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저자정보
노찬 (한국해양과학기술원) 최종수 (한국해양과학기술원) 곽상신 (중앙대학교) 김경환 (한국해양과학기술원)
저널정보
한국해양환경·에너지학회 한국해양환경·에너지학회지 한국해양환경·에너지학회지 제23권 제1호
발행연도
2020.2
수록면
1 - 12 (12page)
DOI
10.7846/JKOSMEE.2020.23.1.1

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전력변환장치를 이용한 제어는 빠른 응답을 얻을 수 있기 때문에 최근에 연구가 많이 되고 있다. 하지만 기존에 파력발전용 전력변환장치 제어를 위한 비례적분제어(Proportional Integral control, PI-Control) 기반의 펄스폭변조기법(Pulse Width Modulation, PWM)은 입력 에너지가 수초단위로 변화하는 파랑에너지 특성상 빠른 과도 응답을 얻기가 어렵다. 매 샘플링 스텝마다 최적의 스위칭 상태를 사용하는 것이 아니라 기준 전압 벡터 인근에 위치한 다양한 스위칭 상태를 이용해서 제어하기 때문에 과도 상태가 발생 했을 때 기준 전류를 빠른 시간 안에 추종할 수 없게 한다. 그래서 본 논문에서는 파력발전용 전력변환장치의 모델을 이용한 전류예측제어(Model Predictive Current Control, MPCC)를 통해 빠른 동특성을 갖는 최적제어기법을 제안한다. 제안하는 방법은 전력변환장치의 모델을 통한 다음 스텝의 전류를 예측하고, 예측된 전류와 기준 전류를 이용해 비용 함수(Cost Function)을 구성한 다음 매 샘플링 스텝마다 최적의 스위칭 상태 하나를 선택한다. 기존의 방법처럼 매 샘플링 마다 다양한 스위칭 상태를 사용하는 것이 아닌 기준 전압 벡터와 가장 인접한 최적의 전압 벡터 즉 최적의 스위칭 상태 하나만 사용하기 때문에 빠른 과도 응답을 얻을 수 있다. 제안하는 방법의 제어기 성능을 검증하기 위해 PSIM을 이용해 시뮬레이션을 진행하였고, 기존의 PI기반의 PWM방법(PI-PWM)과 제안하는 방법을 정상상태와 다양한 과도상태 비교 분석을 통해 제안하는 방법의 성능을 입증한다.
#Power Converter(전력변환장치) #Oscillating Water Column(진동수주) #PI-PWM(비례적분제어기 기반 펄스폭 변조) #Model Predictive Current Control(모델예측전류제어) #Dynamics Response(동특성 응답)

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 파력발전용 전력변환장치
3. 동특성 향상을 위한 제어 알고리즘(MPCC)
4. 시뮬레이션 결과
5. 결론
References

참고문헌 (13)

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Babarit, A. / 2006 / Optimal latching control of a wave energy devicein regular and irregular waves / Appl Ocean Res 28(2):77~91 google schola Drew, B. / 2009 / A review of wave energy converter technology / Proc. Inst. Mech. Eng. Part A : J. Power Energy 223(8):887~902 google schola Edenhofer, O. / 2011 / Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation : Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Cambridge Univ. Press google schola Falcao, A. F. O. / 2012 / Hydro dynamics of the IPS buoy wave energy converter including the effect of non-uniform acceleration tube cross section / Renew Energy 41:105~114 google schola Kazmierkowski, M. P. / 2011 / Power electronic gridinterface for renewable ocean wave energy / Proc. 7th Int. Conf. -Workshop Compat. Power Electron :457~463 google schola

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