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분산전원용 인버터의 유효 무효전력 감결합을 통한 PQ제어 과도상태 특성개선
Improved Transient Response of Distributed Energy Resources Inverters to PQ Control using Decoupling 원문보기

전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.17 no.5, 2012년, pp.438 - 444  

최철훈 (Institute of Industrial Technology, Samsung Heavy Industries, Co., Ltd.) ,  최종우 (College of IT Engineering, Kyungpook National University) ,  이창희 (College of IT Engineering, Kyungpook National University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper deals with the active and reactive power control of Grid connected system. It was shown that active power and reactive power can be dependently controlled with two individually adaptable parameters. The two parameters are power angle and voltage magnitude. Transient state will occur with ...

주제어

#distributed enery resources (DER)   #PQ control  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 유, 무효전력의 상호결합을 통한 전력 지령 변화에 의한 과도상태를 개선할 수 있는 제어 기법을 제안하였다. 유, 무효전력과 전력각, 출력전압 크기의 상관 관계의 분석을 통해 제안한 PQ제어 방법의 이론적 타당성을 보였으며, 모의실험과 실험을 통해 기존의 PQ제어에 비해 제안한 PQ제어가 우수한 동특성을 가짐을 검증 하였다.
  • 분산전원의 제어시스템에는 여러 가지 제어 파라미터가 존재하며 다수의 분산전원의 개개의 제어 파라미터에 의한 유효 및 무효전력의 변동 및 상호 작용에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 이들을 해석하고 각 제어 파라미터의 변화에 따른 유효 및 무효전력의 상관관계를 정리하였다. 이 상관관계를 바탕으로 유효 및 무효전력 지령이 변화할 때 제어 파라미터들의 변화를 분석 하였고, 기존의 PQ제어에서 제어 파라미터에 의한 유효전력과 무효전력의 상호 연관성을 연구하였다.
  • 이 상관관계를 바탕으로 유효 및 무효전력 지령이 변화할 때 제어 파라미터들의 변화를 분석 하였고, 기존의 PQ제어에서 제어 파라미터에 의한 유효전력과 무효전력의 상호 연관성을 연구하였다. 이러한 유효전력과 무효전력의 제어 파라미터에 대한 상호 연관성에 의해 발생하는 과도 상태에 대한 분석을 통해 이 과도상태를 기존의 PQ제어 방법에 비해 개선할 수 있는 새로운 PQ제어 방법을 제시한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유럽 신재생에너지 위원회는 2040년 신재생에너지의 비중을 전 세계 에너지 소비의 몇 %를 예상하는가? 전세계는 에너지 문제와 환경 문제를 해결하기 위해 선진국을 중심으로 대체에너지의 기술개발과 보급에 매진하고 있다. 유럽 신재생에너지 위원회는 2040년 신재생에너지의 비중이 전 세계 에너지 소비의 30 ～50 %에다다를 것으로 전망하고 있다. 유럽의 신재생에너지 주도 국가 중 하나인 스웨덴은 바이오 에너지와 풍력발전을 중심으로 2011년 기준으로 신재생 에너지의 비중이 35%에 달하고 있다.
마이크로그리드란? 이처럼 신재생 에너지의 중요성이 커짐에 따라 마이크로그리드에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 마이크로그리드는 소형 분산 에너지원으로 이루어진 분산 전원망의 총칭으로, 다수의 수용가들을 위하여 수요지에서 전력을 생산 및 공급하는 기술로, 기본적으로 여러 수용가의 부하 및 분산발전기들이 하나의 덩어리 (Cluster)를 형성하게 되는 새로운 개념의 배전망이다.[3]마이크로그리드는 외부 계통에서 보았을 때는 독립적으로 제어 가능한 하나의 전원 시스템으로 동작 하게 된다.
분산전원이 계통에 연결된 경우의 단상 모델의 특성은? 그림 1은 분산전원이 계통에 연결된 경우의 단상 모델을 나타낸다. 분산전원 측 단자 전압의 크기와 위상각은 인버터의 제어시스템에 의해 제어되며, 수십～수백 μ s정도의 아주 빠른 특성이 있다. 따라서 전력주파수 영역의 해석에서는 순간적으로 동작한다고 가정하여도 큰 오차가 없다.
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참고문헌 (9)

  1. IEA (International Energy Agency), "Renewables Information," IEA, 2010 

  2. The European Parliament and The Council of The European Union, "Directive 2009/28/EC of The European Parliament and of the council," Official Journal of the European Union, Apr. 2009. 

  3. R. H. Lasseter, "MicroGrids," IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, Vol. 1, pp. 305-308, 2002. 

  4. K. M. Son, Y. S. Kim, "A Study of Determiniging the Size of the Interface Inductor for Grid-Connected Micro-Sources," Journal of KIIEE, Vol.19, No.6, Sept. 2005. 

  5. R. H. Lasseter, A. Akhil, C. Marnay, J. Stephens, J. Dagle, R. Guttromson, A. Meliopoulous, R. Yinger, J. Eto, "The CERTS Microgrid Concept," Consortium for Electric Reliability Technology Solutions White Paper, Apr. 2002. 

  6. P. Piagi, R. H. Lasseter, "Autonomous Control of Microgrids," Power Engineering Society Gerenral Meeting, Oct. 2006. 

  7. R. H. Lasseter, P. Piagi, "Providing premium power through distributed resources," System Sciences, 2000 Proceedings of the 33rd Annual Hawaii International Conference, Oct. 2010. 

  8. J. H. Im, S. Kang, S. H. Song, S. K. Jung, J. Y Choi, I. Choy, "Reactive Power Control Strategy for Inverter-based Distributed Generation System with a Programmable Limit of the Voltage Variation at PCC," Journal of KIPE and ICPE 2011-ECCE Asia, pp. 2979-2984, May 2011. 

  9. H. J. Choi, S. H. Song, K. S. Kim, H. S. Kim, "Analysis of Active and Reactive Power Variation according to Line Impedance Characteristics for Inverter Parallel Operation in an Isolated Grid," Journal of KIPE, pp. 126-128, Nov. 2009. 

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