• 제목/요약/키워드: 최대전력점 추종알고리즘

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인공지능을 활용한 센서리스 태양광 전류 측정 및 MPPT 제어 방법 (Sensorless solar current measurement and MPPT control method using artificial intelligence)

  • 박여찬;곽경민;김범준;박세현;정재훈;주상영;황정호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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    • pp.995-996
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    • 2022
  • 본 논문에서는 태양광 발전에서 전류 측정 부면의 기존 센서를 사용한 방식에서 벗어나 센서를 사용하지 않고 전류를 측정하여 최대 전력점을 제어(MPPT)하는 방식을 제안한다. 이 시스템은 인공지능을 사용하여 전류를 예측, 추산하며, 최대 전력점을 보다 정확하고, 세밀하게 계산하여 추종한다. 그렇기에 본 논문에서는 이 시스템을 구축하기 위해 구성한 알고리즘을 제안한다.

태양광 모듈의 미스매치를 고려한 새로운 최대전력 추종제어 알고리즘 연구 (A Novel Maximum Power Point Tracking Algorithm Considering the partially shaded in PV generating system)

  • 심재휘;최주엽;최익;이상철;이동하
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권spc3호
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    • pp.220-227
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    • 2012
  • The maximum power point tracking(MPPT) is important part pf PV generating system, because of nonlinear characteristic of PV array. Many MPPT algorithms have been developed and proposed, but partially shaded in PV generating system, these algorithms can not track maximum power point. This paper explains the partially shaded conditions in the PV generating system and describes a novel new MPPT algorithm. To verify the proposed novel algorithm, PSIM simulation tool is used in this paper, and proper 3kW PV module modeling is made. As a result, the right maximum power point(11PP) of PV PCS can be tracked directly under shading effect for any mismatched condition in solar array.

해상용 태양광 발전 시스템의 설치 각도에 관한 연구 (A Study on the Installation Angle of the Marine Solar Power Generation System)

  • 오진석;장재희
    • 한국항해항만학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.167-176
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    • 2018
  • 해상에서 운용되는 일점계류형 해양플랜트의 태양광 발전 시스템은 독립 전원 체계를 가지고 있으며, 해상 환경, 부조일수 등의 영향으로 안정적인 전력을 공급하는 것이 중요하다. 이러한 이유로 태양광 패널을 여러 방향으로 설치하게 되는데, 이 때 각 패널마다 입사되는 광량이 달라지므로 부분음영현상이 발생하게 된다. 육상용 태양광 발전시스템의 발전량은 위도의 영향을 받으므로 우리나라의 경우 $30{\sim}36^{\circ}$ 사이의 각도로 설치하는 것이 일반적이나, 일점계류형 해양플랜트에 설치되는 태양광 발전 시스템의 경우 부분 음영 현상에 의해 최대전력점이 제어 가능 범위 밖에 존재하는 경우가 발생하게 되고 이는 전력 발전 손실이 된다. 이 때 두 패널의 광량차이를 줄임으로써, 최대 전력점을 MPPT 알고리즘이 추종 가능한 범위에 존재하게 하여 발전 효율을 더 높일 수 있으며, 시뮬레이션 결과 설치각도 $20^{\circ}$에서 가장 높은 발전 효율 가짐을 확인하였다.

태양광 발전시스템을 위한 신경회로망 PID 기반 MPPT 알고리즘 (Neural PID Based MPPT Algorithm for Photovoltaic Generator System)

  • 박지호;조현철;김동완
    • 신재생에너지
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    • 제8권3호
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    • pp.14-22
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    • 2012
  • Performance of photovoltaic (PV) generator systems relies on its operating conditions. Maximum power extracted from PV generators depends strongly on solar irradiation, load impedance, and ambient temperature. A most maximum power point tracking (MPPT) algorithm is based on a perturb and observe method and an incremental conductance method. It is well known the latter is better in terms of dynamics and tracking characteristics under condition of rapidly changing solar irradiation. However, in case of digital implementation, the latter has some error for determining a maximum power point. This paper presents a PID based MPPT algorithm for such PV systems. We use neural network technique for determining PID parameters by online learning approach. And we construct a boost converter to regulate the output voltage from PV generator system. Computer simulation is carried out to evaluate the proposed MPPT method and we accomplish comparative study with a perturb and observe based MPPT method to prove its superiority.

소형풍력발전시스템을 위한 퍼지로직 기반의 듀티비 변화량 가변 MPPT 제어 (Variable Step Size Maximum Power Point Tracking Control based on Fuzzy Logic for a Small Wind Power System)

  • 최대근;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.263-264
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    • 2011
  • 본 논문은 풍력발전시스템의 MPPT 제어 시 정상상태에서의 안정성 향상을 위하여 퍼지로직 기반의 듀티비 변화량 가변 MPPT 방법을 제안한다. 일정한 듀티비 변화량으로 MPPT 제어 시 추종시간이 느려지거나 최대출력 점에서 진동하는 단점이 있다. 출력 전류량에 따라 구성된 퍼지로직 기반으로 듀티비 변화량을 가변 하여 MPPT 제어 시 정상상태 특성과 시스템 응답특성을 향상 시킬 수 있다. 3kW급 계통연계형 풍력발전시스템을 기반으로 수행된 시뮬레이션 결과를 바탕으로 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하였다.

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최대전력점 추종을 통한 계통연계형 3kW 태양광 PCS연구 (A Study on Grid-Connected 3kW PV PCS with Maximum Power Point Tracking)

  • 강병관;김승탁;박정욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.511_512
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    • 2009
  • 본 논문에서는 IncCond(Incremental conductance) MPPT(Maximum Power Point Tracking) 알고리즘에 일사량을 변수로 하여 가변적인 step 사이즈를 적용함으로써 급격한 외부환경변화에 빠르게 동작하는 개선된 성능의 MPPT 제어기법을 제시하였고, 계통연계형 3kW 태양광 PCS(Power Conditioning System)의 기본적인 제어기를 설계함에 있어 제안한 MPPT 알고리즘과 연계해 빠른 동작특성을 갖는 DC/DC 부스트 컨버터의 제어기와 DC link 전압 제어기 및 인버터 제어기를 설계하였다. 이를 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 프로그램으로 구현하여 제안한 제어기의 성능을 확인하였다.

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풍력발전기를 위한 신경망 기반의 풍속 추정 및 MPPT 기법에 관한 연구 (A Study on Wind Speed Estimation and Maximum Power Point Tracking scheme for Wind Turbine System)

  • 문대선;김성호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.852-857
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    • 2010
  • 최근 풍력발전 시스템은 가장 빨리 발전하고 있는 신재생 에너지원중 하나로 각광을 받고 있으며, 풍력발전 시스템의 주된 관심사는 어떻게 광범위한 풍속의 변화에서도 효율적으로 시스템을 동작시키는 가에 있다. 일반적으로 풍속은 풍력발전시스템의 동특성에 큰 영향을 미치는 요소이다. 따라서 많은 풍력발전 제어 알고리즘은 성능향상을 위해 풍속의 측정을 요구하게 된다. 그러나 불행히도 풍속계와 같은 센서에 의한 실효 풍속의 정확한 측정은 어려운 실정이며 따라서 제어 시스템의 동작을 위해 풍속은 여러 가지 기법을 통해 추정되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 신경망 학습을 통해 현재 풍속을 추정한 후 추정된 풍속을 이용하여 최대 전력점을 추종(MPPT)하는 방법을 제안하고자 하며, 제안된 기법의 유용성 검증을 위해 실제 제작된 실험환경에서의 적용실험을 수행하였다.

모듈형 계통연계 태양광 PCS (Modular Line-connected Photovoltaic PCS)

  • 서현우;권청민;김응호;권봉환
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.119-127
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    • 2008
  • 본 논문에서는 모듈형 계통연계 태양광 PCS (photovoltaic power conditioning system)를 제안하였다. 능동-클램프 회로와 듀얼 직렬-공진 정류 회로를 이용하여 높은 입출력 전압 비를 효과적으로 구현하고 효율을 높인 승압형 DC-DC 컨버터를 제안하였다. 최대 전력점 추종 특성을 개선한 IncCond (incremental conductance) 방식의 MPPT (maximum power point tracking) 알고리즘을 사용하였다. 이 때 DC 전류 센서를 사용하지 않고 태양전지 모듈 (PV module)의 전류를 예측한다. 선형화 기법을 사용한 출력 전류 제어기로 인버터를 제어하여 단위 역률을 실현하였다. 모든 알고리즘과 제어기를 하나의 마이크로컨트롤러로 구현하고 제안된 DC-DC 컨버터와 제어기의 우수성을 실험을 통해 검증하였다.

모듈형 계통연계 PV PCS (Modular Line-connected Photovoltaic PCS)

  • 서현우;권정민;김응호;권봉환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.289-292
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    • 2007
  • The modular line-connected photovoltaic PCS (power conditioning system) is proposed. The proposed system consists of a step-up DC-DC converter and a full-bridge inverter. A step-up DC-DC converter using a dual series-resonant rectifier circuit and a active-clamp circuit is proposed to achieve a high efficiency and a high input-output voltage ratio efficiently. An IncCond (incremental conductance) MPPT (maximum power point tracking) algorithm that improves MPPT characteristic is used. By control a inverter using a linearized output current controller, a unity power factor is achieved. All algorithms and controllers are implemented on a single-chip microcontroller and the superiority of the proposed algorithms and controllers is proved by experiments.

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200kW급 태양광발전용 계통연계형 인버터의 개발 (Development of 200kW Grid-Connected Photovoltaic Inverter)

  • 김영록;나병훈;문준선;손용훈;신영찬
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.527-529
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    • 2007
  • 본 논문에서는 120kW급에 이어 단일용량 200kW급 태양광발전용 계통연계형 인버터의 개발에 관한 내용을 설명하고 있다. 200kW급 계통연계형 태양광발전시스템은 22.9kV의 특고압 계통전원에 연계되도록 설계되었으며, 삼상 380V를 22.9kV로 승압 연계하는 2단 절연방식을 채택하였다. 200kW급 인버터는 상용주파수 변압기 절연방식으로 3상4선식 380V 60Hz 출력을 가지고 있으며, 인버터 내부에 200kVA급 변압기와 리액터를 포함하고 있다. 최대 전력점 추종(Maximum Power Point Tracking, MPPT)제어 기법으로 P&O 알고리즘을 적용하였으며, 3상 IGBT 인버터를 DSP로 제어하였다. 본 논문에서는 200kW급 단일용량 인버터를 개발함에 있어, 계통연계 시험, 단독운전 검출 및 방지 시험, 발전량에 따른 효율과 THD 측정 등의 결과를 보이고 있다.

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