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
- 이경수
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 한국산업기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수14
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
최근 비접지 방식을 기반으로 많은 태양광발전시스템 어플리케이션이 증가하고 있는 추세이다. 비접지 태양광발전시스템은 충전부가 접지로부터 보호받지 못하기 때문에 접속함 혹은 인버터 측에서 각 전기사고에 대한 보호대책이 수반되어야 한다. 특히, 비접지 건물일체형 태양광발전(BIPV) 시스템은 인체와 접근성이 용이하기 때문에 전기적인 안전성이 강조된다. 감전 및 화재 등의 사고를 구축하기 위해서는 전기 안전 가이드라인이 필요한 실정이지만 국내 표준이나 가이드라인에서는 사고 위험요소를 도출하고 전기적인 규격을 지시하는 내용이 부재하다.
본 논문에서는 전기적인 안전성 향상을 위해 비접지 건물일체형 태양광발전(BIPV) 시스템에서 발생할 수 있는 직류 안전 위해요소를 도출하였다. 실증단지의 현장조사를 통해 시스템 단위에서 사고의 위험성을 도출하고 각 설비의 안전성을 향상시킬 보호대책을 강구하였다. 특히 직류 전기사고 보호대책 중 직류 지락사고를 검출하는 방법의 문제점을 제기하고 이를 해소할 수 있는 새로운 지락사고 검출 방법을 제안하고자 한다.
보편적으로 사용되는 직류 지락사고 검출방법은 회로 양극에 병렬로 연결한 저항을 통해 전류의 불평형을 감시하지만 사고가 없는 정상운전 상태에서 저항으로 인해 전력이 손실된다. 따라서 분배저항으로 인해 발생하는 전력 손실을 없애기 위해 커패시터를 병렬로 연결하여 전압감시를 통해 사고를 검출하는 방법을 이론적으로 해석하였다. 또한 직류 지락사고 시 회로를 차단하는 과정에서 직류의 특성으로 인해 차단 접점 부분에서 직렬아크가 발생하게 되는 문제점을 해결하고 더 빠른 회로차단을 위해 전기식 스위치 대신 전력용 반도체 스위치 소자를 이용하여 회로를 개방하였다. 끝으로, PSIM 시뮬레이션과 실증실험을 통해 새롭게 제안하는 직류 지락사고 검출 및 차단 회로의 유효성을 검증하고 기존 직류 지락사고 검출 방법에서 발생하는 문제점을 정량화하여 새롭게 제안하는 직류 지락사고 검출 및 차단방법에 대한 실용 타당성을 확인하였다.
본 논문에서는 전기적인 안전성 향상을 위해 비접지 건물일체형 태양광발전(BIPV) 시스템에서 발생할 수 있는 직류 안전 위해요소를 도출하였다. 실증단지의 현장조사를 통해 시스템 단위에서 사고의 위험성을 도출하고 각 설비의 안전성을 향상시킬 보호대책을 강구하였다. 특히 직류 전기사고 보호대책 중 직류 지락사고를 검출하는 방법의 문제점을 제기하고 이를 해소할 수 있는 새로운 지락사고 검출 방법을 제안하고자 한다.
보편적으로 사용되는 직류 지락사고 검출방법은 회로 양극에 병렬로 연결한 저항을 통해 전류의 불평형을 감시하지만 사고가 없는 정상운전 상태에서 저항으로 인해 전력이 손실된다. 따라서 분배저항으로 인해 발생하는 전력 손실을 없애기 위해 커패시터를 병렬로 연결하여 전압감시를 통해 사고를 검출하는 방법을 이론적으로 해석하였다. 또한 직류 지락사고 시 회로를 차단하는 과정에서 직류의 특성으로 인해 차단 접점 부분에서 직렬아크가 발생하게 되는 문제점을 해결하고 더 빠른 회로차단을 위해 전기식 스위치 대신 전력용 반도체 스위치 소자를 이용하여 회로를 개방하였다. 끝으로, PSIM 시뮬레이션과 실증실험을 통해 새롭게 제안하는 직류 지락사고 검출 및 차단 회로의 유효성을 검증하고 기존 직류 지락사고 검출 방법에서 발생하는 문제점을 정량화하여 새롭게 제안하는 직류 지락사고 검출 및 차단방법에 대한 실용 타당성을 확인하였다.
목차
표 목 차 ⅲ그림목차 ⅳ기호설명 ⅵ국문요약 ⅶⅠ. 서론 01Ⅱ. 배경 및 개요 02제1절 건물일체형 태양광발전시스템(BIPV)의 개념 02제2절 건물일체형 태양광발전시스템(BIPV)의 현장실태 조사 041. 현장조사 대상 선정 042. 조사 내용 043. 전기적인 안전위해요소 도출 09제3절 직류 전기안전의 필요성 101. 직류 전기사고의 원인 102. 직류 전기사고 보호대책 16제4절 직류 지락사고 검출 및 차단방법의 연구동향 및 특징 20Ⅲ. 직류 지락사고 검출 및 차단방법 21제1절 기존 직류 지락사고 검출 및 차단방법의 원리 21제2절 기존 직류 지락사고 검출 및 차단방법의 문제점 24제3절 분배커패시터를 이용한 전압검출 원리 26제4절 전력용 반도체 스위치 소자를 이용한 회로차단 방법 29제5절 제안하는 직류 지락사고 검출의 회로해석 31Ⅳ. 시뮬레이션 및 실증실험 35제1절 분배저항으로 인한 손실전력 시뮬레이션 371. 시뮬레이션 회로 및 시나리오 372. 손실전력 확인 시뮬레이션 결과 38제2절 직류 지락사고 검출 시뮬레이션 381. PSIM을 이용한 건물일체형 태양광발전시스템(BIPV) 회로구현 392. 분배저항을 이용한 직류 지락사고 검출 결과 413. 분배커패시터를 이용한 직류 지락사고 검출 결과 42제3절 실증실험 회로구성 및 실험조건 45제4절 전력용 반도체 소자 동작실험 47제5절 분배저항으로 인한 전력손실 정량화 48제6절 최적 차단 스위치 선정실험 511. 스위치별 차단속도 비교 512. 스위치별 도통손실 비교 56제7절 최적 분배커패시터 용량 선정실험 60Ⅴ. 결론 71참고문헌 73Abstract 75
최근 본 자료
댓글(0)
0