계통 연계형 3상 인버터는 계통과 연계 운전을 위해 전력 계통과 동기화시키는 PLL 알고리즘을 사용하게 된다. 본 논문에서는 정상분 전압을 추출하는 PLL 사용을 전제로 계통 전압의 센싱 옵셋이 발생한 경우 PLL 알고리즘을 안정적으로 동작시키기 위한 PLL 보상 방법을 제안한다.
합천 제2수력 수차발전기 용량증대사업($1,200{\rightarrow}1,800kW$)에 따른 실시설계 시 계통연계 가능여부를 한전으로부터 확인한 결과, 해당 배전선로에 기 연계된 분산형전원에 의해 전압 상한치를 이미 상당히 초과하여 연계 불가한 것으로 회신받음에 따라 계통연계범위 이탈문제 해결 및 해당 배전선로 연계를 위한 위한 설비설계 방안을 고찰하였다.
본 논문에서는 DC 계통연계형 태양광 PCS 개발에 대해서 다루고 있다. 개발된 DC 계통연계형 태양광 PCS 시스템의 전력회로 구성, 전력회로 동작원리, Fixed Frequency Series Resonant DC/DC Converter 출력 전압 제어 원리 및 제어기 구성에 대해서 살펴보고, 시뮬레이션 및 제작된 시스템의 실험결과를 통해 개발된 시스템의 타당성을 입증하였다.
본 논문에서는 계통연계형 배터리 에너지 저장장치의 실험에 대하여 서술한다. 배터리 에너지 저장장치는 배터리 뱅크와 계통연계형 인버터로 이루어져 있다. 배터리 뱅크는 납축전지로 구성되고, DC Link에 병렬로 연결된다. 인버터의 동작모드는 충전과 방전 두 가지로 나뉘며, 충전모드에서는 배터리의 수명을 고려하여 CC-CV 제어를 수행하고, 방전모드에서는 유효/무효 전력제어를 수행한다.
본 논문에서는 기존의 승압형 DC-DC 컨버터에 LLC 하프 브리지 공진형 컨버터를 추가한 2단 구성방식의 1.5kW급 계통연계형 태양광 발전시스템에 대해 설명한다. 이러한 태양광 발전시스템의 동작을 살펴보기 위해 PSCAD/EMTDC를 통해 태양전지 어레이를 모델링하여 출력특성을 알아보고, 계통연계시의 운전특성을 구현하였다.
이 논문에서는 계통연계형 3KW 태양광 발전 시스템 개발에 필요한 기본적인 요소기술로서 MPPT(Maximum Power Point Tracking), 계통연계를 위한 단상 PLL(Phase Locked Loop), 피크전압검출법과 전류제어기법 등을 살펴보고 이를 시뮬레이션으로 검증하였다. 또한 검증된 기법등을 토대로 3kW 태양광 발전 PCS(Power Conditioning System)에 적용실험을 통해 결과를 확인하였다.
본 논문에서는 계통과 연계된 분산전원시스템에 있어 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 주요한 요구사항에 해당되는 IEEE Std 1547/1547.1의 시험 사양 및 기술 사양에 대하여 기술하기로 한다. 당사인 KACO new energy에서는 이 인증을 통해서 기술적인 진보와 제품 안전의 우위성을 확보 하였고 부가적으로 미국과 캐나다 시장 진출에 대한 교두보를 마련하였다. 인증을 받은 XP100U 시리즈 자료의 일부분을 바탕으로 시험의 중요성 및 필요성에 대한 그 타당성을 입증한다.
본 논문에서는 태양전지 모듈의 조합에 따른 계통연계형 태양광 인버터(PV PCS : Photovoltaic Power Conditioning System)의 다양한 유형을 살펴보고 그에 따른 최적 토폴로지에 대한 비교 분석을 기술하기로 한다. 이를 위해 기존의 유형별 계통연계형 태양광 인버터 시스템의 다양한 토폴로지를 분석하였고, 향후 각 유형에 따른 태양광 인버터 개발의 최적 토폴로지를 선정하는데 대한 방향성을 제시 하였다.
본 논문에서는 계통연계 인버터가 액티프 파워 필터로 동작할 때 비선형부하에 의해 발생하는 고조파를 보상하는 제어기 설계에 대해 다룬다. 고조파 보상 기능을 포함하는 계통연계형 인버터의 제어기는 PR제어기 기반의 멀티루프 전류제어기를 사용한다. 각각의 제어기는 시스템 특성 및 안정도를 고려하여 설계되고 시뮬레이션 및 실험으로 타당성을 입증한다.
본 논문은 Two-String 계통연계형 태양광 발전 시스템에서 MPPT 범위 확장과 성능 향상을 위한 직류단 지령전압을 가변하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 각각의 부스트컨버터에서 MPPT 제어가 수행되고 인버터에서 직류단제어와 계통연계를 수행하는 구조에서 히스테리시스를 가지는 지령전압 범위를 설정함으로 운전 시작과 운전 중에 입력전압에 따라서 지령전압을 변경한다. 제안하는 알고리즘의 검증을 위하여 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 알고리즘의 타당성을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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