계통 연계 3상 인버터를 위한 LCL 필터 설계 및 EMTP-RV 시뮬레이션 연구

• 영문명: A Study on LCL Filter Design and EMTP-RV Simulation for Grid-connected Three Phase Inverter
• 발행기관: 한국전자통신학회
• 저자명: 고윤석(Yun-Seok Ko)
• 간행물 정보: 『한국전자통신학회 논문지』제16권 제2호, 261~269쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 전자/정보통신공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2021.04.30

국문 초록

본 연구에서는 계통 연계 3상 인버터를 위한 LCL 필터를 설계 방법론을 연구하였다. 먼저, 대표적인 필터구조들에 대해서 3상 인버터의 계통 연계를 위한 필터로서의 적용 시 장단점을 분석하였다. 다음, 3상 인버터의 계통 연계를 위한 필터 설계 방법론들을 분석하여 그리드 연계 시 고조파 요구 조건을 만족할 수 있는 효과적인 필터 설계 방법론을 결정하였다. 그리고 설계 방법론의 유효성을 확인하기 위해서 EMTP-RV를 이용하여 3상 인버터, LCL 필터 그리고 필터의 성능을 평가하기 위한 성능 평가 시스템을 모델링 하였다. 끝으로, 하나의 3상 인버터에 대한 LCL 필터를 설계하였으며, EMTP-RV 시뮬레이션 작업을 통해 3상 인버터의 출력전류 리플의 크기가 제한됨을 확인함으로서 설계 방법론의 유효성을 검증할 수 있었다.

영문 초록

In this study, the design methodology of LCL filter for grid-connected three-phase inverter was studied. First, the advantages and disadvantages of applying typical filter structures as a filter for grid connection of a three-phase inverter were analyzed. Next, filter design methodologies for grid connection of a three-phase inverter were analyzed, and an effective filter design methodology was determined to satisfy the harmonic requirements in grid connection. In order to verify the effectiveness of the design methodology, EMTP models such as a three-phase inverter, a three-phase LCL filter, and a performance evaluation system to evaluate the performance of the designed filter were developed using EMTP-RV. Next, an LCL filter was designed for an application example of a three-phase inverter, and the waveforms of the output voltage and outage current of the three-phase inverter were checked through EMTP-RV simulation work. In particular, the validity of the design methodology was verified by confirming that the magnitude of the current ripple was reduced to a limited magnitude through waveform analysis of the output current.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 대표적인 필터 구조 및 특성 분석

Ⅲ. LCL 필터 설계 방법론

Ⅳ. EMTP 모델링 및 고장모의 결과

Ⅴ. 결론

키워드

분산 전원 계통 연계 3상 인버터 3상 LCL 필터 Distributed Generation Grid-connected Three-phase Inverter Three-phase LCL Filter