• 제목/요약/키워드: perturbation and observation

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개선된 PO 방법을 이용한 태양광 발전의 MPPT 제어 (MPPT Control of PV System using Improved PO Method)

  • 고재섭;정동화
    • 전기학회논문지
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    • 제63권12호
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    • pp.1649-1654
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    • 2014
  • This paper proposes the method which is improved a performance of PO MPPT control in PV system. The PO method is continually changed voltage toward direction that increases power, and if output power is decreased by changing voltage, a power of the conventional PO method is changed to a power before one step. These operations causes reduce of MPPT performance. Therefore, this paper proposes the MPPT method that can be improved the performance of the conventional PO method. When voltage is changed to direction of reducing power, the method proposed in this paper is changed to the voltage the opposite direction of twice step size. The MPPT performance of proposed method in this paper is compared with conventional PO method and proved the validity of this paper using these results.

MPPT 제어기법에 따른 PV 시스템의 특성 비교 (Comparative characteristics of the PV system according to the MPPT control Method)

  • 서태영;고재섭;강성민;김유탁;정동화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.956-957
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    • 2015
  • This paper analyzes a operating characteristic for maximum power point tracking (MPPT) of photovoltaic generation system. MPPT methods are used to maximize PV array output power by tracking maximum power point(MPP) continuously. To increase the output efficiency of PV system, it is important to have more efficient MPPT. MPPT algorithm is widely used the control method such as the perturbation and observation(PO) method, incremental conductance(IC) method and constant voltage(CV) method. In case of the radiation is changed, this paper proposes a response characteristic with MPPT control algorithms. Also, it proposes the direct for a novel MPPT control algorithm development through the analyzed data, hereby proves the effectiveness of this paper.

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태양광 최대전력추종 제어알고리즘 성능 비교 분석 (Solar Comparative Analysis of Various MPPT Algorithms)

  • 심재휘;강산;김신아;홍기남;최주엽
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.77-78
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    • 2010
  • As the maximum power operating point(MPOP) of photovoltaic(PV) power systems alters with changing atmospheric conditions, the efficiency of maximum power point tracking(MPPT) is important in PV power systems. Moreover, grid-connected PV system occurs some problems such as voltage inequality and harmonics. Therefore, this paper presents the results of a grid-connected PV system modeling by PSIM simulator and investigates the influence on the grid-connected PV system from aspect of power quality, i.e. voltage drop. This paper includes four MPPT algorithms; Perturbation & Observation(P&O), Improved P&O, Increment Conductance(Incond), Hysterisis simulated with irradiation changing.

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일사량 급변에 따른 태양광시스템의 MPPT 알고리즘 비교 분석 (Review of the maximum power point tracking algorithms under rapid irradiance variations for photovoltaic system)

  • 김의종;유병규;정영석;소정훈;유권종;차한주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1218-1219
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    • 2007
  • 본 논문에서는 기존의 MPPT 기법인 Perturbation-and-Observation(이하 P&O)와 modified incremental conductance(이하 modified InCond)에 대해 Matlab과 PSIM의 인터페이스를 통해 일사량 급변시의 동작을 살펴본다. 기존의 논문에서는 각각의 일사량에 대해 효율 면에서 P&O가 InCond에 비해 높지만 일사량 급변시 과도상태에서는 InCond가 더 효율적으로 발표되었다. 이를 검토해 보기 위해 우선 실제 시판되는 태양전지 모듈에 대해 Matlab을 이용한 모델링을 실시함으로써 보다 정확한 값을 얻는다. 다음으로 PSIM을 이용하여 전력변환부와 제어기를 모델링하고 Matlab의 Simulink를 통해 인터페이스를 실시한다. 마지막으로 일사량 급변 시 과도상태와 급변 후에 MPPT 동작을 살펴본다.

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전류센서가 없는 열전모듈의 최대전력점 추적방식 (Maximum Power Point Tracking operation of Thermoelectric Module without Current Sensor)

  • 김태경;박대수;오성철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.436-443
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    • 2017
  • 최근, 지구온난화 등의 문제로 인해 새로운 에너지 기술의 개발이 화제가 되고 있다. 중규모 이상의 출력을 얻도록 최적화된 태양광 및 태양열, 풍력 발전과 같은 신재생에너지 기술과 다르게 에너지 하베스팅기술은 출력전력이 매우 작아 크게 주목받지 못하고 있다. 하지만 최근 모바일 산업이 활성화 되면서 에너지 하베스팅기술의 활용가치가 재평가 받고 있다. 또한, 최대전력점 추적방식기술 역시 활발히 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 일정한 저항부하를 위한 열전모듈의 새로운 최대전력점추적 제어방식을 제안한다. 열전 모듈(이하 TEM: Thermoelectric Module)의 V-I곡선특성과 내부저항을 분석하고. 기존의 MPPT제어방식을 비교하였다. P&O(Perturbation and Observation)제어방식은 전압, 전류를 측정하기위한 센서 2개를 사용해야하기 때문에 CV제어방식보다 경제성이 떨어지지만 보다 정확히 MPP를 찾는다는 장점을 가진다. CV(Constant Voltage)제어방식은 전압센서 1개만 사용하기 때문에 경제적인 측면에서는 P&O제어방식보다 뛰어나지만, MPP가 정확히 못하다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 두 제어방식의 장점만을 가지고 TEM의 최대전력점(MPP)을 추적하도록 설계하였다. 제안된 MPPT 제어 방식은 PSIM 프로그램을 이용한 모의실험으로 확인하였으며, 하드웨어제작을 통해 제안된 MPPT제어 방식을 검증하였다.

단층대의 전기전도도 변동에 의한 UHF 전자기장 교란 (UHF Electromagnetic Perturbation due to the fluctuation of Conductivity in a Fault Zone)

  • 이춘기;이희순;권병두;오석훈;이덕기
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제6권2호
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    • pp.87-94
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    • 2003
  • 지진 발생을 전후로 ULF대역 지자기장의 진폭이 증가하는 현상이 관측 보고 되고 있으며, 그 원인으로서 단층대 전기전도도의 빠른 변동이 거론되고 있다. 즉 단층대 매질에 유도전류가 발생하면 전자기장의 변동이 발생할 수 있다고 하는 것이다. 본 연구에서는 2차원 단층구조 모델에 대한 수치 계산을 통해 전자기장 교란의 발생 가능성을 살펴보았다. 전기전도도가 ULF 대역의 주파수로 진동하면 낮은 주파수의 전자기장들이 ULF 대역의 주파수로 변조되어 좁은 주파수 대역에 중첩됨으로써 상대적으로 큰 전자기장의 교란을 일으킬 가능성이 있다. 단층대의 전기전도도와 형태, 전기전도도 변동의 크기와 주파수, 지각 및 맨틀의 전기비저항 구조, 관측 전자기장 주파수 대역의 폭 등에 의해 전자기장 교란의 관측가능성이 결정됨을 확인할 수 있었다. 지진과 관련된 전자기적 활동의 관측을 위해서는 단층대의 구조 뿐만 아니라 심부 지각의 전기비저항 구조의 연구가 이루어져야 하며, 관측 주파수 대역의 적절한 선택이 필요하다.

풍력터빈의 출력과 회전속도를 이용한 풍속예측 출력제어 (Wind Estimation Power Control using Wind Turbine Power and Rotor speed)

  • 고승윤;김호찬;허종철;강민제
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.92-99
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    • 2016
  • 풍력터빈은 정격풍속미만에서 최대출력을 내기위한 제어를 한다. 최대출력을 얻기 위한 방법 중에는 최적 TSR(Tip Speed Ratio)제어와 P&O(Perturbation and Observation) 제어가 대표적이라 할 수 있다. P&O 제어는 출력과 회전속도만을 이용하여 간단한 알고리즘으로 제어되지만 반응속도가 느린 것이 단점이라 할 수 있다. 최적 TSR 제어는 반응속도가 빠르지만 정확한 풍속을 알아야만 된다. 정확한 풍속을 구하기 위하여 측정을 하거나 예측하는 방법을 사용한다. 풍속을 측정하기 위하여 풍속계를 풍력터빈에 가까이 설치하게 되는 데, 이 때 블레이드의 간섭으로 정확한 풍속 측정이 쉽지 않다. 그래서 풍속을 예측하는 방법들이 사용하게 되었다. 풍속을 예측하기 위하여 신경망을 비롯한 다양한 수치해석 방법들이 사용되고 있으나 풍속예측 문제는 역문제와 관련이 있어 그리 간단치가 않다. 본 논문에서는 기존의 방법들과 다르게 역문제로 풀지 않고 바람의 출력그래프에서 터빈의 출력과 회전속도만을 이용하여 풍속을 예측할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다. Matlab/Simulink을 사용하여 제안된 방법으로 풍속이 제대로 예측되며 최대 출력제어가 되는 것을 확인하였다.

Feasible Positions of Towing Point and Center of Gravity for Towfish Attitude Control

  • Kim, Min-Kyu;Park, Dong-Jin;Kim, Jong-Hwa;Choi, Jin-Kyu
    • 한국해양공학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.334-341
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    • 2020
  • Most towfish systems do not have propulsive devices and cannot compensate for perturbation motion, which can affect the observation data. This paper discusses attitude control of a towfish with elevators on the left and right tail wings to improve the quality of the observational data. Specifically, we investigate the relationships between the towing point, the center of gravity, and the drag forces produced by the elevators to clarify whether the elevators can control the attitude of the towfish sufficiently for various positions of the towing point and center of gravity. The feasible positions of the towing point and center of gravity are defined by mechanical analyses, and simulations are conducted to verify that the elevators can provide attitude control in these positions. The simulation results show that at some positions, the elevators can control the attitude quickly and sufficiently even if disturbances exist.

A new conjugate gradient method for dynamic load identification of airfoil structure with randomness

  • Lin J. Wang;Jia H. Li;You X. Xie
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제88권4호
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    • pp.301-309
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    • 2023
  • In this paper, a new modified conjugate gradient (MCG) method is presented which is based on a new gradient regularizer, and this method is used to identify the dynamic load on airfoil structure without and with considering random structure parameters. First of all, the newly proposed algorithm is proved to be efficient and convergent through the rigorous mathematics theory and the numerical results of determinate dynamic load identification. Secondly, using the perturbation method, we transform uncertain inverse problem about force reconstruction into determinate load identification problem. Lastly, the statistical characteristics of identified load are evaluated by statistical methods. Especially, this newly proposed approach has successfully solved determinate and uncertain inverse problems about dynamic load identification. Numerical simulations validate that the newly developed method in this paper is feasible and stable in solving load identification problems without and with considering random structure parameters. Additionally, it also shows that most of the observation error of the proposed algorithm in solving dynamic load identification of deterministic and random structure is respectively within 11.13%, 20%.

퍼지 PI 제어기를 이용한 태양광 발전시스템의 MPPT 제어 (The MPPT Control of Photovoltaic System using the Fuzzy PI Controller)

  • 고재섭;정동화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.9-18
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    • 2014
  • This paper proposes the fuzzy PI controller for maximum power point tracking(MPPT) control of photovoltaic system. The output characteristics of the solar cell are a nonlinear and affected by a temperature, the solar radiation. The MPPT control is a very important technique in order to increase an output and efficiency of the photovoltaic system. The conventional perturbation and observation(PO) and incremental conductance(IC) are the method which finding maximum power point(MPP) by the continued self-excitation vibration, and uses the fixed step size. If the fixed step size is a large, the tracking speed of maximum power point is faster, but the tracking accuracy in the steady state is decreased. On the contrary, when the fixed step size is a small, the tracking accuracy is increased and the tracking speed is slower. Therefore, this paper proposes the MPPT control using the fuzzy PI controller that can be improve a MPPT control performance. The fuzzy PI controller is adjusted a input of PI controller by fuzzy control and compensated a cumulative error of fuzzy control by PI controller. The fuzzy PI MPPT control is compared to conventional PO and IC MPPT method for various temperature and radiation condition. This paper proves the validity of the fuzzy PI controller using these results.