• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.17 no.5
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• pp.1187-1195
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• 2013

Photovoltaic inverters should always track the maximum power of solar cell arrays in operation. Also, they should be irrespective of the maximum power point voltage of a wide range of solar cells in tracking the maximum power point. If the current ripple of solar cells occurs, the function of maximum power point tracking drops, and normal tracking is difficult when solar radiation or the maximum power point changes. To solve this problem, this paper proposed a new maximum power point tracking algorithm with high efficiency and an algorithm to reduce the current ripple of solar cells. According to the results from the test on 4KW grid-connected PV inverter, the efficiency of maximum power point tracking and inverter output and the total harmonic distortion of inverter output current showed 99.97%, 97.5% and 1.05% respectively. So, the inverter showed excellent performance, and made possible stable maximum power point tracking operation when the solar radiation rapidly changed from 100% to 10% and from 10% to 100% for 0.5 seconds.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.213-215
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• 2019

태양광 어레이는 일사량과 온도에 의해 출력 특성이 변화하여 전역 최대 전력 점 추종 기법(GMPPT, Global Maximum Power Point Tracking)을 필요로 한다. 기존의 P&O, IncCond 등의 알고리즘은 음영이 발생한 태양광 어레이에서 전역 최대 전력 점을 추종하지 못한다. 본 논문에서는 태양광 어레이의 전압, 전류와 전력의 상관관계를 이용하여 전역 최대 전력점을 추종하는 기법을 제안한다. 제안된 제어기법은 3kW 태양광 인버터 시스템을 구성하여 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.265-266
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• 2011

본 논문은 승압형 컨버터를 이용한 계통연계형 풍력 발전시스템의 향상된 최대전력점 추종 기법을 제안한다. 풍력 발전시스템에서 블레이드 모델 기반의 출력계수 곡선을 추종하도록 운전할 때, 불완전한 데이터 입력 및 제어변수의 변동으로 최대출력점 추종 성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 제안하는 제어기법은 출력계수곡선 추종제어 기법에 히스테리시스 제어를 결합하여 빠른 최대출력점 추종 특성을 가지고, 시스템 제어변수 오차에 의해 이탈된 운전점을 정정하여 정상상태의 출력효율을 향상시킨다. 2.7kW급 풍력발전 시스템 모델 기반의 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 제어기법의 우수성을 보인다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.4-6
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• 2020

태양광 모듈은 일사량과 온도에 의해 P-V 및 I-V의 특성이 변하여 최대 전력 점 추종 기업(MPPT, Maximum Power Point Tracking)이 필요하다. 기존의 기법들의 경우 모듈의 온도로 인해 개방전압이 변하거나 음영이 발생하면 태양광 모듈의 최대 전력 점을 추종하지 못한다. 본 논문에서는 태양광 패널에서의 P-V 및 I-V의 상관관계와 온도 변화에 대한 태양광 모듈의 최대 전력 점을 추종하는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 제어기법은 3kW 태양광 인버터 시스템을 구성하여 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.120-122
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• 2018

본 논문은 최대 전력점을 추종하는 기존 P&O 방식의 동적 응답 특성을 향상시키기 위해 가변 스텝 사이즈를 적용한 P&O 방식 기반의 MPPT 알고리즘을 제안하였으며, 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다. 제안된 알고리즘은 듀티 제어를 통해 최대 전력점을 추종하며, 2가지 동작모드로써 가변 스텝 모드와 고속모드로 구성된다. 일사량이 일정한 경우, 가변 스텝 모드에서 듀티의 스텝 사이즈 감소를 통해 최대 전력점에서 동작점의 전압변동이 작아짐에 따라 진동이 감소하여 발전 효율이 증가한다. 일사량이 변동하는 경우, MPPT 오류를 피하기 위해 듀티와 PV 전압은 일정하게 유지하며, 일사량 변화가 끝난 시점에서 고속모드 동작을 통해 빠르게 최대 전력점으로 추종한다. 최대 전력점에 도달하면 가변 스텝 모드로 변경하여 듀티 스텝 사이즈를 감소시켜 최대 전력점을 추종한다. PV 패널, 부스트 컨버터로 구성된 PV 시스템의 시뮬레이션 및 실험을 통해 제안된 알고리즘의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.228-229
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• 2007

현재까지 계통연계형 태양광 시스템의 최대전력추종(MPPT)방법에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중 대표적인 최대 전력 추종 방법에는 일정전압 제어방식, P&O(Perturbation and Observation)제어방식, IncCond(Incremental Condutance) 제어 방식이 있다. 이 중 일정전압 제어방식은 일사량, 온도 등을 고려해 특정한 값의 태양전지 출력전압을 고정시키도록 하여, 최대전력점 근처에서 동작하도록 제어하는 방식이다. 이 방식은 태양전지 입력 전류 센서가 필요없고, 저일사량 조건에서 다른 기법에 비해 우수한 효율 특성을 나타내고 있다. 하지만, 온도 및 일사 조건에 따라 변하는 최대전력전압지점을 추종하지 못해 다양한 조건에서 최대전력추종효율이 떨어지는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 다양한 일사 조건 및 온도 조건에 대응하는 최대 출력전압을 실시간으로 산출하여, 이를 통해 최대전력추종제어를 하는 방법을 제안하고자 한다. 제안된 기법은 다양한 일사조건 및 온도변화에 대해 능동적으로 대응하여 우수한 추종효율 특성을 나타내고, 또한 입력 DC 전류 센서를 제거하고, 내부 연산이 간단함으로써 경제적인 면에서 유리하다. 본 논문에서 제안된 최대전력 추종기법의 타당성을 검증하기 위해서 PSIM 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.317-319
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• 2008

태양전지는 일사량 및 온도에 의해 출력 특성이 변화하여 최대전력을 얻을 수 있는 위치도 변화한다. 따라서 태양전지의 동작점을 최대 전력점에서 동작하게 하는 최대전력점 추적(MPPT, Maximum Power Point Tracking) 이 필요하다. 본 논문에서는 One switching cycle 내에 최대전력점을 추종하는 MPPT 제어 방법을 제안한다. 이 방식은 빠르게 최대 동작점을 찾을 수 있고 고효율을 가지며 다른 방식에 비해 구성이 간단하다. 새로 제안된 제어기법의 타당성을 검증하기 위하여 MPPT 실험을 수행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1144-1145
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• 2008

기존의 MPPT제어의 방식은 태양전지의 출력을 비교하여 최대점을 추종하는 방식으로써 최대전력점을 추종하는데 많은 시간이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 새로운 MPPT제어법인 POS(PV Output Senseless) MPPT법에 최대전력추종의 시간이 빠른 퍼지제어를 적용하여, 기존의 MPPT제어의 방식과 퍼지제어와의 최대전력점의 추종시간을 예측할 수 없는 기상조건에서 비교분석하여 제안된 방법의 유효성을 시뮬레이션 결과를 통해 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.27-28
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• 2013

이 논문에서는 부분 그늘짐에서도 다중 태양광 모듈의 최대 전력점 추종이 가능한 셔플링 차동전력 마이크로 컨버터를 설계 및 구현하였다. 마이크로 컨버터 시스템은 PV에 직접 연결된 셔플링 컨버터와 이후 단으로서 부스트 컨버터가 존재한다. 셔플링 컨버터는 다이렉트-시비율 기법을 통하여 PV모듈을 최대전력으로 동작시키고, 부스트 컨버터는 전압루프를 통하여 P&O 방식으로 최대 전력점을 추종하였다. PV 모듈에 병렬로 셔플링 컨버터를 적용함으로써, 다중 태양광 모듈의 전류 편차를 차동전력으로 조절하여 각각의 최대 전력점을 추종하면서 안정된 동작을 유지할 수 있다. 제안하는 컨버터는 2개의 PV모듈이 연결된 정상상태 연속모드 (CCM) 160[W]급 마이크로 컨버터 하드웨어 프로토타입을 통해 동작특성을 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.76-77
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• 2011

태양광 발전 시스템에서 태양광 모듈은 일사량과 온도에 따라 출력특성이 변하고 비선형적인 특성을 지니고 있다. 따라서 최대전력 출력을 얻기 위해서는 컨버터에 의한 최대 전력점 추종제어가 필요하다. 특히 발전시스템에서 요구하는 전기적 특성을 맞추기 위해 다수의 태양모듈을 직병렬로 연결하여 구성하는데 있어서 그림자 혹은 일부 모듈이 정상작동하지 않아 미스매치 손실이 발생하게 된다. 본 연구에서는 미스매치 손실을 극복하는 최대전력점을 추종하는 제어알고리즘을 설계하였고 이를 시뮬레이션을 통해 검증하였다.