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PSCAD/EMTDC를 이용한 태양광발전(PV) 모델링에 관한 연구
The PV System Modeling Based on the PSCAD/EMTDC 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.2 no.3, 2011년, pp.15 - 23  

전진택 (한국기술교육대학교) ,  노대석 (한국기술교육대학교) ,  김찬혁 (한국전기산업연구원) ,  왕용필 (한국전기산업연구원)

초록
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본 논문에서는 태양광발전의 3상 인버터의 동작특성을 해석하기 위하여, d-q좌표변환을 통하여 상태방정식을 유도하고, 출력제어를 위한 PI제어기를 갖은 전류제어 알고리즘과 인버터 설계에 대한 Sinusoidal PWM방식의 이론적 알고리즘 제시하였다. 이를 바탕으로 배전계통의 상용소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 태양광발전의 모델링을 수행하였다. 그리고 시뮬레이션 결과와 이론적인 수치해석과의 비교, 분석을 통하여 본 연구에서 제시한 모델링의 유효성을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper deals with the analysis for the operation characteristic of PV 3 phase inverter, considering the state equation through d-q coordinates transformation, and proposes an algorithm of controlling current using PI(Proportional Integral) controller to control the output and the theory algorith...

주제어

#피브의시스템   #분산시스템   #피에스씨에이디/이엠티디씨   #디큐좌표 전송   #전파통합  

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

문제 정의

  • 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC를 이용하여 태양광 발전과 배전계통의 모델링을 수행하여, 태양광발전의 계통연계 시 발생할 수 있는 기술적인 문제점을 분석하였다. 특히, 정상상태 운용에서 연계된 PV 용량의 변동에 의하여 수용가의 전압변동특성을 해석하였다.
  • 태양광과 같은 분산전원이 기존 계통과 연계될 때 전압, 주파수, 위상 등이 맞지 않을 경우 계통 운영상 문제점이 발생될 수 있어, 이에 따른 영향을 분석하기 위해서, 태양광 발전의 모델링이 중요하다. 이에 본 논문에서는 3상 인버터의 동특성을 이해하고 해석하기 위하여 dq좌표변환과 전압/ 전류제어하기 위해 PI제어기와 전류제어 알고리즘을 제시하였다. 이를 바탕으로 계통 연계형 태양광 발전시스템을 PSCAD/EMTDC를 모델링하여, Simulation결과와 산출된 수식과 비교, 분석을 통해 모델링의 유효성을 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
좌표변환은 무엇에 사용되는가? 좌표변환은 시간 함수를 시변(Time varying) 미분 방정식으로 변환하여 해석하는데 사용된다. 좌표변환의 이용하는 도구에 따라 행렬방법과 복소수 방법으로 나눠지며, 변수의 변환크기에 따라서 상 크기 불변(Phase Magnitude Invariance)과 전력 불변(Power Invariance) 으로 분류된다.
전류제어 인버터의 출력전류가 기준전류를 추종하도록 제어하기 위해 필요한것은 무엇인가? 계통연계용 인버터는 일반적으로 IGBT 소자를 사용하는 전류제어형 전압원 인버터이다. 전류제어 인버터의 출력전류가 기준전류를 추종하도록 제어하여, 이에 따라 기준전류를 추종하기 위해서 PWM(Pulse Width Modulation)이 필요하다. 본 논문에서도 PSCAD/ EMTDC를 이용하여 3상 PWM 인버터를 스너버회로와 Free-Wheeling 다이오드가 내장된 IGBT 모듈로 계통연계형 시스템의 DC-AC변환부를 모델링하였다.
전원전압과의 위상을 동기 시키기 위한 전원 위상 검출부가 필요한 이유는 무엇인가? 계통전압의 위상각은 계통연계시스템에 있어 가장 기본적이며 중요한 정보이다. 계통연계 시스템에서 정확하고 빠른 계통전압의 위상각 검출은 정확한 기준생성을 위해 필요하다. 그러므로 전원전압과의 위상을 동기 시키기 위한 전원 위상 검출부가 필요하다.
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