3상 2-병렬 AC/DC PWM 컨버터의 IGBT 개방 고장 시 상전류 THD 개선 및 DC단 전압 맥동 저감을 위한 고장 허용제어 :Fault Tolerant Control for Reducing Phase Current THD and DC-Link Voltage Fluctuation During Open Switch Fault of the IGBT in Three Phase 2-Parallel AC/DC PWM Converter Systems

박진우

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박진우 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

지도교수: 김장목

발행연도: 2017

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2017

3상 2-병렬 AC/DC PWM 컨버터의 IGBT 개방 고장 시 상전류 THD 개선 및 DC단 전압 맥동 저감을 위한 고장 허용제어

박진우 전기전자컴퓨터공학과 2017.01 학위논문

2016

3상 2-병렬 PWM 컨버터의 고장허용 제어 및 순환전류 저감에 관한 연구

박진우 , 정준형 , 김장목 전력전자학회 학술대회 논문집 2016.07 학술대회자료

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This paper proposes a fault tolerant control method of an open-switch fault for a single IGBT in two parallel-connected three-phase AC/DC PWM converter systems. The open-switch fault of the IGBT of the parallel converter causes the DC-link voltage fluctuation, the high total harmonic distortion (THD) of the grid current and the zero-sequence circulating current. Even though these problems can be mitigated by using the conventional fault tolerant control methods for the single converter, the distorted grid current cannot satisfy the grid code. Therefore, this paper proposes the new fault tolerant control method by modifying the reference voltage vector of the healthy converter to compensate the distorted current of the fault side converter. Both DC-link voltage fluctuation and the THD of the grid current can be improved by applying the proposed method. The performance and the effectiveness of the proposed fault tolerant control method are verified through the experiment result.

#PWM 컨버터 #IGBT #상전류 #전압제어

1.서론 1
1.1 연구의 배경 1
1.2 병렬 운전의 연구 동향 2
1.3 IGBT 고장 연구의 필요성 4
2.3상 AC/DC PWM 컨버터 직류단 전압 제어 6
2.1 3상 AD/DC PWM 승압형 컨버터의 모델링 6
2.1.1 d-q 전압 방정식 7
2.1.2 제어각 연산 9
2.2 3상 PWM 승압형 컨버터의 전원전압 기준 제어 12
2.2.1 전압방정식 12
2.2.2 전원전압 기준 제어의 특성 14
2.3 전압 제어기 설계 15
2.3.1 전압 제어기의 구성 15
2.3.2 역률제어기 설계 17
3.2-병렬 AC/DC PWM 컨버터의 IGBT 개방 고장 19
3.1 3상 2-병렬 AC/DC PWM 컨버터의 정상운전 19
3.1.1 컨버터 병렬 운전 방법 19
3.1.2 병렬 컨버터의 정상 운전 22
3.2 IGBT 개방 고장 23
3.2.1 IGBT 개방 고장 상황 분석 23
3.2.2 영전압벡터 폴트 25
3.2.3 유효전압벡터 폴트 26
3.3 기존의 고장 허용제어 방법 28
3.3.1 영전압벡터 폴트 보상 28
3.3.2 유효전압벡터 폴트 보상 30
3.4 순환 전류 32
3.4.1 고장 상황에 대한 순환 전류 분석 33
3.4.2 고장 허용제어 적용 시 순환 전류 분석 37
3.4.3 순환 전류 보상 39
4.제안하는 고장 허용제어 방법 44
4.1 제안하는 고장 허용제어 연구 배경 44
4.2 제안하는 고장 허용제어 45
5.시뮬레이션 54
5.1 시뮬레이션 구성 54
5.2 시뮬레이션 시나리오 및 결과 55
6.실험 결과 60
6.1 실험 세트 구성 60
6.2 실험 결과 63
6.2.1 2-병렬 PWM 컨버터의 정상 운전 63
6.2.2 IGBT 개방 고장 65
6.2.3 기존의 고장 허용제어 적용 65
6.2.4 제안하는 고장 허용제어 적용 68
7.결론 70
참고 문헌 71
Abstract 77

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