본문 바로가기
[학술저널]

  • 학술저널

노찬(한국해양과학기술원) 최종수(한국해양과학기술원) 곽상신(중앙대학교) 김경환(한국해양과학기술원)

DOI : 10.7846/JKOSMEE.2020.23.1.1

UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2020-454-000347702

초록

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.

The control using the power converter for wave power generation has been recently studied because it can obtain a fast dynamic response. However, it is difficult to get a transient response because of the energy characteristic of the wave energy that the conventional pulse-width modulation (PWM) method based on proportional integral control (PI-Control) for controlling the power converter has been widely used. Instead of using the optimal switching state during each sampling step, the control is performed by using various switching states located near the reference voltage vector, so that the reference current can not follow in a short time when the transient state occurs. Therefore, in this paper, Model Predictive Current Control (MPCC) is proposed with fast dynamic characteristics using model of power converter for wave power generation. The proposed method predicts the current of the next step through the model of the power converter, constructs the cost function using the predicted current and the reference current, and selects one optimal switching state during each sampling step. As in the conventional method, instead of using various switching states for each sampling, a fast transient response can be obtained because only one optimal voltage vector is used, that is, the optimal switching state, which is closest to the reference voltage vector. To verify the performance of the proposed method, the simulation is performed through the PSIM and the conventional PI-based PWM method (PI-PWM) and the proposed method demonstrate the performance of the proposed method through comparison of steady state and various transient states.

목차

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

참고문헌(0)

리뷰(0)

도움이 되었어요.0

도움이 안되었어요.0

첫 리뷰를 남겨주세요.
DBpia에서 서비스 중인 논문에 한하여 피인용 수가 반영됩니다.
인용된 논문이 DBpia에서 서비스 중이라면, 아래 [참고문헌 신청]을 통해서 등록해보세요.
Insert title here