지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김장목
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
이 논문의 연구 히스토리 (2)
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
조류발전은 강한 유속이 흐르는 해역의 수로에 터빈을 설치해서 조류의 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜 발전하는 방식으로써 유속에 따라 터빈의 출력이 최대가 되도록 발전기를 제어해야 한다. 터빈의 출력을 최대로 발생시키기 위한 제어 방법에 대한 연구는 태양광발전이나 풍력발전에서 많이 연구되어 왔다. 터빈의 최적 주속비를 이용한 MPPT 제어, Look-up 테이블을 이용한 MPPT 제어, 최적 토크를 이용한 MPPT 제어 방법 등은 조류발전 시스템에 적용 가능한 MPPT 제어 방법이다. 하지만 위의 방법은 유속정보 및 시스템의 파라미터 정보가 필요하다는 단점이 있다. 반면에 P&O MPPT 제
어 방법은 유속정보 및 시스템의 파라미터 정보가 필요하지 않는 장점이 있지만 최대 출력점을 추정하기 때문에 응답 특성이 느리다는 단점과 최대 출력운전점 부근에서 리플이 발생하는 단점이 있다. 또한 발전기로부터 발생된 출력을 계통으로 전달하기 위해서는 계통 측 컨버터를 제어해야 한다. 보통 3상 계통전압과 연결되는 시스템에서는 계통전압의 위상각과 동기 시켜 제어를 해야 하기 때문에 계통전압의 위상각을 검출하는 것은 중요하다. 현재 보편적으로 가장 많이 사용되고 있는 위상각 검출 방법은 동기 좌표계를 이용한 PLL방법이다. 하지만 이 방법은 정상적인 계통전원에서 위상각 검출 성능이 우수하지만 계통전원이 불평형인 경우 위상각 검출 성능이 저하되는 단점이 있다. 이런 문제를 개선하기 위해 DIF-PLL, 정상분 전압을 이용한 PLL, DSOGI-PLL 등 많은 방법들이 연구되어 졌다.
본 논문에서는 기존의 P&O MPPT 제어 방법에 대한 단점을 개선된 P&O MPPT 제어 방법을 제안하고 계통전압의 위상변화, 계통전압의 크기 변동 및 옵셋 전압성분이 존재하는 불평형 전원에서 실시간으로 보상하여 위상각을 검출하는 재귀형 최소 자승법을 이용한 동기 좌표계 PLL방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션 및 울돌목 조류발전 시험소에서 실증시험을 통하여 타당성 및 적합성을 검증하였다.
어 방법은 유속정보 및 시스템의 파라미터 정보가 필요하지 않는 장점이 있지만 최대 출력점을 추정하기 때문에 응답 특성이 느리다는 단점과 최대 출력운전점 부근에서 리플이 발생하는 단점이 있다. 또한 발전기로부터 발생된 출력을 계통으로 전달하기 위해서는 계통 측 컨버터를 제어해야 한다. 보통 3상 계통전압과 연결되는 시스템에서는 계통전압의 위상각과 동기 시켜 제어를 해야 하기 때문에 계통전압의 위상각을 검출하는 것은 중요하다. 현재 보편적으로 가장 많이 사용되고 있는 위상각 검출 방법은 동기 좌표계를 이용한 PLL방법이다. 하지만 이 방법은 정상적인 계통전원에서 위상각 검출 성능이 우수하지만 계통전원이 불평형인 경우 위상각 검출 성능이 저하되는 단점이 있다. 이런 문제를 개선하기 위해 DIF-PLL, 정상분 전압을 이용한 PLL, DSOGI-PLL 등 많은 방법들이 연구되어 졌다.
본 논문에서는 기존의 P&O MPPT 제어 방법에 대한 단점을 개선된 P&O MPPT 제어 방법을 제안하고 계통전압의 위상변화, 계통전압의 크기 변동 및 옵셋 전압성분이 존재하는 불평형 전원에서 실시간으로 보상하여 위상각을 검출하는 재귀형 최소 자승법을 이용한 동기 좌표계 PLL방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션 및 울돌목 조류발전 시험소에서 실증시험을 통하여 타당성 및 적합성을 검증하였다.
목차
Ⅰ. 서론 11. 연구 배경과 목적 12. 논문 구성 11Ⅱ. 능동 제어형 조류발전 시스템 131. 조류발전의 종류 13가. 조류발전 터빈의 종류 13나. 조류발전 구조의 종류 172. 조류발전 터빈의 특성 193. 능동 제어형 조류발전 시스템의 구성 21Ⅲ. 발전기 및 계통연계 측 PWM 컨버터 제어를 위한 수학적 모델 231. 표면부착형 영구자석 동기발전기의 수학적 모델 23가. 표면부착형 영구자석 동기발전기의 3상 모델 23나. 표면부착형 영구자석 동기발전기의 α-β축 정지 좌표계 모델 28다. 표면부착형 영구자석 동기발전기의 d-q축 동기 좌표계 모델 31라. 표면부착형 영구자석 동기발전기의 토크 방정식 342. 계통연계 측 PWM 컨버터의 수학적 모델 36Ⅳ. 기존의 MPPT 제어 및 위상각 검출 알고리즘 411. 기존의 MPPT 제어 알고리즘 41가. 최적 주속비를 이용한 MPPT 제어 41나. Look-up Table을 이용한 MPPT 제어 44다. 최적 토크를 이용한 MPPT 제어 45라. P&O MPPT 제어 472. 기존의 위상각 검출 알고리즘 51가. 영전압 교차점 검출 방법 51나. 동기 좌표계를 이용한 PLL 52다. DIF-PLL 55라. 정상분 전압을 이용한 PLL 59마. SOGI-PLL 62Ⅴ. 제안된 MPPT 제어 및 위상각 검출 알고리즘 661. 제안된 최대 출력 제어의 P&O MPPT 알고리즘 662. 제안된 전원위상각 추정의 PLL 알고리즘 72가. 재귀형 최소 자승법 72나. 재귀형 최소 자승법을 이용한 동기 좌표계 PLL 77Ⅵ. 시뮬레이션 821. 시뮬레이션 구성 822. MPPT 제어 시뮬레이션 결과 853. PLL 제어 시뮬레이션 결과 93Ⅶ. 실험 1091. 실험 구성 1092. MPPT 제어 실험 결과 1123. PLL 제어 실험 결과 122Ⅷ. 결론 138참고 문헌 139영문 요약 144
최근 본 자료
댓글(0)
0