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태양광 발전 배터리 충전 시스템 최적 동작에 관한 연구
A Study on the Optimal Operation of Photovoltaic Charging System 원문보기

전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회, 2018 July 03, 2018년, pp.183 - 185  

유규현 (한경대학교) ,  이우철 (한경대학교)

초록
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최근 석유나 석탄 에너지 사용으로 인한 대기오염 및 미세먼지와 원자력 발전으로 인한 핵 폐기 물질 처리의 어려움, 방사능 오염이 발생하는 문제가 심각해짐에 따라 신재생에너지의 중요성이 대두되고 있다. 이로 인해 정부에서도 신재생에너지의 비중을 확대하기 위한 정책들이 시행되고 있는데 그 중 태양광 발전 시스템이 가장 크게 주목받고 있다. 태양광 발전이 성장함에 따라 다양한 연구가 진행되어왔으며 이 중 DC-DC 컨버터로 구성된 태양광 발전 energy storage system (ESS) 시스템이 효율이 높고 시장성이 좋아 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 5kW 태양광 발전 배터리 충전 시스템을 구성하여 컨버터의 동작 및 특성에 대하여 분석하고 이를 시뮬레이션을 통해 내용을 검증하였다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • GMPPT 제어 및 출력단 380V 승압을 위한 Boost 컨버터, 배터리 단의 충·방전용으로 사용되는 Buck and Boost 컨버터를 구성하였다.
  • GMPPT 제어 및 출력단 380V 승압을 위한 Boost 컨버터, 배터리 단의 충·방전용으로 사용되는 Buck and Boost 컨버터를 구성하였다. 배터리는 저항과 커패시터를 병렬 연결하여 구성하였다. 시뮬레이션 파라미터값은 표 1과 같이 구성하였다.
  • 본 논문에서는 5kW 태양광 발전 배터리 충전 시스템을 태양광 MPPT용 Boost 컨버터와 배터리 충·방전용 벅 부스트 컨버터로 구성하여 동작 특성을 시뮬레이션하여 분석한다.
  • 본 논문에서는 신재생에너지 분야에서 가장 주목받고 연구되고 있는 태양광 발전 ESS 시스템을 5kW 태양광 발전 배터리 충전 시스템으로 구성하여 태양전지의 전기적 특성으로 인해 일사 강도에 따라 시시각각 변하는 태양광 발전의 최대 전력 점 추종이 가능한 GMPPT 기법의 동작 과정과 Buck and Boost 컨버터를 이용한 배터리의 충·방전 동작 과정을 확인하였다.
  • 시뮬레이션은 Psim을 사용하였고, 그림 2와 같이 입력인 태양광 모듈은 일사량에 따른 음영 발생을 구현하기 위해 3개 직렬 2개 병렬로 구성하였고. GMPPT 제어 및 출력단 380V 승압을 위한 Boost 컨버터, 배터리 단의 충·방전용으로 사용되는 Buck and Boost 컨버터를 구성하였다.
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