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휘향 호
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1 마이크로그리드독립운전모드를위한주파수추종에관한연구 논 문 A Novel Frequency Tracker for Islanded-Mode Operation in Microgrid 전진홍 * 김경훈 ** 황철상 *** 김장목 (Jin-Hong Jeon Kyoung-Hoon Kim Chul-Sang Hwang Jang-Mok Kim) Abstract - This paper proposes a method for frequency control of islanded microgrid with battery energy storage system. For frequency control of islanded microgrid, battery energy storage system uses a phase locked loop algorithm with positive sequence components for a fast frequency estimation. Microgrid is a power system with small inertia because it has small capacity generators and inverter systems for renewable energy. So, Islanded microgrid's frequency varies fast and large as small generation and load changes. To reduce frequency variation of islanded microgrid, it needs a device with fast frequency response. For fast frequency response, a fast frequency tracking is important. To show the validation of proposed fast frequency tracking algorithm, battery energy storage system with proposed algorithm is tested in microgrid pilot plant. Key Words : BESS, Microgrid, Islanded mode, Frequency estimation, PLL 1. 서론최근지구온난화및일본의원전사고, 고유가등의에너지위기와환경문제가전세계적인문제로부각되고있다. 이러한에너지위기와환경문제를해결할수있는방안으로전력시스템의효율화와신재생에너지도입확대가해결책으로시도되고있으며, 이를위한기술적인수단으로스마트그리드와마이크로그리드의적용이검토되고있다. 그중마이크로그리드는수용가의신뢰도와전력품질향상을위해미국의 CERTS(the Consortium for Electric Reliability Technology Solutions) 에의해소개되었다 [1]-[3]. 일반적으로마이크로그리드는신재생에너지전원및에너지저장장치를포함하는분산전원들이충분한양으로배전계통에도입되고이들의적절한제어와감시를통해배전계통과연계혹은독립운전이가능한전력공급시스템으로정의한다 [4]-[6]. 마이크로그리드는계통연계운전모드와독립운전모드의두가지운전모드를가지고있다. 연계운전모드마이크로그리드는상위전력계통과연계하여에너지요금과전력계통의혼잡에따른상위전력계통의수요관리에대응하고첨두부하절감및실시간전기요금에대응하여에너지비용을절감할수있다. 또한신재생에너지의불규칙한출력평준화와무효전력공급을통한마이크로그리드의전압 * 정회원 : 한국전기연구원선임연구원 ** 정회원 : 창원대학교전기공학과박사과정 *** 준회원 : 창원대학교전기공학과석사과정 교신저자, 정회원 : 부산대학교전자전기공학부교수 jmok@pusan.ac.kr 접수일자 : 2011년 4월 6일최종완료 : 2011년 6월 14일 품질을향상시킬수있다 [7]-[9]. 상위전력계통에서사고등으로인한과도상태가발생하였을때, 마이크로그리드는전력품질을유지하기위하여상위전력계통과물리적으로분리하여운전하는독립운전모드로운영할수있다. 독립운전모드마이크로그리드는유무효전력의수요 ( 부하 ) 와공급 ( 발전 ) 제어를통해마이크로그리드의주파수와전압을적정한값으로유지할수있으며상위전력계통이회복되면재동기가가능하다 [7]-[9]. 계통연계운전모드마이크로그리드와관련하여서는운영및제어방법에관한연구가이루어지고있다. 계통연계운전모드에서는계통연계점 (PCC, Point of Common Coupling) 의유무효전력조류를제어하는방법으로태양광-풍력-축전지복합전원을이용하여연계점의조류를직접제어하는방법 [10] 이제안되었으며실시간요금제에서마이크로그리드의운영효율과경제성향상을위한운영알고리즘 [11] 도제시되었다. 또한정보기술을발달에따라지능형분산제어기반의멀티에이전트 (multi-agent) 를이용한효율적제어방법에관한연구 [12]-[15] 도발표되고있다. 독립운전모드마이크로그리드는주파수와전압을적정한값으로유지하는것이중요하므로이와관련된연구가이루어지고있다. 주파수와전압제어를위하여동기기에서사용하고있는드룹 (droop) 을이용한제어방법및기본원리에대한연구 [16] 가발표되었으며기존의무정전전원장치 (UPS, Uninterruptible Power Supply) 와같이전압제어형인버터구조를이용한방법 [17] 이제시되었다. 마이크로그리드관리시스템 (MMS, Microgrid Management System) 을이용하여여러발전원을복합적으로제어하여에너지저장장치의과도한사용을저감할수있는제어방법에대한연구결과 [18]-[21] 도발표되었다. 전원의제어뿐만아니라부하절체를통한독립운전유지전략을위한운영알고리즘에관한연 마이크로그리드독립운전모드를위한주파수추종에관한연구 1331

2 전기학회논문지 60 권 7 호 2011 년 7 월 구 [22] 도진행되고있으며전원의종류와효과및경제성검토와관련된연구결과 [23][24] 도제시되고있다. 일반적으로전력시스템의주파수는유효전력의균형에의해서결정되며주파수의변동정도는시스템의회전관성에영향을받는다. 전력계통연계모드마이크로그리드는연계되어있는상위전력계통이관성이매우큰발전기가되어마이크로그리드내의수요와공급의편차를흡수하므로부하및발전의변동에대하여주파수변화가크지않다. 그러나독립운전모드마이크로그리드는상위계통과분리되어있기때문에수요와공급의편차를흡수할수있는발전기가탈락하여운전하는상태가되므로부하및발전변동과같은외란에대해주파수가빠르고크게변하게된다. 이는마이크로그리드를구성하는전원이신재생에너지지전원이나소형열병합발전기와같은전력변환장치혹은소용량전원이어서회전관성이크지않기때문이다. 따라서작은외란에대해빠르고크게변하는주파수를제어하기위해서는마이크로그리드내의각전원이외란을빠르게감지하여적절하게출력을변동시켜야하며이때각전원간의협조가매우중요하다 [22]. 독립운전모드마이크로그리드의주파수및전압제어를위한각전원간의협조제어를위하여중앙관리시스템을이용하여적절한출력을배분하는방법이사용되었으나이는통신을이용하기때문에순시적으로변화하는부하를따라신속하게제어명령을전송하기가쉽지않으며통신지연, 오류등에대한대책도필요하다 [9][16]. 또한기존의동기발전기의제어에서사용되고있는드룹을적용하여주파수와전압의변동에순시적으로출력이변화하도록제어하는방법도적용하고있다. 그러나드룹은각발전기의출력이변동하여새로운동작점으로운전점이이동하는특성을가지고있다 [16]. 따라서마이크로그리드의재동기투입을위해서주파수와전압을적정한값으로제어하기위해서는다른제어수단이필요하다. 이러한문제를해결하기위하여전압제어방식 (voltage controlled converter) 혹은 grid-forming 제어방식을가지는인버터를이용한방법도제시되었다. 이방식은마이크로그리드내의기준전압과주파수를만들어내는전압제어형인버터를이용하여독립운전모드의전압과주파수를제어하는방법이다. 전압제어형인버터는출력전압을순시로제어하며연계점의전류를제어하기위해별도의연계인덕터를사용하는구조를가진다. 따라서계통연계모드에서출력제어를하기가기존의변환장치에비해복잡하며추가의연계인덕터로인한손실및무게, 부피등의물리적인단점을가진다 [9][17][21]. 독립운전모드마이크로그리드의주파수를제어하기위해서는주파수변화에대하여빠르게유효전력을조절할수있는전원이필요하다. 마이크로그리드를구성하는여러전원중에서유효전력제어가가능한전원은동기발전기, 전력저장장치, 연료전지등의많은장치들이있다. 그중전력저장장치는유효전력을발생및소모할수있는특성이있어주파수를제어할수있는운전영역이다른장치에비해상대적으로넓으며, 또한전력변환장치를이용하므로빠른응답특성을구현할수있는장점이있다. 따라서본논문에서는독립운전모드마이크로그리드의주파수를제어하는장치로축전지저장장치를이용하였다. 축전지저장장치의빠른 주파수응답특성구현을위해서는빠른주파수추종알고리즘이필요하다. 현재계통연계인버터의위상동기루프 (PLL, Phase Locked Loop) 를이용한빠른주파수추종방법은위상동기루프의이득을크게설정하는것이다. 그러나계통전압의불평형및제어플랫폼의특성등의실질적인문제로인해주파수추종결과는일정량의고조파리플을포함하게되며이러한고조파리플은위상동기루프의이득을제한하는원인이된다. 본논문에서는이러한고조파리플의저감을위해정상분 (positive sequence) 전압을추출하여위상동기루프의입력으로설정하였다. 정상분전압을추출하였기때문에계통전압의불평형과제어플랫폼의특성으로인한불평형분이제거되어위상동기루프의고조파리플이저감되었으며이로인해기존의방법보다큰이득을설정하여빠른주파수추종이가능하였다. 제시된알고리즘의유용성을검증하기위하여축전지시스템을포함하는마이크로그리드파일롯플랜트에적용하고부하및출력변동에따른주파수제어결과의확인함으로써제시된알고리즘이적용된축전지시스템이실제마이크로그리드에적용되어운전이가능함을보이고자한다. 2. 축전지시스템 2.1 시스템기본구조및사양본연구에서사용한축전지시스템은계통연계인버터와양방향 DC/DC 컨버터가 DC Link Capacitor를사이에두고공유하는구조를가지고있다. 축전지시스템의기본구조와각구성요소의사양은표 1과그림 1에나타내었다. 그림 1 축전지시스템기본구조 Fig. 1 Basic Structure of BESS 표 1 축전지시스템의주요구성요성사양 Table 1 Specification of Each Components for BESS 구성요소사양축전지 12V-30AH 납축전지, (Battery Stack) 30개직렬 (10.8kWh) 양방향 20kW, Bipolar Switching, DC/DC 컨버터 20kHz PWM DC link 커패시터 C 1: 16500uF-800V 20kVA, 380V 3상 4선, 계통연계인버터 SVPWM/10kHz DC, AC 필터 L 1: 5mH, L 2: 3mH, C 2: 2.5uF 1332

Trans. KIEE. Vol. 60, No. 7, JUL, 2011 축전지시스템의제어플랫폼은 TMS320VC33 기반의단일제어플랫폼구조로계통연계인버터와양방향 DC/DC 변환장치를제어한다. 제어소프트웨어는 main loop 안에한개의 timer interrupt service routine이반복적으로수행되는구조이다.

3 Trans. KIEE. Vol. 60, No. 7, JUL, 2011 축전지시스템의제어플랫폼은 TMS320VC33 기반의단일제어플랫폼구조로계통연계인버터와양방향 DC/DC 변환장치를제어한다. 제어소프트웨어는 main loop 안에한개의 timer interrupt service routine이반복적으로수행되는구조이다. 그림 2는축전지시스템의전체적인소프트웨어구조를순서도로나타낸것이다 계통연계인버터계통연계인버터는 3상4선 380V 60Hz의마이크로그리드파일롯플랜트에연계하여마이크로그리드에필요한전력을원활하게주고받을수있도록설계하였다. 공간벡터펄스폭변조스위칭을하며스위칭주파수는 10kHz이다. 출력전류의고조파를제거하기위하여 LC 필터를사용하였으며필터링을위한인덕터스와캐패시턴스는각각 3mH, 2.5uF이다. 계통연계인버터의기본구조와제어블럭도는그림 4에나타내었다. 그림 2 축전지시스템의제어소프트웨어순서도 Fig. 2 Flow Chart of Control Software for BESS 2.2. 양방향 DC/DC 컨버터 양방향 DC/DC 컨버터는축전지의전류를양방향으로제어한다. 스위칭소자는 300A-1200V IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 를사용하였으며스위칭주파수는 20kHz 이다. 정방향 ( 방전 ) 전류제어는 S b 스위치를이용하며, 부방향 ( 충전 ) 전류제어는 S t 스위치를이용한다. 양방향 DC/DC 컨버터는 DC link capacitor의전압을 700V로유지하는제어를한다. 출력듀티 (duty) 값이 5이상인경우는정방향전류제어가이루어지며, S b 스위치가동작하며 S t 스위치는정지된다. 출력듀티값이 -5이하인경우는역방향전류제어가이루어지며, S t 스위치가동작하며 S b 스위치는정지된다. 출력듀티가 -5 5사이인경우시스템보호를위해사구간 (dead band) 으로설정하였다. 양방향 DC/DC 컨버터의기본구조와제어블럭도는그림 3에나타내었다. 그림 4 축전지시스템계통연계인버터의기본구조와제어블럭도 Fig. 4 Basic Structure and Control Block Diagram of Grid-Connected Inverter for BESS 2.4. 축전지스택 실험에사용한축전지는 12V-30AH 납축전지 (Lead-acid battery) 이며총 30개를직렬로구성하였다. 상세한사양은표 4에정리하였다. 표 2 축전지스택의사양 Table 2 Specification of Battery Stack for BESS 항목사양축전지종류 Lead-Acid (Lead-Calcium 기판 ) 용량 (AH) 30AH 직렬수 30 병렬수 1 셀스택공칭전압 12.0 V V 최대충전전압 15.5 V V 방전종지전압 11.5 V V 방전전류제한 85 A 충전전류제한 -40 A 그림 3 축전지시스템양방향 DC/DC 컨버터의기본구조와제어블럭도 Fig. 3 Basic Structure and Control Block Diagram of Bidirectional DC/DC Converter for BESS 축전지스택의최대충전전압은 465V(15.5V/cell) 로설정하여사용하였으며, 배터리보호를위해 40A로충전전류를제한하였다. 방전시전류제한은 85A이고, 방전종지전압은 345V(11.5V/cell) 로설정하여과방전을방지하였다. 마이크로그리드독립운전모드를위한주파수추종에관한연구 1333

전기학회논문지 60 권 7 호 2011 년 7 월 3. 독립운전마이크로그리드의주파수및전압제어 3.1 주파수및전압측정알고리즘 마이크로그리드의단독운전의판별및주파수, 전압제어를위해서는빠르고정밀한측정알고리즘이필요하다. 일반적으로계통연계인버터의제어와보호를위해사용하는주파수와전압의실효치는위상동기루프를이용한 Park s 변환 (dq 변환 ) 알고리즘을사용하여측정한다.

4 전기학회논문지 60 권 7 호 2011 년 7 월 3. 독립운전마이크로그리드의주파수및전압제어 3.1 주파수및전압측정알고리즘 마이크로그리드의단독운전의판별및주파수, 전압제어를위해서는빠르고정밀한측정알고리즘이필요하다. 일반적으로계통연계인버터의제어와보호를위해사용하는주파수와전압의실효치는위상동기루프를이용한 Park s 변환 (dq 변환 ) 알고리즘을사용하여측정한다. 그러나 Park's 변환은 3상평형을가정하였기때문에실제에는계통전압의불평형등의원인으로 dq변환의결과값에원치않는리플성분인고조파 (2조파, 6조파등 ) 가나타난다. 또한입력전원이 3상평형이어도제어플랫폼의 ADC(Analog to digital converter) 의스케일및오프셋등에의해 dq변환의결과값에원치않는고조파리플이나타난다. 이러한 dq변환결과의고조파리플은위상동기루프의이득에의해증폭되고, 증폭된고조파는주파수및전압측정결과의리플로나타난다. 따라서고속의주파수측정을위해위상동기루프의이득을크게설정한경우에는주파수추종응답은빨리지나추종된주파수의리플이커지게된다. 반대로위상동기루프의이득이작은경우에는추종된주파수의리플은작으나주파수추종응답은느려진다. 따라서빠른주파수추종을위해위상동기루프의이득을크게하기위해서는이러한리플이최소화되도록 3상평형의전압을위상동기루프의입력으로사용하여야한다. 3상전압의불평형및제어플랫폼의 ADC의스케일, 오프셋등으로인한 dq변환의리플을최소화하기위하여정상분전압을추출하여계통의주파수와전압을측정하였다 [25]. 축전지시스템의주파수추종에사용된알고리즘의블럭도는그림 5에나타내었다. 그림 5에서 f base 는 60Hz이고, f mearsured 는측정된주파수이다. 그림 6 축전지시스템의전압측정알고리즘블럭도 Fig. 6 Block Diagram of Voltage Measure Algorithm for BESS 본논문에서제안하는개선된방법의주파수측정방법에대한성능을검증하기위하여기존의방법으로주파수를측정결과와정상분추출알고리즘을적용한주파수추종결과를비교하여보았다. 실험을위해서입력전원은일본 NF사의가변교류전원을사용하였으며실험에적용된알고리즘의위상동기루프의이득은동일 1) 하다. 실험결과는각각그림 7과그림 8에나타내었다. 그림 7과그림 8은교류가변전원장치의출력주파수를 60Hz에서 61Hz로변화시겼을때주파수추종결과를표시한것이다. 그림 7과그림 8의결과를살펴보면주파수의증감에따른주파수추종은두알고리즘의성능이유사함을알수있다. 그러나그림 7의정상분추출알고리즘을적용하지않은기존의방법은리플의최대 peak-to-peak 크기가 2.0Hz로나타나고있다. 그림 8의정상분추출알고리즘을적용한방법은리플의최대 peak-to-peak 크기가 0.4Hz 미만으로나타나고있음을확인할수있다. 따라서제안된정상분추출알고리즘을적용한개선된주파수추종방법이유용함을알수있다. 그림 8의결과에서제시된주파수추종결과에적정한저역통과필터를적용한결과를채널1(C1) 에한주기평균을취한결과를채널2(C2) 에표시하였다. 실제시스템에서는사용목적에따라채널1(C1) 이나채널 2(C2) 의결과를사용하면된다. 그림 5 축전지시스템의주파수추종알고리즘블럭도 Fig. 5 Block Diagram of Frequency Tracking Algorithm for BESS 그림 6은전압의실효치측정알고리즘을보여준다. 그림 6에서 V α,v β 는추출한정상성분을 αβ변환한값이고, 1Hz의저역통과필터 (low pass filter) 를사용하였다. V rms_mearsred 는측정된전압의실효값이다. C1: Tracked Frequency (1Hz/div, 60Hz 61Hz) C4: Line to Line Voltage (350V/div) T: 20msec/div 그림 7 정상분추출알고리즘을사용하지않은주파수추종결과 Fig. 7 Tracked Frequency without Positive Sequence Component 1) 개선된주파수측정알고리즘의성능검증을위해실제사용하는이득보다는크게설정하였다. 1334

Trans. KIEE. Vol. 60, No. 7, JUL, 2011 C1: Filtered Result (0.2Hz/div, 60Hz 61Hz) C1: Frequency Reference (60Hz) C2: Average Value During 1 Cycle (0.2Hz/div) C2: Tracked Frequency (0.

2Hz/div, 60Hz 61Hz) C4: Line to Line Voltage (350V/div) T: 20msec/div C3: BESS Output Current (20A/div) C4: Output Active Power of BESS (4kW/div) T: 2sec/div 그림 8 정상분 추출 알고리즘을 사용한 주파수 추종결과 Fig.

5 Trans. KIEE. Vol. 60, No. 7, JUL, 2011 C1: Filtered Result (0.2Hz/div, 60Hz 61Hz) C1: Frequency Reference (60Hz) C2: Average Value During 1 Cycle (0.2Hz/div) C2: Tracked Frequency (0.5Hz/div) C3: Tracked Frequency (0.2Hz/div, 60Hz 61Hz) C4: Line to Line Voltage (350V/div) T: 20msec/div C3: BESS Output Current (20A/div) C4: Output Active Power of BESS (4kW/div) T: 2sec/div 그림 8 정상분 추출 알고리즘을 사용한 주파수 추종결과 Fig. 8 Tracked Frequency with Positive Sequence Components 그림 10 10kW 부하절체시 주파수 제어특성 실험 Fig. 10 Active Load Dump Test (-10kW) 3.2 주파수 및 전압 제어 실험 축전지 시스템을 마이크로그리드 파일롯 플랜트에 적용하 기에 앞서 주파수 및 전압 제어기의 이득 조정과 제어성능 확인을 위하여 50kVA 디젤엔진발전기와 유무효전력부하, 축전지 시스템을 이용한 실험을 진행하였다. 주파수 및 전압제어 성능을 확인하기 위하여 주파수 추종 성능 시험과 부하덤프(10kW 저항부하, 10kVAr 지상부하)실 험을 수행하였으며 이 때 디젤엔진발전기는 정출력 운전모 드에서 출력을 고정시킨 상태에서 실험하였다. 그 결과는 그림 9에서 그림 11에 나타내었다. C1: Frequency Reference (0.5Hz/div), C2: Tracked Frequency Variation (0.5Hz/div) C3: BESS Output Current (20A/div) C4: Output Active Power of BESS (4kW/div) T: 2sec/div 그림 9 주파수 제어 시험 결과 (주파수 제어기준: 60.5 Hz 60.0Hz 60.5 Hz) Fig. 9 Test Result of Frequency Control by BESS (Frequency Reference: 60.5 Hz 60.0Hz 60.5 Hz) 마이크로그리드 독립운전모드를 위한 주파수 추종에 관한 연구 그림 9는 단독운전상태에서 축전지 시스템에 의한 주파수 제어 추종 성능을 실험한 결과이다. 0.5Hz의 주파수 제어기 준을 유효전력출력변화를 이용하여 적절히 제어하고 있음을 확인할 수 있다. 그림 10은 시스템의 부하변동에 따른 주파 수 유지(regulation)능력을 실험한 결과이다. 주파수 제어기 준은 60.0Hz이며 10kW의 부하변동을 시스템에 가하여 축전 지 시스템의 외란에 대한 강인성을 확인하였다. 그림 10의 결과에 나타난 바와 같이 부하변동에 따라 유효전력출력을 변화하여 시스템의 주파수 변동을 0.5Hz 이내로 유지하고 있음을 확인하였다. C1: Voltage Reference (380V) C2: Measured Voltage Variation (10V/div), C3: BESS Output Current (20A/div) C4: Output Reactive Power of BESS (4kVAr/div) T: 2sec/div 그림 11 10kVAr 부하투입시 전압 제어특성 실험 Fig. 11 Reactive Load Dump Test (+10kVAr) 그림 11은 단독운전상태에서 무효전력 부하변동에 따른 축전지 시스템의 전압 유지(regulation)능력을 실험한 결과 이다. 전압 제어기준은 380V이며 10kVAr의 부하변동을 시 스템에 가하여 축전지 시스템의 외란에 대한 강인성을 확인 1335

전기학회논문지 60 권 7 호 2011 년 7 월 하였다. 그림 11의결과에나타난바와같이부하변동에따라무효전력출력을변화하여시스템의전압변동을 10V 이내로유지하고있음을확인하였다. 가능함을확인하였다. 그림 14는부하및출력변동에따른마이크로그리드단독운전실험결과이다. 4. 마이크로그리드파일롯플랜트적용 4.

구축된마이크로그리드파일롯플랜트의구성은그림 12와같으며그림 13은실제시스템의사진이다. 그림 12 마이크로그리드파일롯플랜트의구성 Fig. 12 Microgrid Pilot Plant Configuration 그림 14 마이크로그리드파일롯플랜트적용결과 Fig.

6 전기학회논문지 60 권 7 호 2011 년 7 월 하였다. 그림 11의결과에나타난바와같이부하변동에따라무효전력출력을변화하여시스템의전압변동을 10V 이내로유지하고있음을확인하였다. 가능함을확인하였다. 그림 14는부하및출력변동에따른마이크로그리드단독운전실험결과이다. 4. 마이크로그리드파일롯플랜트적용 4.1 마이크로그리드파일롯플랜트 마이크로그리드파일롯플랜트는실제의태양광발전기및풍력발전기, 디젤엔진발전기, 에너지저장장치등의분산전원과전원모의장치, 선로모의장치, 모의부하장치, 연계보호장치, 감시제어장치등의마이크로그리드요소기기로구성된실험실규모의마이크로그리드로각종요소기기와기술, 운영알고리즘등을개발하고실증하기위하여구축하였다. 구축된마이크로그리드파일롯플랜트의구성은그림 12와같으며그림 13은실제시스템의사진이다. 그림 12 마이크로그리드파일롯플랜트의구성 Fig. 12 Microgrid Pilot Plant Configuration 그림 14 마이크로그리드파일롯플랜트적용결과 Fig. 14 Microgrid Pilot Plant Test Result with BESS 그림 14는단독운전중인마이크로그리드파일롯플랜트의유효전력과주파수측정결과를정리한것이다. 신재생에너지전원인풍력과태양광의출력 13kW에서 18kW 범위에서변동하고유효전력부하가 40kW에서 50kW로스텝으로변화하고있는상태에서의디젤엔진발전기의유효전력출력과축전지시스템의유효전력출력의변화와이에따른마이크로그리드의주파수변화를관찰하였다. 그림 14의결과에서나타나듯이신재생발전원의출력변동과부하의스텝변화에따른유효전력의수급균형을위해축전지시스템이적절하게응동하고있음을알수있으며축전지시스템의빠른응답으로인해디젤엔진발전기의출력은변화가크지않음을확인할수있다. 5. 결론 그림 13 마이크로그리드파일롯플랜트 Fig. 13 Microgrid Pilot Plant 본논문에서는마이크로그리드의정의와주요기능에대하여간략히소개하였으며주요운전모드인계통연계운전과독립운전에서의주요한기능과기술적인관심, 응용, 연구동향등을정리하였다. 그중독립운전모드에서주파수및전압유지를위한여러기술적인해결방법의장단점을살펴보았으며주파수제어에필수적인빠른주파수추종을위하여정상분추출법을적용한개선된주파수추종알고리즘을제시하였다. 개선된알고리즘의검증을위하여기존알고리즘과의주파수추종성능을비교한결과를제시하였다. 또한개선된알고리즘이적용된축전지시스템을주파수및전압제어의실험을통하여제어성능에대한검증결과를제시하였으며마이크로그리드파일롯플랜트의적용결과를통해개선된알고리즘의유용성을확인하였다. 참고문헌 4.2 마이크로그리드파일롯플랜트의적용결과개선된알고리즘을적용한축전지시스템을마이크로그리드파일롯플랜트에적용하여부하및출력변동에따른주파수제어결과의확인함으로써제시된알고리즘이적용된축전지시스템이실제마이크로그리드에적용되어운전이 [1] N. D. Hatziargyriou, H. Asano, R. Iravani, and C. Marnay,, Microgrids, IEEEPowerEnergy, Vol. 5, Issue 4, pp.78-94, July-Aug [2] N. D. Hatziargyriou, Microgrids, IEEEPower Energy, Vol. 6, Issue 3, pp.26-29, May-June

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전기학회논문지 60 권 7 호 2011 년 7 월 저자소개 전진홍 ( 全鎭洪 ) 1972년 12월 16일생.

1997년~현재한국전기연구원선임연구원. 김경훈 ( 金慶勳 ) 1982년 10월 1일생.

2009년~현재창원대대학원전기공학과박사과정. 2006 년~현재한국전기연구원위촉연구원.

2010년~현재창원대대학원전기공학과석사과정. 2010년~현재한국전기연구원위촉연구원.

8 전기학회논문지 60 권 7 호 2011 년 7 월 저자소개 전진홍 ( 全鎭洪 ) 1972년 12월 16일생. 1995년성균관대전기공학과졸업. 1997년성균관대대학원전기공학과졸업 ( 석사 ). 1997년~현재한국전기연구원선임연구원. 김경훈 ( 金慶勳 ) 1982년 10월 1일생. 2006년창원대전기공학과졸업. 2009년창원대대학원전기공학과졸업 ( 석사 ). 2009년~현재창원대대학원전기공학과박사과정 년~현재한국전기연구원위촉연구원. 황철상 ( 黃喆相 ) 1984년 10월 6일생. 2010년창원대전기공학과졸업. 2010년~현재창원대대학원전기공학과석사과정. 2010년~현재한국전기연구원위촉연구원. 김장목 ( 金長睦 ) 1961년 8월 6일생. 1988년부산대전기공학과졸업. 1991년서울대대학원전기공학과졸업 ( 석사 ). 1996년동대학원전기공학부졸업 ( 공박 ). 1997년-2001년한국전력전력연구원선임연구원. 2001년~ 현재부산대전기공학과교수 1338

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1_12-53(김동희)_.hwp 본논문은 2012년전력전자학술대회우수추천논문임 Cascaded BuckBoost 컨버터를 이용한 태양광 모듈 집적형 저전압 배터리 충전 장치 개발 472 강압이 가능한 토폴로지를 이용한 연구도 진행되었지만 제어 알고리즘의 용의성과 구조의 간단함 때문에 BuckBoost 컨버터 또는 Sepic 컨버터를 이용하여 연구 가 진행되었다[10][13]. 태양광 발전