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The Transactions P of the Korean Institute of Electrical Engineers

Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering

ISO Journal TitleTrans. P of KIEE
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  1. (PQ Tech. inc. Korea)
  2. (PQ Tech. inc. Korea)



Harmonic current, Passive filter, AC motor drive

1. 서론

AC모터드라이브 ACMD(AC Motor Drive, 이하 ACMD)의 입력 측 정류부로부터 발생되는 고조파 전류를 제한하기 위한 전형적인 수단으로 직류평활리액터 DCL(DC smoothing reactor, 이하 DCL)과 교류평활리액터 ACL(AC smoothing reactor)가 사용되었다(1). DCL과 ACL은 부하 측에서의 급격한 전류변화를 제한하기 때문에 상대적으로 높은 차수의 고조파 저감에 효과가 크다. 그러나 DCL과 ACL은 전류 전고조파 왜형률 ITHD(current Total Harmonic Distortion)가 35%∼85% 수준이기 때문에 이들만으로는 ACMD로부터 전원 측으로 유출되는 고조파 전류량을 IEEE Std. 519의 고조파 전류 제한치 이내로 관리하기에는 한계가 있다(2-4). 이 같은 문제를 해결하기 위해 광대역 고조파 필터 BBHF(Broad Band Harmonic Filter, 이하 BBHF)와 하이브리드 고조파 필터, HHF(Hybrid Harmonic Filter, 이하 HHF)를 비롯한 여러 기술들이 개발되어 왔다. 이전 논문에서 제안했던 NHHF(New Hybrid Harmonic Filter, 이하 NHHF)는 기존의 HHF에 비해 체적을 0.35p.u.로 축소할 수 있었다(1). 그러나 주요부품의 구성과 배치에 따르는 과다한 작업 공수와 ACMD로부터 직접 발생되는 고조파 전류량이 기본파의 80%로서 다량의 고조파 전류를 필터리액터와 필터콘덴서가 부담하게 됨으로써 전기적, 열적 스트레스 처리에 대한 대안이 필요하게 되었다.

본 논문에서는 HHF와 NHHF의 특성을 재검토하고 필터링성능을 유지하면서도 ACMD로부터 발생되는 고조파 전류를 감쇄시켜 주요부품의 전기적, 열적 스트레스를 경감시키기 위해 NHHF가 갖는 최저임피던스에 대해 등가적 특성을 갖는 새로운 형태의 고조파 필터 MDTF(Modified Double Tuned harmonic Filter, 이하 MDTF)를 제안하였다. 또한 기존의 ACMD용 고조파 필터에 적용되는 리액터보다 작은 크기의 구조와 배치를 통해 조립작업효율을 개선한 내용을 함께 다루었다.

2. 본론

2.1 ACMD용 고조파 필터 토폴로지

ACMD 입력 고조파 필터로 사용 중인 기존의 HHF 형식이 갖는 과도한 체적과 가격 문제를 해결하기 위해 NHHF를 검토하였었다. 과거의 BBHF와 현재의 HHF, 이전의 논문에서 제안하였던 NHHF간의 체적비는 1.72:1.0:0.35로 NHHF가 유리하다(1). 그러나 서론부에서 언급한 바와 같이 NHHF의 결점을 해결할 필요가 있다.

그림. 1은 고조파 필터를 채용한 ACMD의 계통도이다.

그림. 1. 고조파 필터가 적용된 ACMD 계통도

Fig. 1. ACMD power system using harmonic filter

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig1.png

그림. 2는 HHF 토폴로지이다. 라인리액터, a"와 로드리액터, b", 필터리액터, c", 필터콘덴서, d"로 구성이 되며 로드리액터가 차지하는 큰 용량 때문에 경제성이 떨어진다. b“리액터의 고비용 문제를 제외하면 ACL의 효과에 의해 ACMD로부터 발생되는 고조파량을 기본파의 40%수준으로 제한할 수 있다. 고조파 필터를 경유하여 전원 측 Is로 유출되는 고조파의 양은 8% 이내이다. BBHF를 대체하여 다수가 사용이 되어 왔으나 b”리액터의 큰 용량 때문에 범용성 면에서 불리한 구조이다.

그림. 2. HHF 단선도

Fig. 2. HHF single line circuit

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig2.png

그림. 3은 HHF에서 대용량의 로드리액터, b“를 제거하고 ωa, ωb에서 두 개의 튜닝점을 갖는 형식 NHHFab와 두개의 튜닝점 ωa, ωc를 갖는 형식 NHHFac로 구분하여 모의를 수행하였다. NHHFab의 구조에서는 ACMD 부하로부터 발생되는 고조파 전류량이 기본파의 80%에 달하는 양이기 때문에 이를 필터링하려면 상대적으로 필터리액터와 필터콘덴서의 전기적 열적 스트레스가 커질 수밖에 없다(5). 필터콘덴서의 단자전압 또한 선간전압의 1.4배로써 두꺼운 유전재료를 고려하여야 한다. NHHFab의 구조에서는 ACMD 부하로부터 발생되는 고조파 전류량이 기본파의 40% 수준으로 상대적으로 필터소자의 전기적 열적 스트레스가 경감되는 장점이 있다. 필터 콘덴서의 단자전압은 선로전압의 1.1배 수준으로 유리하다. 다만 c’리액터와 b’리액터의 용량비가 15배로 큰 차이가 나고 병렬공진 피크점이 특성고조파 차수 ωb의 근처에 있어 병렬공진 확대 문제 생길 가능성이 높다.

그림. 3. NHHF 단선도

Fig. 3. NHHF single line dircuit

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig3.png

그림. 4는 제안하는 MDTF 단선도로서 ωa, ωc에 각각 튜닝을 하였다. 이 구조는 부하(ACMD)로부터 발생되는 고조파 전류량을 기본파의 40% 수준으로 억제할 수 있어 상대적으로 필터소자가 받는 부담이 경감되는 장점이 있다. 필터콘덴서 또한 단자전압이 선로전압의 1.08배로 유리하다. 또한 병렬 공진점 역시 ωc 보다 작은 지점에 위치하여 ACMD의 특성고조파 차수와는 차이가 커서 때문에 병렬공진문제를 최소화 할 수 있는 장점이 있다(6).

그림. 4. MDTF 단선도

Fig. 4. MDTF single line circuit

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig4.png

2.2 MDTF 파라미터 설계

그림. 5. NHHF

Fig. 5. NHHF

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig5.png

그림. 6. MDTF

Fig. 6. MDTF

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig6.png

MDTF의 파라미터를 구하려면 NHHF를 MDTF로 등가 변환하여야 한다. 아래에 NHHF 임피던스, Z를 구하는 주요 수식만을 나타낸다. NHHF 임피던스의 해는 다음 식(1)과 같다(7).

(1)
Z = j L 1 C 1 L 2 C 2 ω 4 - L 1 C 1 + L 2 C 2 ω 2 + 1 C 1 L 2 C 2 + L 1 C 1 C 2 ω 3 - C 1 + C 2 ω

NHHF는 다음 식(2)와 같이 두 개의 직렬공진점을 갖는다.

(2)
ω r 1 = 1 L 1 C 1 ,       ω r 2 = 1 L 2 C 2

두 직렬공진점간의 병렬공진 피크임피던스는 다음 식(3)과 같이 표현된다.

(3)
ω r p = C 1 + C 2 L 1 C 1 C 2 + C 1 L 2 C 2

그림. 7은 NHHF의 각속도(주파수)에 따른 NHHF의 임피던스를 나타낸다. 임피던스가 가장 낮은 두 점인 직렬공진점을 보인다.

그림. 7. NHHF 직렬필터에 의한 직병렬공진점

Fig. 7. series and parallel resonance point of NHHF

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig7.png

MDTF의 임피던스 해를 구하면 다음 식(4)와 같다.

(4)
Z = j L α C α L β C β ω ω 4 - L α C α + L β C β + L α C β ω 2 + 1 C α L β C β 3 - C α + C β ω

NHHF와 MDTF를 등가화 하여 풀면 다음과 같이 MDTF의 파라미터를 구할 수 있다(7).

(5)
L α = L 1 L 2 L 1 + L 2

(6)
C α = C 1 L 2 C 2 + L 1 C 1 C 2 L 1 C 1 + L 2 C 2 - L 1 L 2 L 1 + L 2 C 1 + C 2

(7)
C α = C 1 + C 2 - C 1 L 2 C 2 + L 1 C 1 C 2 L 1 C 1 + L 2 C 2 - L 1 L 2 L 1 + L 2 C 1 + C 2

(8)
C α = L 1 C 1 + L 2 C 2 - L 1 L 2 L 1 + L 2 C 1 + C 2 C 1 + C 2 - C 1 L 2 C 2 + L 1 L 2 L 1 C 1 + L 2 C 2 - L 1 L 2 L 1 + L 2 C 1 + C 2

그림. 8은 HHF와 NHHF, 그리고 MDTF의 임피던스 특성곡선이다. HHF의 임피던스는 특성고조파 차수중 하나인 ωa에서 낮은 임피던스를 나타내며 그 좌측 0.8ωa에서 하나의 피크임피던스를 갖는다.

그림. 8. HHF, NHHFab, NHHFac, MDTF 로그스케일 임피던스 특성

Fig. 8. HHF, NHHFab, NHHFac, MDTF logarithmic impedance characteristics

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig8.png

그림. 5그림. 6에서 나타난 필터소자의 특성과 같이 각각 두 개의 직렬, 병렬공진점을 갖는 NHHFab, NHHFac 및 MDTF의 임피던스특성을 보면 NHHFab의 경우 ωa와 ωb에서 최저임피던스를 갖으며 0.8ωa와 0.93ωb에서 병렬공진점을 갖는다. NHHFac는 ωa와 ωc에서 최저임피던스를 나타내며 0.66ωa와 0.73ωc에서 병렬공진점을 갖는다. MDTF는 ωa와 ωc에서 최저임피던스를 형성하며 병렬공진점은 0.66ωa와 0.9ωc에서 형성되어 ACMD의 특성고조파로부터 안정적이다(6).

2.3 시뮬레이션을 통한 고조파 필터 타입별 비교

시뮬레이션 툴은 PSCAD/EMTDC를 사용하였다.

그림. 9는 시뮬레이션에 적용한 계통도이다. 전원은 22.9kV, 0.38kV, 3상, 1,250kVA, 6%임피던스의 강압변압기가 사용되었고 선로저항과 선로임피던스는 1mΩ과 1µH로서 무시할 수 있는 수준이다.

그림. 9. 고조파 필터를 채용한 ACMD의 모의 계통도

Fig. 9. Simulation power circuit

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig9.png

그림. 10은 시뮬레이션에 적용된 ACMD 부하모델이다. 전형적인 6펄스 정류기회로이며 정류소자, RC 스너버 회로, DCL, 평활용콘덴서와 부하저항으로 구성된다. 표 1은 ACMD 부하모델의 주요 파라미터이다.

그림. 10. ACMD 부하 모델

Fig. 10. Load Model of ACMD

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig10.png

표 1. 테이블

Table 1. 테이블

Parameters

Ldc [μH]

150

Rld [Ω]

7.44

Cr [μF]

1,333

kW

37.3

Ir [A]

56.6

표 2은 기존 타입, 표 3은 MDTF의 파라미터이다.

표 2. NHHFab, NHHFac 파라미터

Table 2. NHHFab, NHHFac parameters

elements

NHHFab[p.u.]

NHHFac[p.u.]

Note

a'

0.153

0.263

1.0 p.u. at 60Hz

Z=3.88Ω

b'

0.304

0.273

c'

0.310

0.113

d'

6.836

6.836

e'

13.673

13.673

표 3. MDTF 필터 파라미터

Table 3. MDTF parameters

elements

MDTF [p.u.]

Note

a

0.263

1.0p.u. at 60Hz

Z=3.88Ω

b

0.152

c

0.203

d

6.836

e

13.673

2.3.1 전원측과 부하측 전류 THD 비교

그림. 11-그림. 13은 NHHFab, NHHFac, MDTF를 채용한 경우 ACMD의 부하 측 전류와 고조파 필터의 입력 측과 전원 측 전류파형, 그리고 전류 전고조파왜형율을 보인다. 이때 발생된 특성고조파 차수는 h=kp±1(k:정수, p:펄스 수, h;특성고조파)와 같다(2,3,8). NHHFab의 경우 ACMD로부터 발생되는 고조파 전류량은 기본파의 78%로 매우 높게 나타났다. NHHFac 및 MDTF의 경우 ACMD로부터 발생된 고조파 전류는 기본파의40% 수준으로 이 경우 고조파 필터를 구성하는 필터콘덴서 및 필터리액터의 전기적 열적 스트레스를 경감시킬 수 있다. 전원 측으로 유입되는 전류 전고조파 왜형률 ITHD는 NHHFab, NHHFac, MDTF 모두 2-3% 정도로 양호한 결과를 보였다.

그림. 11. NHHFab 부하 ITHD 78.6%, 전원 ITHD 2.7%

Fig. 11. NHHFab load ITHD 78.6%, source ITHD 2.7%

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig11.png

그림. 12. NHHFac 부하 ITHD 38.5%, 전원 ITHD 3.1%

Fig. 12. NHHFac load ITHD 38.5%, source ITHD 3.1%

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig12.png

그림. 13. MDTF 부하 ITHD 41.1%, 전원 ITHD 3.1%

Fig. 13. MDTF load ITHD 41.1%, source ITHD 3.1%

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig13.png

2.3.2 필터 타입별 구성요소의 전류와 전압

표 4-표 6은 NHHFab, NHHFac, MDTF 각각의 구성요소들에 흐르는 전류를 나타낸다. 고조파 필터를 거친 후 전원측으로 향하는 Is의 전류 전고조파 왜형율, ITHD는 NHHFab, NHHFac, MDTF 모두 2.5-3.2% 수준으로 양호한 특성을 보인다. 부하 측 ACMD로부터 발생된 고조파 전류를 보면 NHHFab의 경우 그 실효전류의 크기가 72.3A로서 NHHFac와 MDTF의 고조파 전류 58.5A에 비해 매우 크게 나타나 고조파 필터 구성요소를 설계함에 있어 상대적으로 불리한 특성을 갖는다. ωa 및 ωb와 ωa 및 ωc에서 직렬공진특성을 갖는 NHHFab와 NHHFac의 경우 해당차수의 고조파 전류가 IFD와 IFC회로에 잘 유입이 됨을 알 수 있다. 더블튠 특성을 갖는 MDTF의 경우 IFC와 IFD간에 Iωa와 Iωc가 임피던스 특성에 맞춰 적절히 분배되고 전원 측 IS에는 정현파가 주가 되어 흐르는 것을 알 수 있다.

표 4. NHHFab 고조파 전류 조류

Table 4. NHHFab harmonic current flow

hn

ILD[A]

IF[A]

IFD[A]

IFC[A]

Is[A]

I1

57

13.0

8.7

4.3

57.7

Iωa

37.5

37.5

37.5

0

0.2

Iωb

23.5

23.5

0.4

23.5

0.4

Iωc

2.97

1.8

0.8

1.04

1.1

Irms[A]

72.3

46.3

38.6

23.94

57.7

ITHD[%]

78

-

-

-

2.56

표 5. NHHFac 고조파 전류 조류

Table 5. NHHFac harmonic current flow

hn

ILD[A]

IF[A]

IFD[A]

IFC[A]

IS[A]

I1

54.7

12.8

8.7

4.2

55.13

Iωa

19.4

19.4

19.4

0.0

0.2

Iωb

2.2

0.6

3.1

2.53

1.6

Iωc

7.02

7.0

0.0

7.02

0.0

Irms[A]

58.6

24.5

21.5

9.0

55.2

ITHD[%]

38.5

-

-

-

3.0

표 6. MDTF 고조파 전류

Table 6. MDTF harmonic current flow

hn

ILD[A]

IF[A]

IFD[A]

IFC[A]

IS[A]

I1

54.2

11.6

7.7

3.9

54.3

Iωa

20.4

20.3

11.4

8.9

0.2

Iωb

5.2

3.6

1.3

2.3

1.6

Iωc

5.5

5.6

-15.9

10.3

0.1

Irms[A]

58.5

24.3

21.2

14.4

54.3

ITHD[%]

40.4

-

-

-

3.2

표 7은 필터 타입에 따른 필터 콘덴서들에 인가되는 실효전압과 피크전압이다.

표 7. 고조파 필터 유형별 고조파 필터콘덴서 인가전압 해석

Table 7. 고조파 필터 유형별 고조파 필터콘덴서 인가전압 해석

Filter types

elements

tuned ω

Capacitor voltage [V]

537.4=1.0p.u.

Vpk [p.u.]

Vrms

Vpk

NHHFab

d'

ωa

528.8

1031.5

1.92

e'

ωb

499.8

982.8

1.83

NHHFac

d'

ωa

436.2

811.5

1.51

e'

ωb

391.3

639.8

1.19

MDTF

d

ωa, ωc double tuned

415.1

745.1

1.39

e

ωa, ωc double tuned

444.0

959.4

1.79

그림. 14는 필터 종류별 필터콘덴서 단자전압 파형을 보인다. NHHFab그림. 14(d)를 보면 그림. 14(a)와 비교해서 높은 주파수의 고조파전압이 중첩되었음을 알 수 있다. 마찬가지로 NHHFac그림. 14(e)을 보면 그림. 14(b)와 비교해서 높은 주파수의 전압이 형성됨을 알 수 있다. MDTF의 경우 그림. 14(c)와 (f)처럼 복합임피던스가 작동하여 더블튠의 특성을 나타내기 때문에 직렬튠의 특성을 갖는 NHHF와는 다르게 다수의 차수가 포함된 복합적인 전압파형이 나타남을 볼 수 있다. 고조파 필터콘덴서의 전압스트레스만을 놓고 보면 Vpk가 1.92배인 NHHFab가 가장 불리하게 나타남을 알 수 있다.

그림. 14. NHHFab, NHHFac, MDTF의 콘덴서 전압 파형

Fig. 14. capacitor voltage of NHHFab, NHHFac, and MDTF

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig14.png

2.3.3 필터 타입별 L과 C의 용량 비교

표 8은 필터 타입별 필터 리액터들의 용량을 나타낸다.

표 8. NHHFab, NHHFac, MDTF 리액터 용량

Table 8. NHHFab, NHHFac, MDTF reactor capacity

Filter type

filter reactor a, b, c

current [Arms]

[kVA]

Total [kVA]

[p.u.]

NHHFab

a'

57.3

5.8

13.9

1.29

b'

38.1

5.1

c'

28.5

2.9

NHHFac

a'

55.1

9.3

10.9

1.01

b'

21.5

1.5

c'

9.1

0.1

MDTF

a

54.7

9.2

10.81

1.0

b

25.4

1.1

c

14.7

0.5

필터리액터의 용량을 비교하면 NHHFab의 경우 MDTF에 비해 1.3배 정도여서 상대적으로 경제성이 떨어짐을 알 수 있다.

표 9는 필터 타입별 필터 콘덴서들의 용량을 나타낸다. 고조파 필터콘덴서의 경우 NHHFab가 MDTF에 비해 1.28배 높은 전압이 인가되어 용량에서는 1.6배 가까이 커지게 되어 유전재료의 경년변화와 열적 스트레스 등 수명시간에서 불리한 조건이다.

표 9. NHHFab, NHHFac, MDTF 고조파 필터콘덴서 용량

Table 9. NHHFab, NHHFac, MDTF filter capacitor capacity

Filter type

filter capacitor d, e

Volt [Vrms]

[kVAr]

Total [kVAr]

[p.u.]

NHHFab

d'

528

10.51

15.22

1.52

e'

499.8

4.708

NHHFac

d'

436

7.2

10.0

0.99

e'

391

2.9

MDTF

d

413

6.4

10.1

1.0

e

443

3.7

2.4 MDTF 제작 및 ACMD적용 시험을 통한 검증

표 10은 MDTF 개별 소자의 설계값과 제작 후의 측정값를 보인다. 리액터의 경우 설계값 보다 1.0-2.4% 정도 큰 값으로 제작이 되었고 콘덴서의 경우 -1.2 - 1.86% 정도 작은 값을 보였다.

표 10. MDTF 각소자의 설계값 및 측정값

Table 10. design and measured parameters of MDTF

elements

design [p.u.]

measured [p.u.]

error[%]

a

0.263

0.269

2.4

b

0.152

0.155

1.8

c

0.203

0.205

1.0

d

6.836

6.966

-1.86

e

13.673

13.839

-1.2

그림. 15는 MDTF의 부하 측, 전원 측, 고조파 필터 측에 흐르는 각각의 전류파형을 보인다. 전원 측의 IS는 정현파와 거의 일치한 형태를 보이며 IFD와 IFC에 흐르는 전류는 비교적 높은 주파수의 Iωa와 Iωb가 포함된 형태의 고조파 필터전류를 나타내며 ILD는 6펄스 정류기의 전형적인 전류파형을 보이고 있다. 표 11에 MDTF를 채용한 ACMD의 부하전류와 고조파 필터전류의 실측정결과를 정리하였다. 앞의 표 6에 나타낸 각부의 모의 전류파형과 매우 유사한 패턴을 나타냄을 알 수 있다. 전류 전고조파 왜형률, ITHD는 모의시 3.2%였으나 시작품에서 측정한 값은 2.6%로 더 양호한 결과를 보였다. 참고로 IEEE std. 519의 표 10.3에서는 ISC/IL의 비가 20이하인 경우 ITDD (전류의 Total Demand Distortion)는 5%, 그 비가 20 < 50인 경우 8%, 50 < 100인 경우 12%로 규정하고 있다(3).

그림. 15. MDTF를 채용한 ACMD 부하 및 고조파 필터, 전원전류

Fig. 15. load and filter, source current of ACMD with MDTF

../../Resources/kiee/KIEEP.2018.67.4.191/fig15.png

표 11. MDTF 실측 각부 전류

Table 11. measured current on MDTF

hn

ILD[A]

IF[A]

IFD[A]

IFC[A]

IS[A]

I1

59.5

12.1

8.1

4.1

60.8

Iωa

19.1

18.9

10.8

8.3

0.3

Iωb

4.1

2.9

1.1

1.8

1.2

Iωc

4.3

4.3

-11.1

7.2

0.4

Irms[A]

60.4

23.1

17.9

11.9

57.4

ITHD[%]

35.15

-

-

-

2.56

그림. 16, 그림. 17은 MDTF의 시작품이다. 기존의 HHF와 NHHF 구조의 경우 분리된 형태의 삼상 고조파 필터리액터 3대가 개별로 배치되어 넓은 설치공간이 소요되었으며 이들 고조파 필터 리액터 간에 연결되는 전력선 배선작업에 의한 효율저하가 문제되었다. MDTF의 경우 일체형 리액터를 채용하여 이들의 배열에 차지하는 공간을 크게 줄일 수 있었다. 리액터에 연결되는 전력선 작업효율 또한 높였다. 그림. 16은 MDTF의 상부 필터콘덴서와 하부 필터리액터가 함께 조립된 구조이며 그림. 17은 하부 필터리액터만을 나타냈다. 이전보다는 구조와 결선이 간결하고 사이즈가 감소됨을 알 수 있다(6).

그림. 16. MDTF의 콘덴서와 리액터

Fig. 16. MDTF capacitor and reactor

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그림. 17. 17 MDTF 리액터

Fig. 17. MDTF reactor

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3. 결 론

ACMD의 광범위한 보급과 함께 이들로부터 발생되는 고조파가 이슈화 되어왔다(4). ACL과 DCL만으로는 IEEE Std. 519가 규정한 제한치를 만족할 수 없어서 BBHF, HHF, NHHF 등 여러 종류의 고조파 필터가 개발되었다. 이들은 높은 가격, 넓은 설치공간이 필요하고, 특히 NHHF의 경우는 여타 문제를 해결하였지만 병렬로 연결된 부품들의 과도한 전기적, 열적 스트레스로 인한 상대적으로 짧은 수명이 단점이었다(1).

본 논문에서 소개한 MDTF는 NHHF가 갖는 최저임피던스의 등가적 특성에 의해 필터링 성능을 유지하면서 ACMD로 부터의 고조파 발생량을 40% 수준으로 낮추어 필터소자들이 갖는 스트레스를 완화하였고 동시에 일체형 고조파 필터리액터 구조를 개발하여 적용함으로써 체적과 작업효율을 높여 경제성을 갖춘 것이 특징이다. MDTF의 시작품 ITHD 또한 3% 이하를 보여 매우 높은 성능을 유지함을 알 수 있었다. 이번 MDTF의 개발을 통해 인버터전용 고조파 필터의 보편화에 큰 기여를 하게 될 것으로 기대한다.

감사의 글

본 연구는 산업통상자원부(MOTIE)와 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다 (No. 20161220300010).

References

1 
Park B. J., Yoon D. C., Oh J. C., Bae B. Y., Hwang A. I., Yoo H. K., Choi S. K., 2018, A Proposal of New Hybrid Passive Harmonic Filter fo AC Motor Drive Line Filter Size Reduction, The Transaction of the KIEE, Vol. 67, No. 1, pp. 1-8Google Search
2 
Kusko Alexander, Thompson Marc T., 2007, Power Quality in Electrical Systems, Mc Graw Hill, pp. 79-81, 83Google Search
3 
IEEE Std. 519-1992 , IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power SystemsGoogle Search
4 
Automation and Control Solutions , 2014, AC and DC Chokes in Variable Frequency Drives, Honeywell, pp. 1-2Google Search
5 
IEEE Std. 1459-2000 , IEEE Trial-Use Standard Definitions for Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced ConditionsGoogle Search
6 
Cheepati Kumar Reddy, Ali Sardar, Suraya Kalavathi M., 2017, Overview of Double Tuned Harmonic Filter in Improving Power Quality under Non Linear Load Conditions, International Journal of Grid and Distributed Computing, Vol. 10, No. 7, pp. 11-26Google Search
7 
HE Yi-hong, Heng SU, 2013, A New Method of Designing Double-tuned Filter, Proceedings of the 2nd International Conference on Computer Science and Electronics Engineering (ICCSEE 2013), pp. 0206-0207Google Search
8 
IEEE Std. 1531-2003 , IEEE Guide for Application and Specification of Harmonic FiltersGoogle Search

저자소개

박병주 (Byung-Ju Park)
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1958년 4월 13일생

1986년 부경대 전기공학과 학부 졸업. 1998년 성균관대 대학원 전기공학과 졸업 (석사)

2005년 고려대학교 대학원 전기공학과 졸업 (박사)

1986-2000 삼화콘덴서공업㈜ 기술팀장

2000-현재 전력품질기술㈜ 대표이사

윤동철 (Dong-Chul Yoon)
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1975년 7월 29일생

2001년 명지대 전기공학과 학부 졸업

2003년 명지대 대학원 전기공학과 졸업 (석사)

2003-현재 전력품질기술㈜ 수석연구원

오정철 (Jeong-Cheol Oh)
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1985년 3월 24일생

2012년 명지대 전기공학과 학부 졸업

2014년 명지대학교 전기공학과 석사 졸업

2014-현재 전력품질기술㈜

배병열 (Byung-Yeol Bae)
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1975년 11월 17일생

2001년 명지대 전기공학과 학부 졸업

2003년 명지대 대학원 전기공학과 석사 졸업

2007년 명지대 대학원 전기공학과 박사 졸업

2007-2010 ㈜효성 중공업 연구소 선임연구원

2010-2011 ㈜LS산전 연구소 선임연구원

2011-2015 ㈜웨스코 수석연구원

2016-현재 전력품질기술㈜ 수석연구원

황안일 (An-Il Hwang)
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1979년 10월 26일생

2006년 조선대 금속재료공학과 학부 졸업

2006-2010년 ㈜소모정공

2010-현재 전력품질기술㈜

유항규 (Hang-Kyu Yoo)
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1968년 3월 26일생

1995년 수원대학교 전기공학과 졸업

2001년 성균관대 전기공학과 석사 수료

1995-2004년 삼화 콘덴서공업㈜

2005-현재 전력품질기술㈜

최석근 (Seok-Keun Choi)
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1975년 2월 7일생

1999년 단국대 전기공학과 학부 졸업

1999-2002년 ㈜지엠피

2004년 단국대학교 전기공학과 석사 졸업

2004-현재 전력품질기술㈜