In this paper, A Digital Voltage Mode Controller is designed for the Photovoltaic power converter applications. The designed Digital Voltage Mode Controller is derived analytically from the continuous time small signal model of the boost converter. Due to the small signal model based derivations of the control law, the designed control method can be applicable to K-factor Approach method and bilinear transformation. In order to show the usefulness of a designed controller, and the simulation results are verified.
This paper proposed a MPPT(Maximum Power Point Tracking) control algorithm for PV(Photovoltaic) array based on a modified constant voltage control MPPT algorithm at low insolation. This method which combined a reference voltage control and a constant voltage control algorithm. In contrast to the typical conventional MPPT algorithm, the proposed method have been obtained high efficiency and good performance in all insolation intensity. The proposed algorithm is verified through simulation and experiment.
A novel technique for efficiently extracting maximum power from PV panels is proposed, consisting of a modified buck-boost converter, witch is controlled by a DSP. A variation of the proposed MPPT technique is directly use the modified buck-boost converter current reference as a control parameter. Also 4 parallel boost converters have division of load. A theoretical analysis of the proposed converter is performed and compared with experimental results obtained from a 1k[W] prototype solar panel under a controlled experimental setup.
최근 국내 태양광산업은 보급량이 증가하고 있고, 정부 정책에서도 에너지신산업을 추진하는 등 시장 활성화에 노력하고 있다. 본교에서는 신재생에너지원 중 태양광발전시스템에 대해 건학이념인 실사구시에 입각한 학부 교육 프로그램을 개발 및 적용하고 있으며 본 논문에서는 이에 대한 내용을 소개한다. 산업체 실무에 기초한 태양광발전시스템 학부 교육 프로그램은 마이크로콘트롤러(MCU) 교육, DC-DC 컨버터와 DC-AC 인버터 등 전력변환장치 기반의 Solar Explorer Kit 교육, 태양광발전시스템 발전량 산출과 손실분석 등 성능평가를 위한 PVsyst 엔지니어링 교육 내용으로 구성된다. 특히, 전력변환장치로 구성된 Solar Explorer Kit 교육 프로그램은 DC-DC 컨버터와 배터리(리튬-폴리머) 충전, 배터리(리튬-폴리머) 방전과 DC LED 부하 접속, 독립형 DC-AC 인버터 출력과 AC 할로겐 램프 부하 접속, 계통연계형 DC-AC 인버터 출력 실습 등에 대해 소개한다.
화석연료의 고갈로 인하여 신재생에너지의 중요성이 부각되고 있는 현재, 신재생에너지가 부각되고 있다. 본 논문에서는 신재생에너지원중 큰부분을 차지하는 태양광에서 발전되는 에너지를 효율적으로 사용하기 위함을 목적으로 한다. 기존의 태양광 시스템에 배터리를 이용하여 에너지를 저장하여 부하의 수요가 클 경우 배터리의 에너지를 방전하여 전체수요의 최대 전력을 삭감하고자 한다. 이를 위한 알고리즘, 실험, 모니터링을 통하여 이를 입증하고자 한다.
에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)은 태양광(PV)발전, 풍력(WT)발전시스템 등과 같은 신재생 에너지 출력안정화, 계통 전력품질 개선, 수용가 에너지효율화 등의 분야에 이용되고 있다. 에너지 저장 시스템은 전력변환장치와 에너지 저장 장치로 구성되며, 에너지 저장 장치로 배터리를 많이 사용하고 있다. 전력변환장치 및 제어기의 설계 및 검증을 위해서는 배터리를 전력변환장치에 연계하여야 하지만 배터리의 경우 고가에 관리가 어려운 문제로 인해 일반적으로 배터리 모의 장치를 이용한다. 본 논문에서는 대용량 에너지 저장 시스템용 전력변환장치 및 제어기의 설계와 현실적인 검증이 가능한 MW급 PCS 성능검증용 배터리 모의장치를 개발하였다.
본 논문은 DC 급전시스템에 적용 가능한 25[kW]급 계통연계 태양광 PCS 개발에 관한 것이다. 전력 회로는 넓은 범위의 입력 전압대에서 출력 전류가 조절 가능 하도록 Fixed Frequency Series Resonant Converter(SR Converter)로 구성하였으며, 스위칭 손실을 극소화 시킬 수 있는 ZVZCS 동작을 구현 하였으며, PWM 기법으로는 위상 천이 방식을 사용하였다. 제안한 DC 계통 연계형 태양광 PCS 시스템 동작에 대한 P-sim 시뮬레이션을 수행하였으며, 25[kW] Prototype을 제작하여 시뮬레이션 결과와 비교 실험을 수행하였다
본 논문에서는 OR게이트를 적용한 순차전압제어방식의 24V 태양광 단위 모듈 확장형 태양광-ESS 시스템을 나타내고 있다. 저압연계방식으로 용량확대에 따른 문제점을 가지고 있었던 기존 태양광 시스템에 고압의 아날로그 방식의 순차전압 제어 방식을 적용함으로써 고효율, 저가격이 가능하다. 본 논문은 기존 24V 태양광 단위 모듈의 직렬연결 확장형 고압 배터리의 출력전압 384V을 DC-AC 인버터의 입력 전압으로 하여 인버터의 출력 전압과 출력 전력을 AC380[V]@60[Hz]과 10kW로 구성하여 실험을 통해 OR게이트를 적용한 순차전압제어시스템의 동작 특성을 확인하였다.
본 논문에서는 태양광 발전 시스템에 적용되는 단상 및 3-레벨 부스트 컨버터의 특성을 비교 분석 및 구현한다. 기존의 전통적인 단상 부스트 컨버터와 3-레벨 부스트 컨버터를 전력밀도와 효율 측면에서 비교 분석하고 이를 Simulation 및 20kW급 프로토 타입 구현을 통해 검증한다. 실험을 통해 3-레벨 부스트 컨버터가 단상 부스트 컨버터에 비해 0.5% 높은 효율과 17% 높은 전력밀도를 가지는 것을 확인하였다.
Recently, In the production line of batteries, charge and discharge tests are essential to verify battery characteristics. In this case, the battery charging uses a unidirectional AC/DC converter capable of output voltage and current control, and the discharge uses a resistive load. Since this method consumes energy during discharge, it must be replaced with a bi-directional AC/DC converter system capable of charging and discharging. Although it is difficult to replace the connected inverter part of the bi-directional AC/DC converter system due to the high cost, the spread of the solar-connected inverter rapidly increases as the current solar supply business is activated, and thereby the solar-connected type Inverter prices are plunging. If it can be used as a power converter for battery discharge without program modification of the solar-powered inverter, it will have competition. In this paper, propose a new battery discharge system using a combination of a photovoltaic DC/DC simulator and photovoltaic PCS using a battery to be used as a power converter for battery discharge without program modification of a low-cost photovoltaic inverter. In addition, propose an optimal solar characteristic curve for the stable operation of PCS. The validity of the proposed system was verified using a 500[W] class solar DC/DC simulator and a solar PCS prototype.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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