• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.181-182
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• 2016

본 논문은 최대전력점 추종 제어기법의 성능 개선을 위한 독립형 태양광 발전시스템의 하이브리드 기법을 제안한다. 하나의 기법만을 사용하는 경우, 일사량 및 온도 조건에 따라 비선형적 출력특성을 갖는 태양전지의 최대출력점을 효율적으로 추종하기 어렵다. 제안한 방법은 가변 스텝 사이즈를 적용한 Perturb and Observe (P&O) 기법으로 과도상태의 추종성능을 보장하고, Incremental Conductance (InC) 기법으로 정상상태의 자려진동을 감소시켜 출력 전력의 효율을 높일 수 있다. 1.4kW 태양광 발전시스템을 모의하여 수행된 PSIM 시뮬레이션 결과로 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1187-1195
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• 2013

태양광 인버터는 항상 태양전지 어레이의 최대 전력을 추종하며 동작해야 한다. 또한 태양광 인버터는 폭넓은 태양전지의 최대 전력점 전압과 관계없이 최대 전력점을 추종해야 한다. 태양전지의 전류리플이 발생한다면 최대 전력점 추종 기능이 저하되고 일사량 변동이나 최대 전력점 변동 시 정상적으로 추종하기 어려워진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 고효율의 새로운 최대 전력점 추종 알고리즘과 태양전지의 전류리플 감소 알고리즘을 제안하였다. 4KW급 계통연계형 태양광 인버터에 적용하여 실험한 결과 최대 전력점 추종 효율이 99.97%, 인버터 출력 효율은 97.5%, 인버터 전류의 고조파 총 왜곡률은 1.05%로 우수한 성능을 보였다. 또한 0.5초 동안 일사량을 100% -> 10%, 10% -> 100%로 급격히 변동하였을 때에도 안정된 최대 전력점 추종이 가능함을 알 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.166-176
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• 2010

태양전지의 출력 특성은 비선형이고 온도와 일사량에 많은 영향을 받는다. 최대전력점 추종 제어는 태양광 발전의 출력을 최대로 하기 위해 사용되는 제어기법이다. 태양광발전 시스템의 출력 및 효율을 증가 시키기 위해 더욱 우수한 최대전력점 추종 제어기법이 필요하다. 본 논문에서는 태양광 발전 시스템의 효율을 개선하기 위해 일사량을 고려한 새로운 최대전력점 추종 제어 알고리즘을 제시한다. 제시한 알고리즘은 종래의 P&O방법과 CV 방법을 혼합한 것이며, PSIM 시뮬레이터를 통하여 종래의 MPPT 알고리즘과 다양한 일사량 조건에서 성능시험을 비교하였다. 제시한 알고리즘은 종래의 알고리즘에 비해 출력의 자려진동없이 다양한 일사량에서 우수한 성능을 나타냈다. 이로서 본 논문에서 제시한 HB 방법의 최대전력점 추종 제어 알고리즘의 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.68-69
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• 2010

자립 운전시 전력조절기는 일반적으로 태양광 발전에서 사용을 할 경우 부하에 의해 출력이 결정되어 최대전력 추종을 할 수 없는 구조로 되어있다. 본 연구에서는 자립 운전시의 태양광 발전시스템이 안정적인 최대전력 추종을 할 수 있도록 에너지 저장장치가 결합된 구조를 제안하였다. 이러한 구조에서는 태양광 발전의 전력 손실을 줄이고 또한 태양광 발전 전력이 부족할 경우에서도 부하 측의 안정적인 동작을 보장하기 위하여 에너지 저장장치와 DC-DC 양방향 컨버터를 이용한다. 에너지 저장장치의 한 예로 슈퍼커패시터를 충 방전함으로써 태양광 발전 에너지에 의한 안정적인 출력을 낼 수 있고, 태양광 발전 전력의 효율적인 사용을 위한 전력조절 시스템의 아키텍처를 제안하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.24-26
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• 2018

본 논문은 일사량 변화 시, 최대 출력점을 추종하는 태양광 발전시스템의 동적 응답특성을 향상시키기 위해 가변 스텝 사이즈 기반의 P&O (perturb & observe) 알고리즘을 제안하였다. 제안된 기법은 일사량과 PV (photovoltaic) 전류 관계로부터 일사량 변화에 따른 최대 전력점 전류 $I_{MPP}$변화 특성을 이용하며, 새로운 I-V 곡선에서 PV 동작점을 최대 출력점으로 빠르게 이동시키는 고속모드와 정상상태 부근에서 정상상태 효율 향상을 위한 가변 스텝 모드로 구성된다. 시뮬레이션 및 실험을 통해 $500W/m^2$와 $1000W/m^2$ 일사량 증감 조건에서 제안된 MPPT(maximum power point tracking) 기법의 추종 성능을 검증하였으며, MPPT 주기가 2초이고 일사량 $500W/m^2$과 $1000W/m^2$ 증감을 할 때 추종시간은 약 30초 정도이며, 정상상태 PV 전압변동은 약 0.1V로써 일사량 변화 조건에서 제안된 MPPT 기법의 알고리즘 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.222-223
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• 2012

본 논문에서는 태양광 인버터용 최대전력점 추종기의 고 효율화를 위한 새로운 구조의 무손실 스너버를 제안한다. 제안된 무손실 스너버는 보조 인덕터 1개, 스너버 캐패시터 2개, 다이오드 2개만으로 구성되어 시스템 부피가 크게 증가하지 않는다. 또한 제안된 무손실 스너버는 보조 인덕터 및 스너버 캐패시터로 인하여 스위치의 턴 온 및 턴 오프 시 소프트 스위칭이 가능하며, 출력 다이오드의 역회복 특성에 의한 역전류 현상 또한 크게 개선할 수 있다. 또한 스너버 캐패시터에 저장된 에너지는 공진을 통하여 모두 출력측으로 회생되므로 효율이 우수한 장점을 갖는다. 제안된 무손실 스너버의 타당성 검증을 위하여 1.5kW급 부스트 컨버터의 시작품 제작을 통한 실험결과를 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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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.

• 플랜트 저널
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• 제18권2호
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• pp.32-40
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• 2022

본 연구에서는 부분부하 운전 시 가스터빈의 공기량 조절에 따른 열병합 발전의 운전데이터 변화를 알아보았다. 가스터빈 부분부하 80%시 시뮬레이션 한 결과 입구가이드베인을 최대 24% 추가로 닫을 수 있었고, 압축기 공기량은 66.11 kg/s 감소, 배기가스 온도는 52℃ 상승시킬 수 있었다. 부분부하 90%는 입구가이드베인을 최대 12% 추가로 닫을 수 있었고, 압축기 공기량은 33.33 kg/s 감소, 배기가스 온도는 23℃ 상승 시킬 수 있었다. 열부하 추종운전 시 부분 부하 80%에서 출력을 최대 5.68 MW 상승, 복합발전 효율을 0.73% 상승, 열병합발전 효율을 1.81% 상승 시킬 수 있었고, 부분부하 90%에서 출력을 최대 2.55 MW 상승, 복합발전 효율을 0.32% 상승, 열병합발전 효율을 0.72% 상승 시킬 수 있었다.