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가정용 연료전지 발전 시스템을 위한 단상 계통연계형 인버터
Single-Phase Utility-Interactive Inverter for Residential Fuel Cell Generation System 원문보기

전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.12 no.1, 2007년, pp.81 - 88  

정상민 (서울산업대 제어계측공학과) ,  배영상 (서울산업대 제어계측공학과) ,  유태식 (서울산업대 제어계측공학과) ,  김효성 (공주대학교 전기전자공학부) ,  최세완 (서울산업대 제어계측공학과)

초록
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본 논문에서는 연료전지를 이용한 가정용 발전 시스템의 계통 연계를 위한 새로운 단상 인버터 시스템을 제안한다. 제안한 인버터는 계통연계 운전과 독립 운전이 모두 가능하고 두 운전사이의 모드전환이 자동으로 이루어지며 전환시 최소의 과도상태를 갖는다. 제안한 제어방식은 정상상태 오차가 거의 없고 양호한 과도상태 응답특성을 가진다. 또한 연산량과 센서수가 적고 구조가 간단하여 저가격의 고정소수점 DSP로도 구현이 가능한 특징이 있다. 제안한 계통연계형 인버터의 제어기에 관하여 기술하고 모의실험 및 실험에 의하여 그 타당성을 입증한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a new single-phase utility-interactive inverter system for residential power generation with fuel cell is proposed. The proposed inverter system is not only capable of working in both stand-alone and grid-connected mode, but also ensures smooth and automatic transfer between the two m...

주제어

#Utility-interactive inverter   #Fuel cell   #Residential power generation  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 가정용 연료전지 발전 시스템을 위한 계통연계형 단상 인버터를 제안하였다. 제안한 제어기는 연산량과 센서수가 적고 구조가 간단하여 저가격의 DSP로도 구현이 가능하였고, 정상상태 및 과도상태의 응답 특성이 우수함을 알 수 있었다.
  • 또한 단상시스템에서 가상의 상을 추가하여 동기 좌표계를 이용하는 제어 방식何이 있는데 이는 연산량이 많은 단점이 있다. 본 논문에서는 가정용 연료전지 발전시스템을 위하여 계통연계운전과 독립운전이 모두 가능한 단상 인버터로서 센서의 수가 적고 연산량이 적은 제어기를 제안한다. 본 방식의 특징은 다음과 같다.

가설 설정

  • . 계통연계 운전 및 독립 운전이 모두 가능할 것
  • . 고효율, 저가격 및 고 신뢰성을 가질 것
  • . 낮은 고조파 왜율과 주파수 변동을 갖는 고품질의 출력전력을 가질 것
  • 4) 전압 지령치를 원하는 값까지 점차 증가시킨다.
  • 5) 전류 지령치를 원하는 값까지 점차적으로 증가시킨다.
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참고문헌 (10)

  1. 김호용, 김재언, 김응상, 이승재, '분산형전원의 배전계통 도입전망과 대책', 전기학회지, 제45권 10호, pp.23-31, 1996 

  2. Future Energy Challenge Web page. [Online]. Available : http:// www.energychallenge.org 

  3. Erika Twining, D.G. Holmes, 'Grid Current Regulation of a Three-Phase Voltage Source Inverter With an LCL Input Filter' IEEE Transaction on Power Electronics, May. pp. 888-895, 2003 

  4. 최시영, 김래영, 권형남, 송종환, 'DQ 모델을 이용한 단상 계통연계 인버터의 제어', 전력전자학술대회 논문집, pp. 602-605. 2003 

  5. S.-J. Lee, J.-K. Kang, and S.-K. Sul, 'A New Phase Detecting Method for Power Conversion Systems Considering Distorted Conditions in Power System,' in Proc. IEEE IAS Conf., May/April. pp. 2167-2172, 1999 

  6. X. Yuan, W. Merk, H. Stemmler, and J Allmeling, 'Stationary-frame Generalized Integrators for Current Control of Active Power Filters with Zero Steadystate Error for Current Harmonics of Concern Under Unbalanced and Distorted Operating Conditions', IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 38, no. 2, May/April. pp. 523-532, 2002 

  7. M. Newman 'Design and Control of a Universal Custom Power Conditioner' Ph.D. Thesis. Monash University, 2002 

  8. 최호현외, '실리콘계 태양광 및 인산형연료전지 발전시스템의 직류/교류변환기 개발' LG산전(주) KIER보고서, 1991년 9월 

  9. M. Liserre, F. Blaabjerg, and S. Hansen 'Design and control of an LCL-filter based three-phase active rectifier', in Proc. IEEE IAS Conf., Sept/Oct. pp. 297-307, 2001 

  10. R. Tirumala, N. Mohan, and A. Walter, 'Seamless Transfer of Grid-connected PWM Inverters between Utility-interactive and Stand-alone Modes', in Proc. IEEE APEC Conf., Mar. pp. 1081-1086, 2002 

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