상용 전력 전자 컨버터의 그레이 박스 안정성 분석 메커니즘

Core Concepts

제안된 그레이 박스 DMDc 알고리즘은 컨버터 상태 방정식의 물리적 제약을 활용하여 동적 모드와 고유값을 더 정확하게 식별할 수 있으며, 해석 가능성이 높다.

Abstract

이 논문은 상용 전력 전자 컨버터의 안정성 분석을 위한 그레이 박스 접근 방식을 제안한다. 기존의 모델 기반 분석 방법은 컨버터 제어기 정보에 의존하므로 상용 컨버터에 적용하기 어렵다. 반면 데이터 기반 접근 방식인 동적 모드 분해(DMD)는 해석 가능성이 낮다.
제안된 그레이 박스 DMDc 알고리즘은 컨버터 상태 방정식의 물리적 제약을 활용하여 동적 상태 행렬과 입력 행렬을 동시에 근사화한다. 이를 통해 고유값과 동적 모드를 더 정확하게 식별할 수 있다. 또한 데이터 스택킹 기법을 사용하여 측정 채널 수가 적은 경우에도 알고리즘 요구 사항을 충족시킬 수 있다.
단상 컨버터 실험 플랫폼에서 저주파 진동 시나리오를 통해 검증한 결과, 제안된 그레이 박스 DMDc 방법이 기존 DMD 방법보다 더 정확하고 해석 가능한 결과를 제공함을 확인하였다.

Stats

단상 컨버터의 AC 측 저항과 인덕턴스는 각각 Rn = 0.5 Ω, Ln = 4 mH이다.
DC 측 커패시턴스와 저항은 Cd = 800 μF, Rd = 460 Ω이다.
스위칭 주파수는 fs = 10 kHz이다.

Quotes

"DMD는 모든 측정 가능한 신호를 사용하여 상태 데이터 행렬을 생성하지만, 물리적 의미 관계를 고려하지 않는다."
"제안된 그레이 박스 DMDc 방법은 컨버터 상태 방정식의 물리적 제약을 활용하여 더 정확하고 해석 가능한 결과를 제공한다."

Key Insights Distilled From

A Gray-Box Stability Analysis Mechanism for Power Electronic Converters

by Rui Kong,Sub... at arxiv.org 04-16-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.09801.pdf

Deeper Inquiries

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