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문제 정의
- 결과적으로 전압제어기의 정상상태 적분 값은 부하전류와 같으므로 본 논문에서는 이를 이용하여 정상상태의 적분 값을 예측하고 모드전환 직후 적분기의 초기 값으로 사용하여 과도시간을 줄이는 것이다. 이 적분 값을 I0de_ref 와 I0qe_ref 로 표현하면 이 값은 식 (14)와 같이 표현된다.
- 본 논문에서는 BESS와 병렬운전 중인 엔진발전기를 분리운전할 때 발생하는 과도현상을 줄이기 위해 BESS 전압제어기 내의 PI 제어기 중 적분기에 초기 값을 더하여 과도현상이 거의 발생하지 않는 무순단 모드전환 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 PI 제어기의 적분기 초기 값은 엔진발전기의 전류를 통신에 의해 직접 감지하거나 또는 Droop 제어기에서 주파수 변동에 따른 유효전력의 변동을 통해 엔진발전기의 전류를 추정하여 BESS전류와의 합으로 설정한다.
- 본 논문에서는 기존 모드전환기법의 단점을 보완하기 위해 엔진발전기 분리 시 전압제어의 과도현상을 줄이기 위해 전압제어기의 적분요소에 초기 값을 더해주어 전류제어에서 전압제어로 완만한 모드전환이 가능하도록 하였고 또한 재연계 시 엔진발전기의 출력전압을 BESS의 출력전압에 추종시켜 크기와 위상을 일치시켜 완만한 모드전환이 가능하도록 하였다. 이를 통해 모드 전환 시에 발생되는 전력의 과도 상태를 빠르게 정상 상태로 복구하여 지속적인 전력 공급을 실현하고 높은 전력 품질을 유지할 수 있다.
- 본 논문에서는 제어기의 이득을 변경하지 않고 과도시간을 줄일 수 있는 기법을 제안하였다. 이 기법에서는 BESS의 전압제어가 정상상태에 도달할 때 전압제어기의 적분 값 Ide_i , Iqe_i 은 전류제어의 입력 Ide_ref , Iqe_ref 와 같게 되고, 전류제어가 정상적으로 수행이 되면 부하전류 Ide_L , Iqe_L 와도 같게 된다.
가설 설정
- 부하는 용량이 일정한 것으로 가정하여 순수 저항성 부하(R=10Ω)를 사용하였다.
- EG의 연계모드와 비연계모드에 대해 제어시스템의 안정도 분석을 위해 전압제어와 전류제어 각각에 대해 전달함수를 도출하였다. 통상 BESS가 부하에 전력을 공급하고 EG는 백업전원으로써 동작하기 때문에 EG로 역전류가 흐르는 경우는 없다고 가정하였다. 또한 EG는 변압기를 통해 부하와 연결되고 내부 인덕턴스는 무시하였다.
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