• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제9권6호
• /
• pp.641-647
• /
• 2014

독립형 태양광발전시스템은 배전선로와 계통 연계되지 않고 독립적으로 운영된다는 장점이 있어 시공설비가 간단하고 비용이 적게 드는 장점이 있지만 MPPT를 포함한 컨버터와 생산된 에너지를 배터리에 저장하기 위한 충전회로 및 배터리 매니징 회로가 요구된다. 기존의 대체에너지분야의 이용은 복합발전의 형태보다는 하나의 발전 형태를 주로 채택하고 있으나 태양광/풍력 복합발전시스템을 최적설계하고 배터리능력을 향상시켜 설치가격을 합리화 할 수 있는 통합형 제어시스템이 필요하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전력기술부문
• /
• pp.190-193
• /
• 2001

In order to verify the efficiency or availability and stability of photovoltaic(PV) generation systems, huge system apparatuses are needed, in general, in which an actual size of solar panel, a type of converter system and some amount of load facilities should be installed in a particular location. It is also hardly possible to compare a Maximum Power Point Tracking (MPPT) control scheme with others under the same weather and load conditions in an actual PV generation system. The only and a possible way to bring above-mentioned problem to be solved is to realize a transient simulation scheme for PV generation systems using real weather conditions such as insolation and surface temperature of solar cell. The authors, in this paper, introduces a novel simulation method, which is based on a real-time digital simulator (RTDS), for PV generation systems under the real weather conditions. Firstly, VI characteristic equation of a solar cell is developed as an empirical formula and reconstructed in the RTDS system, then the real data of weather conditions are interfaced to the analogue inputs of the RTDS. The outcomes of the simulation demonstrate the effectiveness of the proposed simulation scheme in this paper. The results shows that the cost effective verifying for the efficiency or availability and stability of PV generation systems and the comparison research of various control schemes like MPPT under the same real weather conditions are possible.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
• /
• pp.267-270
• /
• 2014

본 논문에서는 진동에너지 수확을 위한 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 제안된 회로는 AC-DC 변환기와 DC-DC 부스트 변환기로 구성된다. AC-DC 변환기는 진동소자(PZT)에서 출력되는 AC 신호를 DC 신호로 변환해주는 역할을 하며, DC-DC 부스트 변환기는 AC-DC 변환기에서 출력된 신호를 원하는 값으로 승압 및 안정화 시키는 역할을 한다. AC-DC 변환기는 효율 특성이 좋은 능동 다이오드를 이용한 전파정류기를 사용하였으며, DC-DC 부스트 변환기는 제어 회로가 간단한 쇼트키 다이오드를 사용한 구조를 이용하였다. 또한 진동소자로부터 최대전력을 수확하기 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 기능을 적용하였다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 칩의 면적은 $530um{\times}325um$이다. 설계된 회로의 성능을 검증한 결과 AC-DC 변환기와 DC-DC 부스트 변환기의 최대 효율은 각각 97.7%와 89.2%이며, 전체회로의 최대 효율은 87.2%이다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.167-176
• /
• 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.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.357-360
• /
• 2008

In this paper a high efficiency soft switching boost converter is proposed for photovoltaic system. Using some resonant components, the circuit can be achieved the soft switching capability. Each of the switches in the proposed circuit performs ZV (Zero Voltage) or ZC (Zero Current) switching. Thus, the high efficiency characteristic can also be obtained, and then the size of the total system can be reduced. The operational modes of the verifying the effectiveness of the proposed circuit. As a matter of course, we will present the simulation results in this paper.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.549-556
• /
• 2014

This study proposes a parallel operation strategy for small wind turbine systems. A small wind turbine system consists of blade, permanent magnet synchronous generator, three-phase diode rectifier, DC/DC buck converter, and the battery load. This configuration has reliability, simple control algorithm, high efficiency, and low cost. In spite of these advantages, the system stops when unexpected failures occur. Possible failures can be divided into mechanical and electrical parts. The proposed strategy focuses on the failure of electrical parts, which is verified by numerical analysis through equivalent circuit and acquired general formula of small wind power generation systems. Simulation and experimental results prove its efficiency and usefulness.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.58-63
• /
• 2009

In this paper, the power loss due to PV module mismatch in PV string is analyzed and a mismatch compensation method is proposed to improve the efficiency of PV system. The analysis of mismatch loss using PV model simulation reveals that the mismatch module may decrease the total efficiency because the MPPT function of power conditioner make the PV system operate at the local maximum point. The mismatch loss can be severe if the maximum power point current of mismatch module is less than that of string. The proposed compensation method which is simply implemented with a buck type converter shows the possibility to remove the mismatch loss. The effectiveness of the analysis and compensation method is verified by a prototype experiment.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제26권6_1호
• /
• pp.967-976
• /
• 2023

Currently, with the thriving development in the field of solar energy, the widespread adoption of solar grid-connected power conversion systems is rapidly expanding. As the market continues to grow, the efficiency of solar power conversion systems is steadily increasing, while prices are rapidly decreasing. Photovoltaic panels often produce low output voltages, and Boost converters are commonly employed to elevate and stabilize these voltages. They are also utilized for implementing Maximum Power Point Tracking (MPPT), ensuring the full utilization of solar power generation. Recently, synchronous control techniques have been introduced, using controllable switching devices like Si IGBT or SiC MOSFET to replace the diodes in the original circuits. However, this has raised concerns related to costs. This paper offers a compromise solution, considering both the performance and economic factors of the converter. It proposes a hybrid high-efficiency synchronous converter structure that combines Si IGBT and SiC MOSFET. Additionally, the proposed topology has been practically implemented and tested, with results confirming its feasibility and cost-effectiveness.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.201-208
• /
• 2017

최근, 전 세계적으로 신 재생에너지에 대한 관심이 증가됨에 따라 친환경적이고 무한한 태양에너지를 이용하는 태양광 발전의 설치가 매년 급증하고 있다. 그러나, 태양광발전시스템은 일반적으로 태양광 전지에서 발생한 에너지로부터 전력변환장치(DC/AC)를 거쳐 계통연계 지점까지 약 25[%]의 전력손실을 발생시키고 있다. 이 전력손실 가운데, 일부 태양광 모듈에 음영이나 환경변화(일사량, 온도, 습도 등)로 인해 스트링의 출력 전압이 인버터의 동작전압보다 낮아지면 해당 스트링이 동작하지 않아 전체의 발전효율이 감소하거나, 최악의 경우 인버터가 탈락되어 계통의 출력 전력이 저하되는 등의 손실이 큰 부분을 차지하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 각각의 스트링별로 DC/DC 전압 레귤레이터를 도입하여 환경변화에 따른 전압 저하로 발생하는 스트링의 탈락을 방지하는 제어방식을 제시하였고, 기존 인버터의 MPPT(P&O) 제어와 정전압 제어기능을 전압 레귤레이터에서 수행하는 방식을 채택하였다. 또한, 제안한 알고리즘을 바탕으로 2kW급의 전압 레귤레이터를 구현하여 기존의 운용방식과 비교, 분석한 결과, 환경변화에 따른 다양한 시나리오에서 제안한 운용방식의 운용효율이 크게 향상됨을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제17권2호
• /
• pp.476-489
• /
• 2017

Under partial shading conditions (PSCs), multiple maximums may be exhibited on the P-U curve of string inverter photovoltaic (PV) systems. Under such conditions, heuristic methods are invalid for extracting a global maximum power point (GMPP); intelligent algorithms are time-consuming; and model-based methods are complex and costly. To overcome these shortcomings, a novel hybrid MPPT (MPF-IP&O) based on a model-based peak forecasting (MPF) method and an improved perturbation and observation (IP&O) method is proposed. The MPF considers the influence of temperature and does not require solar radiation measurements. In addition, it can forecast all of the peak values of the PV string without complex computation under PSCs, and it can determine the candidate GMPP after a comparison. Hence, the MPF narrows the searching range tremendously and accelerates the convergence to the GMPP. Additionally, the IP&O with a successive approximation strategy searches for the real GMPP in the neighborhood of the candidate one, which can significantly enhance the tracking efficiency. Finally, simulation and experiment results show that the proposed method has a higher tracking speed and accuracy than the perturbation and observation (P&O) and particle swarm optimization (PSO) methods under PSCs.