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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이경수
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 한국산업기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수20
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최근 신재생 에너지 기반의 분산형 전원이 계통에 연계됨에 따라 발생되는 문제점에 대해 계통연계형 인버터에 대한 각국의 계통연계규정이 더욱 엄격해 지고 있다. 그중 최근 국외 계통연계규정에서는 사고 시 인버터의 대응방법에 대해 초점을 두고 있으며, 저전압 사고뿐만 아니라 영전압 사고 시에도 인버터가 일정 시간 계통연계를 유지하며 무효전류를 계통에 공급하여 계통 안정화에 지원할 것을 요구하고 있다. 그리고 기존에는 대용량 인버터에만 적용되었던 계통규정 요구사항이 소용량 분산형 전원의 보급이 늘어나면서 소용량 인버터에도 요구되고 있다.
계통사고 시 인버터가 사고 전압 잔존량에 따라 규정된 무효전류를 출력하기 위해서는 사고 시 급격한 전압강하에도 빠르고 정확한 전압 크기 검출 성능과 안정적인 위상 및 주파수 추종 성능을 갖추어야 한다. 이러한 성능은 계통연계형 인버터의 필수 제어 기법인 위상 동기화 기법(Phase Locked Loop, PLL)의 제어 특성을 통해 결정된다. 따라서 본 논문에서는 단상 계통연계형 인버터의 계통사고 시 정확한 계통 지원을 위한 PLL 제어 성능을 분석하였다. 그리고 이를 기반으로 속응성이 우수하며 안정적인 주파수 추종 제어가 가능한 새로운 PLL 제어 기법을 제안하였으며, PSIM 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안하는 기법의 타당성을 검증하였다.
계통사고 시 인버터가 사고 전압 잔존량에 따라 규정된 무효전류를 출력하기 위해서는 사고 시 급격한 전압강하에도 빠르고 정확한 전압 크기 검출 성능과 안정적인 위상 및 주파수 추종 성능을 갖추어야 한다. 이러한 성능은 계통연계형 인버터의 필수 제어 기법인 위상 동기화 기법(Phase Locked Loop, PLL)의 제어 특성을 통해 결정된다. 따라서 본 논문에서는 단상 계통연계형 인버터의 계통사고 시 정확한 계통 지원을 위한 PLL 제어 성능을 분석하였다. 그리고 이를 기반으로 속응성이 우수하며 안정적인 주파수 추종 제어가 가능한 새로운 PLL 제어 기법을 제안하였으며, PSIM 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안하는 기법의 타당성을 검증하였다.
목차
표 목 차 ⅲ그림목차 ⅳ국문요약 ⅵ제 1 장. 서론 1제 1 절 연구 배경 및 필요성 1제 2 절 논문 구성 2제 2 장. 분산형 전원이 연계된 계통연계규정 3제 1 절 LVRT(Low Voltage Ride Through) 규정 31.1 일본 LVRT 규정 41.2 미국 LVRT 규정 51.3 독일 LVRT 규정 6제 2 절 무효전류 공급 규정 7제 3 장. 계통연계형 인버터 모델링 및 제어기 설계 8제 1 절 계통연계형 인버터 모델링 81.1 전력용 반도체 스위치 모델링 81.2 LCL 필터 모델링 10제 2 절 계통연계형 인버터 제어기 설계 112.1 전류 제어 기법 132.2 위상 동기화 기법 162.3 무효전류 출력 기법 24제 4 장. 저전압 사고에 강인한 제안하는 PLL 28제 1 절 사고 유형에 따른 PLL 제어 특성 분석 311.1 사고 전압 크기에 따른 PLL 제어 특성 분석 311.2 사고 위상에 따른 PLL 제어 특성 분석 351.3 사고 유형에 따른 PLL 제어 특성 분석 결과 38제 2 절 저전압 사고에 강인한 제안하는 PLL 40제 5 장. 시뮬레이션 및 실험 검증 41제 1 절 시뮬레이션 결과 411.1 단상 계통연계형 인버터 파라미터 및 회로도 411.2 사고 전압 크기에 따른 시뮬레이션 결과 421.3 사고 위상에 따른 시뮬레이션 결과 44제 2 절 실험 결과 462.1 단상 계통연계형 인버터 파라미터 및 구성 462.2 실험 결과 47제 6 장. 결론 50참고문헌 51Abstract 54
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