 상기 d-q 정지좌표계 전압을 d-q 동기좌표계 전압으로 변환하는 동기좌표계 변환부;
상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압과 기설정된 레퍼런스 무효전압의 차이 신호를 추종제어하여 상기 추정 위상각을 생성하는 추정위상각 발생부;
상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압을 저역 필터링하여 d축 필터링전압을 발생하는 필터링부; 및
상기 d축 필터링전압과 상기 레퍼런스 무효전압과의 차이 신호를 추종제어하여 상기 위상각 제어신호를 생성하는 위상각제어신호 생성부를 포함하되,
상기 추정위상각 발생부는 상기 d축 동기좌표계 전압과 상기 레퍼런스 무효전압의 차이값을 PI 제어하는 제1 PI제어부; 상기 제1 PI제어부의 제어출력에 상기 3상 전원을 수신하여 직류전압을 변환하는 3상인버터부의 출력에서 발생하는 역기전력 성분을 합산하는 제1 보상부; 및 상기 제1 보상부의 출력을 적분하여 상기 추정 위상각을 연산하는 추정위상각 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상각 제어신호 발생장치.
In the phase angle control signal generator for generating a phase angle control signal from a three-phase power supply,
A dq converting unit converting the three-phase voltage of the three-phase power source into dq and converting the dq to a stationary coordinate system voltage;
A synchronous coordinate system converter configured to receive the dq stop coordinate voltage and an estimated phase angle and convert the dq stop coordinate voltage into a dq synchronous coordinate voltage;
An estimated phase angle generator for generating the estimated phase angle by tracking and controlling a difference signal between a d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter and a preset reference reactive voltage;
A filtering unit for generating a d-axis filtering voltage by low-pass filtering the d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter; And
And a phase angle control signal generator configured to follow the difference signal between the d-axis filtering voltage and the reference invalid voltage to generate the phase angle control signal.
The estimated phase angle generator comprises: a first PI controller configured to control a PI of a difference value between the d-axis synchronous coordinate system voltage and the reference reactive voltage; A first compensator for adding a counter electromotive force component generated at an output of a three-phase inverter to receive the three-phase power and convert a DC voltage to the control output of the first PI controller; And an estimated phase angle calculator for integrating the output of the first compensator to calculate the estimated phase angle.
상기 3상 전원의 3상 전압을 d-q 변환하여 d-q 정지좌표계 전압으로 변환하는 d-q변환부;
상기 d-q 정지좌표계 전압과 추정 위상각을 수신하여 상기 d-q 정지좌표계 전압을 d-q 동기좌표계 전압으로 변환하는 동기좌표계 변환부;
상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압과 기설정된 레퍼런스 무효전압의 차이 신호를 추종제어하여 상기 추정 위상각을 생성하는 추정위상각 발생부;
상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압을 저역 필터링하여 d축 필터링전압을 발생하는 필터링부; 및
상기 d축 필터링전압과 상기 레퍼런스 무효전압과의 차이 신호를 추종제어하여 상기 위상각 제어신호를 생성하는 위상각제어신호 생성부를 포함하되,
상기 위상각제어신호 생성부는 상기 d축 동기좌표계 전압과 상기 레퍼런스 무효전압의 차이값을 PI 제어하는 제2 PI제어부; 상기 제2 PI제어부의 제어출력에 상기 3상 전원을 수신하여 직류전압을 변환하는 3상인버터부의 출력에서 발생하는 역기전력 성분을 합산하는 제2 보상부; 및 상기 제2 보상부의 출력을 적분하여 상기 위상각 제어신호를 연산하는 위상각신호 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상각 제어신호 발생장치.
In the phase angle control signal generator for generating a phase angle control signal from a three-phase power supply,
A dq converting unit converting the three-phase voltage of the three-phase power source into dq and converting the dq to a stationary coordinate system voltage;
A synchronous coordinate system converter configured to receive the dq stop coordinate voltage and an estimated phase angle and convert the dq stop coordinate voltage into a dq synchronous coordinate voltage;
An estimated phase angle generator for generating the estimated phase angle by tracking and controlling a difference signal between a d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter and a preset reference reactive voltage;
A filtering unit for generating a d-axis filtering voltage by low-pass filtering the d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter; And
And a phase angle control signal generator configured to follow the difference signal between the d-axis filtering voltage and the reference invalid voltage to generate the phase angle control signal.
The phase angle control signal generator includes a second PI controller configured to control a PI of a difference value between the d-axis synchronous coordinate system voltage and the reference reactive voltage; A second compensator for adding a counter electromotive force component generated at an output of a three-phase inverter to receive the three-phase power and convert a DC voltage to the control output of the second PI controller; And a phase angle signal calculating unit for calculating the phase angle control signal by integrating the output of the second compensating unit.
상기 직류전압과 기설정된 레퍼런스 직류전압과의 차이를 PI제어하여 q축 레퍼런스 전류를 생성하는 PI제어부;
상기 3상 전원의 3상 전압을 d-q 변환하여 d-q 정지좌표계 전압으로 변환하는 d-q변환부; 상기 d-q 정지좌표계 전압과 추정 위상각을 수신하여 상기 d-q 정지좌표계 전압을 d-q 동기좌표계 전압으로 변환하는 동기좌표계 변환부; 상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압과 기설정된 레퍼런스 무효전압의 차이 신호를 추종제어하여 상기 추정 위상각을 생성하는 추정위상각 발생부; 상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압을 저역 필터링하여 d축 필터링전압을 발생하는 필터링부; 및 상기 d축 필터링전압과 상기 레퍼런스 무효전압과의 차이 신호를 추종제어하여 위상각 제어신호를 생성하는 위상각제어신호 생성부를 포함하는 위상각 제어신호 발생장치; 및
상기 3상 전원의 전류와 상기 위상각 제어신호를 수신하여 스위칭 제어신호를 발생하여 상기 3상인버터부의 스위칭을 제어하는 스위칭 제어부를 포함하되,
상기 추정위상각 발생부는 상기 d축 동기좌표계 전압과 상기 레퍼런스 무효전압의 차이값을 PI 제어한 결과에 상기 3상인버터부의 출력에서 발생하는 역기전력 성분을 합산한 후 적분하여 상기 추정 위상각을 연산하되 상기 스위칭의 제어는 PWM 제어인 것을 특징으로 하는 AC/DC 변환장치.
A three-phase inverter unit receiving the three-phase power and converting the DC voltage;
A PI controller configured to generate a q-axis reference current by PI controlling a difference between the DC voltage and a predetermined reference DC voltage;
A dq converting unit converting the three-phase voltage of the three-phase power source into dq and converting the dq to a stationary coordinate system voltage; A synchronous coordinate system converter configured to receive the dq stop coordinate voltage and an estimated phase angle and convert the dq stop coordinate voltage into a dq synchronous coordinate voltage; An estimated phase angle generator for generating the estimated phase angle by tracking and controlling a difference signal between a d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter and a preset reference reactive voltage; A filtering unit for generating a d-axis filtering voltage by low-pass filtering the d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter; And a phase angle control signal generation unit configured to follow the difference signal between the d-axis filtering voltage and the reference reactive voltage to generate a phase angle control signal. And
Receiving a current of the three-phase power and the phase angle control signal to generate a switching control signal to include a switching control unit for controlling the switching of the three-phase inverter,
The estimated phase angle generator calculates the difference between the d-axis synchronous coordinate system voltage and the reference reactive voltage, and adds back electromotive force components generated at the output of the three-phase inverter unit to calculate the estimated phase angle by integrating. AC / DC converter, characterized in that the control of the switching is PWM control.
상기 직류전압과 기설정된 레퍼런스 직류전압과의 차이를 PI제어하여 q축 레퍼런스 전류를 생성하는 PI제어부;
상기 3상 전원의 3상 전압을 d-q 변환하여 d-q 정지좌표계 전압으로 변환하는 d-q변환부; 상기 d-q 정지좌표계 전압과 추정 위상각을 수신하여 상기 d-q 정지좌표계 전압을 d-q 동기좌표계 전압으로 변환하는 동기좌표계 변환부; 상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압과 기설정된 레퍼런스 무효전압의 차이 신호를 추종제어하여 상기 추정 위상각을 생성하는 추정위상각 발생부; 상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압을 저역 필터링하여 d축 필터링전압을 발생하는 필터링부; 및 상기 d축 필터링전압과 상기 레퍼런스 무효전압과의 차이 신호를 추종제어하여 위상각 제어신호를 생성하는 위상각제어신호 생성부를 포함하는 위상각 제어신호 발생장치; 및
상기 3상 전원의 전류와 상기 위상각 제어신호를 수신하여 스위칭 제어신호를 발생하여 상기 3상인버터부의 스위칭을 제어하는 스위칭 제어부를 포함하되,
상기 위상각제어신호 생성부는 상기 d축 동기좌표계 전압과 상기 레퍼런스 무효전압의 차이값을 PI 제어한 결과에 상기 3상인버터부의 출력에서 발생하는 역기전력 성분을 합산한 후 적분하여 상기 위상각 제어신호를 연산하되 상기 스위칭의 제어는 PWM 제어인 것을 특징으로 하는 AC/DC 변환장치.
A three-phase inverter unit receiving the three-phase power and converting the DC voltage;
A PI controller configured to generate a q-axis reference current by PI controlling a difference between the DC voltage and a predetermined reference DC voltage;
A dq converting unit converting the three-phase voltage of the three-phase power source into dq and converting the dq to a stationary coordinate system voltage; A synchronous coordinate system converter configured to receive the dq stop coordinate voltage and an estimated phase angle and convert the dq stop coordinate voltage into a dq synchronous coordinate voltage; An estimated phase angle generator for generating the estimated phase angle by tracking and controlling a difference signal between a d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter and a preset reference reactive voltage; A filtering unit for generating a d-axis filtering voltage by low-pass filtering the d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter; And a phase angle control signal generation unit configured to follow the difference signal between the d-axis filtering voltage and the reference reactive voltage to generate a phase angle control signal. And
Receiving a current of the three-phase power and the phase angle control signal to generate a switching control signal to include a switching control unit for controlling the switching of the three-phase inverter,
The phase angle control signal generation unit adds the counter electromotive force generated at the output of the three-phase inverter unit to a result of performing PI control on the difference between the d-axis synchronous coordinate system voltage and the reference reactive voltage, and integrates the phase angle control signal by integrating the phase angle control signal. AC / DC converter, characterized in that the calculation of the control of the switching control PWM.
상기 직류전압과 기설정된 레퍼런스 직류전압과의 차이를 PI제어하여 q축 레퍼런스 전류를 생성하는 PI제어부;
상기 3상 전원의 3상 전압을 d-q 변환하여 d-q 정지좌표계 전압으로 변환하는 d-q변환부; 상기 d-q 정지좌표계 전압과 추정 위상각을 수신하여 상기 d-q 정지좌표계 전압을 d-q 동기좌표계 전압으로 변환하는 동기좌표계 변환부; 상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압과 기설정된 레퍼런스 무효전압의 차이 신호를 추종제어하여 상기 추정 위상각을 생성하는 추정위상각 발생부; 상기 동기좌표계 변환부로부터 수신한 d축 동기좌표계 전압을 저역 필터링하여 d축 필터링전압을 발생하는 필터링부; 및 상기 d축 필터링전압과 상기 레퍼런스 무효전압과의 차이 신호를 추종제어하여 위상각 제어신호를 생성하는 위상각제어신호 생성부를 포함하는 위상각 제어신호 발생장치; 및
상기 3상 전원의 전류와 상기 위상각 제어신호를 수신하여 스위칭 제어신호를 발생하여 상기 3상인버터부의 스위칭을 제어하는 스위칭 제어부를 포함하되,
상기 스위칭 제어부는 상기 3상인버터부에 입력되는 3상 전류의 크기를 d-q 변환하여 d축 전류성분 및 q축 전류성분으로 변환하는 d-q좌표변환부; 상기 d축 전류성분 및 상기 q축 전류성분이 기설정된 d축 레퍼런스 전류 및 상기 q축 레퍼런스 전류를 추종하도록 d축 제어신호 및 q축 제어신호를 발생하는 전류제어부; 상기 d축 제어신호 및 상기 q축 제어신호를 3상 제어신호로 변환하는 역변환부; 및 상기 3상 제어신호를 이용하여 상기 3상인버터부의 스위칭소자를 구동하는 PWM구동신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 AC/DC 변환장치.A three-phase inverter unit receiving the three-phase power and converting the DC voltage;
A PI controller configured to generate a q-axis reference current by PI controlling a difference between the DC voltage and a predetermined reference DC voltage;
A dq converting unit converting the three-phase voltage of the three-phase power source into dq and converting the dq to a stationary coordinate system voltage; A synchronous coordinate system converter configured to receive the dq stop coordinate voltage and an estimated phase angle and convert the dq stop coordinate voltage into a dq synchronous coordinate voltage; An estimated phase angle generator for generating the estimated phase angle by tracking and controlling a difference signal between a d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter and a preset reference reactive voltage; A filtering unit for generating a d-axis filtering voltage by low-pass filtering the d-axis synchronous coordinate system voltage received from the synchronous coordinate system converter; And a phase angle control signal generation unit configured to follow the difference signal between the d-axis filtering voltage and the reference reactive voltage to generate a phase angle control signal. And
Receiving a current of the three-phase power and the phase angle control signal to generate a switching control signal to include a switching control unit for controlling the switching of the three-phase inverter,
The switching control unit is a dq coordinate conversion unit for converting the magnitude of the three-phase current input to the three-phase inverter unit to convert the d-axis current component and the q-axis current component; A current control unit generating a d-axis control signal and a q-axis control signal such that the d-axis current component and the q-axis current component follow a preset d-axis reference current and the q-axis reference current; An inverse conversion unit converting the d-axis control signal and the q-axis control signal into a three-phase control signal; And a PWM drive signal generation unit for driving the switching element of the three-phase inverter unit by using the three-phase control signal.
상기 3상 전원의 3상 전압을 d-q 변환하여 d-q 정지좌표계 전압으로 변환하는 d-q변환과정;
상기 d-q 정지좌표계 전압과 추정 위상각을 수신하여 상기 d-q 정지좌표계 전압을 d-q 동기좌표계 전압으로 변환하는 동기좌표계 변환과정;
상기 동기좌표계 변환과정에서 수신한 d축 동기좌표계 전압과 기설정된 레퍼런스 무효전압의 차이 신호를 PI제어하여 상기 추정 위상각을 생성하는 추정위상각 발생과정;
상기 동기좌표계 변환과정에서 수신한 d축 동기좌표계 전압을 저역 필터링하여 d축 필터링전압을 발생하는 필터링과정; 및
상기 d축 필터링전압과 상기 레퍼런스 무효전압과의 차이 신호를 PI제어하여 위상각 제어신호를 생성하는 위상각제어신호 생성과정을 포함하되,
상기 추정위상각 발생과정은 상기 d축 동기좌표계 전압과 상기 레퍼런스 무효전압의 차이값을 PI 제어한 결과에 상기 3상 전원을 수신하여 직류전압을 변환하는 3상인버터부의 출력에서 발생하는 역기전력 성분을 합산한 후 적분하여 상기 추정 위상각을 연산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상각 제어신호 발생방법.In the method for generating a phase angle control signal from a three-phase power supply,
A dq conversion process of converting the three-phase voltage of the three-phase power source to dq to dq stop coordinate voltage;
A synchronous coordinate system conversion process of receiving the dq static coordinate system voltage and an estimated phase angle and converting the dq static coordinate system voltage to a dq synchronous coordinate system voltage;
An estimated phase angle generation step of generating the estimated phase angle by PI controlling a difference signal between a d-axis synchronous coordinate system voltage received in the synchronous coordinate system conversion and a predetermined reference reactive voltage;
A filtering step of generating a d-axis filtering voltage by low-pass filtering the d-axis synchronous coordinate voltage received in the synchronous coordinate system conversion process; And
A phase angle control signal generation process of generating a phase angle control signal by PI controlling a difference signal between the d-axis filtering voltage and the reference reactive voltage,
The estimated phase angle generation process includes a counter electromotive force component generated at an output of a three-phase inverter unit receiving the three-phase power and converting a DC voltage according to a result of PI controlling a difference value between the d-axis synchronous coordinate system voltage and the reference reactive voltage. And calculating the estimated phase angle by integrating after summing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120021416A KR101286945B1 (en) | 2012-02-29 | 2012-02-29 | Method and apparatus for generating phase control signal, and ac/dc converting apparatus thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120021416A KR101286945B1 (en) | 2012-02-29 | 2012-02-29 | Method and apparatus for generating phase control signal, and ac/dc converting apparatus thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101286945B1 true KR101286945B1 (en) | 2013-07-23 |
Family
ID=48997525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120021416A KR101286945B1 (en) | 2012-02-29 | 2012-02-29 | Method and apparatus for generating phase control signal, and ac/dc converting apparatus thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101286945B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000217367A (en) | 1999-01-25 | 2000-08-04 | Hitachi Ltd | Current control circuit, inverter controller, inverter and power converter |
| US20080013347A1 (en) | 2003-05-12 | 2008-01-17 | Ballard Power Systems Corporation | Method and apparatus for adjusting wakeup time in electrical power converter systems and transformer isolation |
| US7492616B2 (en) | 2005-03-25 | 2009-02-17 | Lineage Power Corporation | Modulation controller, method of controlling and three phase converter system employing the same |
-
2012
- 2012-02-29 KR KR1020120021416A patent/KR101286945B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000217367A (en) | 1999-01-25 | 2000-08-04 | Hitachi Ltd | Current control circuit, inverter controller, inverter and power converter |
| US20080013347A1 (en) | 2003-05-12 | 2008-01-17 | Ballard Power Systems Corporation | Method and apparatus for adjusting wakeup time in electrical power converter systems and transformer isolation |
| US7492616B2 (en) | 2005-03-25 | 2009-02-17 | Lineage Power Corporation | Modulation controller, method of controlling and three phase converter system employing the same |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| IEEE 논문(제목: Overview of Control and Grid Synchronization for Distributed Power Generation Systems), 논문발표 2006년 10월 * |
| IEEE 논문(제목: Overview of Control and Grid Synchronization for Distributed Power Generation Systems), 논문발표 2006년 10월* |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Guo et al. | A model predictive control method for grid-connected power converters without AC voltage sensors | |
| JP5952087B2 (en) | Power converter | |
| KR20080067958A (en) | Inverter device | |
| US9509207B2 (en) | Apparatus for compensating for ripple and offset of inverter and method therefor | |
| KR20170089617A (en) | Phase Error Compensation Method According to the Grid Frequency Variation of the Single-phase Grid-connected Inverters | |
| KR101449866B1 (en) | Power converting system | |
| KR20180104842A (en) | Three level neutral point clamped inverter system having imbalance capacitor voltages and its control method | |
| KR101768800B1 (en) | Offset and Scale Error Reduction Method According to Tracing Grid Phase Angle of Three-phase Grid-connected Inverters | |
| KR102160883B1 (en) | An apparatus of current control for harmonic compensation in grid connected inverter | |
| KR101286945B1 (en) | Method and apparatus for generating phase control signal, and ac/dc converting apparatus thereof | |
| KR101545139B1 (en) | Method of phase tracking of power system using LPN filter | |
| KR101736531B1 (en) | Apparatus for restarting medium-voltage inverter | |
| JP6876585B2 (en) | Power converter and power conversion system | |
| JP2012105393A (en) | Pwm inverter device | |
| US10063242B2 (en) | Phase-locked loop method for use in utility electricity parallel-connection system | |
| KR101329580B1 (en) | Distortion-tolerant method and apparatus for generating phase control signal, and ac/dc converting apparatus thereof | |
| KR102182594B1 (en) | Synchronous reference frame pahse locked loop, method and system for dc offset compensation of single phase grid connected inverter | |
| JP5078144B2 (en) | Power conversion method and power conversion device | |
| Tian et al. | Finite control set model predictive control scheme of four-switch three-phase rectifier with load current observer | |
| Li et al. | Adaptive finite control set model predictive control for three-phase inverters connected to distorted grid with fewer voltage sensors | |
| JP2018019466A (en) | Power conversion device | |
| KR20140085845A (en) | Method of compensate for grid current unbalance and distortion for 3-phase bi-directional inverter | |
| KR101322611B1 (en) | Reducing method for total harmonic distortion ratio of pwm converter for driving elevator | |
| KR100620760B1 (en) | Device of Detecting Phase of System Voltage Using Virtual Two Phase Voltage | |
| KR20140110595A (en) | Controller, controlling method, and recording medium for grid synchronization |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160707 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170711 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180717 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190620 Year of fee payment: 7 |