초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 태양광 주거단지의 안정적인 마이크로그리드 시스템의 구축을 위해 부하전력패턴, 동적 그리드 특성과 태양광/에너지저장장치를 포함한 마이크로그리드 시스템의 모델링 및 설계, 제어를 연구하고, 관련하여 독립형과 계통연계형의 상호 매끄러운(Seamless) 모드전환 뿐만 아니라, 고정밀 PLL기술, 기술기준의 추세에 따른 인버터의 계통지원 기능을 수행할 수 있는 스마트인버터 시스템을 개발하며, 그 응용연구를 수행하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 주거단지 부하패턴을 반영한 주택용 태양

□ 연구개요
본 연구에서는 태양광 주거단지의 안정적인 마이크로그리드 시스템의 구축을 위해 부하전력패턴, 동적 그리드 특성과 태양광/에너지저장장치를 포함한 마이크로그리드 시스템의 모델링 및 설계, 제어를 연구하고, 관련하여 독립형과 계통연계형의 상호 매끄러운(Seamless) 모드전환 뿐만 아니라, 고정밀 PLL기술, 기술기준의 추세에 따른 인버터의 계통지원 기능을 수행할 수 있는 스마트인버터 시스템을 개발하며, 그 응용연구를 수행하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 주거단지 부하패턴을 반영한 주택용 태양광시스템의 발전성능 분석
- 그림자 영향에 따른 발전성능 특성의 모델링 및 특성 분석함 [2023년 논문게재]
- 시간에 따른 일사량변동을 고려할 수 있는 소프트웨어 플랫폼의 모델이 및 검증함 [2024년 논문게재]

○ IEEE Std. 1547의 강화된 계통연계조건을 반영한 스마트인버터의 단독운전검출 기법의 개발 [2022년 논문게재]
- 넓어진 주파수/전압 릴레이 설정조건하에서, 전력계통에 영향을 최소화하는 무효 전력 변동기반의 단독운전 검출기법의 모델링을 개발하고, 검증함.

○ 마이크로그리드 실시간 시뮬레이션 검증을 위한 HIL 시스템의 설계 및 구현
- 마이크로그리드용 계통연계형 단상 태양광 인버터의 제어기를 개발함
- PSIM에서 생성된 마이크로그리드 코드의 코드제너레이션하여 타겟 DSP 보드에 삽입할 수 있는 하드웨어 시스템을 구축함
- 마이크로그리드 하드웨어 플랫폼을 Typhoon HIL로써 구현하고, 이를 Target DSP 보드와 연동하여 실시간으로 시험 가능한 플랫폼을 구축함 [2024년 논문투고 예정]

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 한국 주택용 태양광시스템의 어레이구성은 전형적인 스트링 구조이고, 이 때 각종 환경조건에 따라 발생할 수 있는 고장상황을 모델링하여, 태양광시스템 고장진단에 대한 기초 데이터로 활용할 수 있음.
○ 현재의 마이크로그리드 시뮬레이션 구현 기술은 소프트웨어 기반이 중심이고, 실시간 하드웨어 시험은 어려운 점이 있으나, 제안하는 마이크로그리드 시스템은 소프트웨어를 통해 시뮬레이션 제어기를 하드웨어 제어기에 변환하여 옮겨서, 실제 실험과 매우 유사한 환경에서 마이크로그리드 시스템을 구현하여, 정확성을 높일 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구배경 ... 4
• 1.2 연구의 필요성 ... 4
• 1.3 연구목적 및 연차별 연구목표 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1 주거단지 부하패턴을 반영한 주택용 태양광시스템의 발전성능 분석 ... 5
• 2.2 태양광 스마트인버터의 제어기술 개발 ... 6
• 2.3 HIL 기반의 마이크로그리드의 제어기 기술 개발 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 9
• 3.1 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 9
• 3.2 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3.3 목표 달성 수준 ... 11
• 3.4 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 4.1 연구결과의 중요성 ... 12
• 4.2 연구과제의 파급효과 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 24