• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권12호
• /
• pp.3587-3593
• /
• 2009

최근 태양광 시스템에서는 기존의 태양광 시스템을 계통과 전원으로 상호 접속하는 것에 대한 연구에 관심이 모아지고 있다. 단상, 삼상 시스템에 관계없이 태양광 시스템에서 태양광 인버터는 계통연계 동작에 중요한 역할을 하기 때문에 전체 시스템에서 핵심요소로 고려된다. 태양광 인버터를 제어하기 위해서는 부하 전류 조절이 핵심요소 중 하나이다. 일반적으로 태양광 인버터에서 이용되는 PI 제어기는 정상상태 오차와 왜란에 취약하다는 단점을 가지고 있기 때문에 실제 시스템에 완벽하게 적용하기에는 무리가 있다. 특히, 이는 고주파영역에서의 PI와 PR 제어기의 성능을 비교해보면 알 수 있다. 이 논문에서 제시된 PR 제어기는 무한 이득을 교류 기본파 성분에 넣을 수 있기 때문에 PR 제어기는 회전좌표계의 PI 제어기에서 사용되는 디커플링 기법과 복잡한 변환 없이 제로 정상상태오차에 도달할 수 있다. 그렇기 때문에 이 논문에서는 PI 제어기를 대체하는 이론적 분석을 통해 PR 제어기를 설계하였다. 논문에 제시되어 있는 이론을 바탕으로 한 PR 제어기를 고정 소수점 연산방식의 32비트 마이크로컨트롤러 DSP320F2812를 기반으로 한 3kW 프로토타입 태양광 인버터에 적용, 평가하였다. 또한 태양광 인버터의 제어 성능을 시뮬레이션과 실험결과를 통하여 보여주고 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.230-236
• /
• 2009

본 논문에서는 신재생 에너지 활용을 위한 그늘막 형태의 연계 계통형 태양광 발전 시스템을 제안한다. 제안하는 발전 시스템은 성하기에 해수욕장을 찾는 피서객들에게 상용전원과 연계 계통하여 최대 전력 수요를 충족시킬 뿐 만 아니라 그늘막으로서의 기능을 갖도록 설계하였다. 태양전지에서 생성된 전기를 낮 시간 동안 축전지에 충전하면 이를 야간에 전등이나 선풍기등에 이용할 수 있다. 축전지를 충전할 때 축전지의 성능을 유지하려면 충방전컨트롤러가 필요하다. 제안하는 축전지 충방전 컨트롤러는 고성능 마이크로프로세서를 사용하여 정확하고 안정된 동작을 하도록 설계하였고 사용자의 편의를 위해 디지털 표시기 및 축전지 교체시기 경보장치등을 갖추고 있다. 제안하는 발전 시스템을 영동 지역 해수욕장에 설치하고 실험을 통하여 전력 생산능력과 발전 성능을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.52-53
• /
• 2014

계통이 차단되었음에도 태양광 발전 시스템이 발전을 지속하는 상황을 단독운전이라 하는데, 이런 단독운전은 배전 설비의 손상, 선로 유지 및 보수자의 감전사고 우려가 있으므로 이를 신속히 인지하여 시스템을 정지시켜야 한다. 본 논문에서는 최악의 상황에서도 단독운전 현상을 신속히 검출하여 시스템을 정지시킬 수 있도록 주파수 변동을 통한 단독운전 검출 기법에 대하여 새롭게 제안하고, 이를 시뮬레이션과 실험을 통해 단독운전 검출 성능 및 정상 상태 시 PCS 출력 전력의 품질에 대하여 분석하도록 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
• /
• pp.352-354
• /
• 2003

본 논문에서는 상용전력 계통이 어떠한 이유에 의하여 전력공급이 중단 되었을 때 최소의 전력공급을 위하여 독립형 시스템과 연계형 시스템을 일체화한 독립 연계형 겸용시스템의 적용 가능성을 도출하기 위하여, 설계.제작 하였다. 독립모드에서 부하는 저항부하를 사용하였으며, 300W, 600W, 900W, 1,200W의 부하시 전력품질을 측정하였으며. 1,200W의 부하시에 전압/전류 외율은 5.23% / 5.41%로 부하에 따라 변화하였으며, 연계형 시스템과 달리 전압 왜율이 부하증가에 따라 증가하는 특성을 보여 주었다.

• 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.397-398
• /
• 2010

본 논문에서는 고전력 밀도 및 저가형으로 구현 가능한 새로운 구조의 계통 연계형 태양광 인버터 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 링크 캐피시터와 배터리를 직렬 연결하여 링크 캐패시터의 전압 스트레스를 저감하였고, 이를 통하여 기존 대비 1/2의 캐패시터 사용이 가능하다. 제안 시스템의 우수성을 검증하기 위하여 1.5kW급 시작품을 제작하였고 이를 바탕으로 제안된 시스템의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.399-400
• /
• 2010

본 논문에서는 고전력 밀도 및 저가형으로 구현이 가능한 새로운 구조의 계통 연계형 태양광 인버터 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 태양전지의 최대 전력점 추종기능과 배터리의 충 방전 기능을 통합하여 기존 3단 구성을 2단으로 줄임으로써 시스템 제작단가가 낮아지고 고전력 밀도 구성이 가능하다. 제안 시스템의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 1.5kW급 PV PCS 시작품을 제작하고 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안 시스템의 타당성을 검증한다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.36-42
• /
• 2003

본 논문에서는 태양광 발전과 계통 연계를 위한 인터페이스 회로로서 Buck-Boost 형태에 기초한 전류형 PWM 인버터를 제안한다. 제안된 전류형 PU 인버터는 두 개의 Buck-Boost토폴로지를 조합하여 구성하였으며, 입력단의 인덕터 전류를 전류 불연속 모드로 동작시켜 별도의 입력 전류의 검출 없이도 출력단을 단위 역률화 할 수 있도록 구성하였다. 결과적으로 전체 시스템의 간략화가 가능하며, 특히, 부가적인 승압 장치 없이 태양전지 발전 전압 보다 높은 실효치의 교류 출력을 얻을 수 있는 장점을 가진다. 제안하는 인버터에 대한 동작을 이론적으로 분석하고 하드웨어 구현의 타당성을 검증하기 위하여 시제품을 제작하고 실험하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.360-369
• /
• 2008

태양전지는 일사량, 온도와 부하에 의해 크게 변동하기 때문에 가능한 한 많은 에너지를 얻기 위해서는 태양전지의 출력을 항상 최대로 제어할 필요가 있다. 태양전지의 출력은 직류이므로 교류부하에 적용하기 위해서는 전력변환장치 중 인버터가 필수적이며 단위 역률을 갖는 정현파 전류 및 전압을 부하계통에 공급해 주어야 한다. 본 논문에서는 태양광 발전시스템을 승압 쵸퍼와 단상 PWM(Pulse Width Modultion) 전압형 인버터로 구성하였고, 안정된 변조를 위해서 동기신호와 제어신호를 원칩 마이크로프로세서에 의해서 처리하였다. 전력비교에 따라 시비율을 변화시키지만 태양전지는 전형적인 수하특성을 갖고 있어, 일사량과 온도변화에 관계없이 항상 최대 출력 점을 추적하도록 승압초퍼를 제어하였다. 단상 PWM 전압형 인버터는 태양전지가 연속 발전할 수 없는 단점을 보완하기 위해 일반 상용전원과 연계함으로써 약 $10{\sim}20%$ 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원복합형 전력변환장치로 구성되어 있다. 단상 PWM 전압형 인버터와 위상동기를 위해서 계통전압을 검출하여 계통전압과 인버터 출력을 동상 운전하므로 잉여전력을 계통과 연계할 수 있게 하여 고 역률과 저고조파 출력을 유지 하므로써 부하와 계통에 전력이 안정하게 공급될 수 있도록 제어하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.219-221
• /
• 2009

태양전지 어레이(PV-array)로부터 발전되는 DC 전력을 AC로 변환시켜 계통으로 발전시키는 역할을 하는 태양광 발전 시스템용 PCS의 스위칭 회로 Topology로는 일반적으로 3상 풀브리지 회로가 사용된다. 이러한 3상 풀브리지 회로 시스템의 수명예측을 위해 DC link 단의 커패시터의 커패시턴스를 계산하여 커패시턴스의 감소정도를 이용하여 전체 시스템의 수명을 예측하게 된다. 이러한 커패시터의 상태를 추정하기 위해서는 시스템을 정지시킨 후 커패시터를 분리하여 커패시턴스를 측정하는 방법, 특정 주파수의 전류(일반적으로 저주파)를 주입하고 주입한 전류의 주파수에 해당하는 전류 및 전압을 검출하여 capacitance 연산하는 방식등이 이용된다. 시스템을 정지시킨 후 커패시터를 분리하여 커패시턴스를 측정하는 방법은 번거로우며, 전류 주입을 이용한 방식은 불필요한 고조파 전류가 계통으로 침투하는 단점을 가진다. 그러므로 본 연구에서는 모듈타입 PCS 이용시 계통으로 고조파 침투가 없는 비침투 커패시턴스 계산 알고리즘을 제안한다.