그림 1 DC 마이크로그리드의구성 Fig. 1 Configuration of DC Micro-grid
그림 2 전력흐름도 Fig. 2 Power Flow of each component 그림 3 전력관리개념 Fig. 3 Concept of Energ Management
Unit 1 Unit 2 Output Impedence z1 Output Impedence z2 Voltage source Voltage source (a) 등가회로 DC voltage controller (in general) 그림 5 DC 그리드의전압 - 전류특성 Fig. 5 Characteristic of Voltage-Current of DC Grid Vdc0 + - V*dc + - PI Vref Generation unit AC grid inverter unit Vdc dc grid Vdc K Idc Current source Voltage source Feedback process for equivarent-resistance (b) 제어블록도 (a) 등가회로 그림 4 계통연계컨버터와에너지저장장치의전압제어 Fig. 4 Voltage Control of Grid-tied Converter and Energ Storage Ipv* + - PI Vref Ipv (b) 제어블록도 그림 6 분산전원의출력제어 Fig. 6 Control of Distributed Generation min min min min min
Vwind Ins Delta-T wrm Edc Ia Ib Ic thetam Ea Eb Ec W_sn vsa vsb vsc isa isb isc TIME Insolation Temp Vcell Icell i_load Dt in01 in02 in03 in04 in05 in06 in07 in08 in09 in10 in11 in12 in13 in14 in15 in16 in17 in18 in19 in20 in21 in22 in23 in24 in25 in26 in27 in28 P_PMSMin29 Pcell in30 Pload in31 in32 i_b11 i_b12 i_b13 V_bat1 i_load i_bo1 i_ac_f in33 in34 in35 in36 in37 in38 in39 in40 in41 in42 varef vbref vcref vuref vvref vwref DA01 DA02 DA03 DA04 DA05 DA06 DA07 DA08 DA09 DA10 DA11 DA12 DA13 DA14 DA15 DA16 DA17 DA18 DA19 DA20 DA21 DA22 DA23 DA24 DA25 DA26 DA27 DA28 DA29 DA30 Dut lamda Cp vap vbp vcp vup vvp vwp P_Ultra P_FC CountPe Q_real P_real sinepll theta P_blade T_blade PDG P_REAL isde ib_dut1 ib_dut2 ib_dut3 PV ARRAY vsde_reff bat_ref bat_ref bat_ref idc_out Count50 Count50 P_UC Ω 그림 7 컨버터제어블록도 Fig. 7 Control Block of DC Micro-grid Wind Speed Data PMSG MPPT Data Input Insolation Data PV MPPT Data Input Power Input Batter Data Wind Data Insolation Table Micro Grid Central Controller PMSG & IC PWM Reference PV Arra Output & PWM Reference PMSG Torque Output Batter PWM Reference 그림 8 MGCC (Micro Grid Central Controller) Fig. 8 MGCC (Micro Grid Central Controller)
표 1 구성요소들의파라미터 Table 1 Parameter of Each Component Ω 2.0k 1.5k k 0.5k 2.0k 1.5k k 0.5k 2.8k 2.1k 1.4k 0.7k Main : Graphs P_WG P_PV P_LOAD 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 1 (a) PMSG, PV ARRAY, 부하전력 표 2 시뮬레이션점검항목 Table 2 Check Point of Simulation 2.0k k -k -2.0k 2.0k k -k -2.0k k 0.5k -0.5k -k 420 P_Batt P_Batt P_AC V_DC Main : Graphs P_AC 410 39 400 390 380 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 1......... (b) 교류계통, 배터리의전력과 DC 그리드전압 42 415.0 41 405.0 40 395.0 39 385.0 X Coordinate i_bo_f i_ac_f Main : XY Plot Y Coordinate V_DC V_DC 38-6.0-4.0-2.0 2.0 4.0 6.0 A B Aperture Width 9.35742971888 00s 8.795s Position 0.565 + (c) Droop 곡선 그림 9 시뮬레이션결과 Fig. 9 Simulation Results
1 2 3 4 440w/div MID 0 5 600w/div MID 0 그림 10 구축된실험환경 Fig. 10 Hardware Experimental Set-up (a) 교류계통, 배터리, PV Arra, PMSG 의출력 분산전원 기저부하 분산전원 부하 (b) 교류계통출력전류, DC 그리드전압, 에너지저장장치출력전류 그림 11 통합실험결과 I Fig. 11 Experiment Result I
7.0V/div MID 360 (c) 교류연계장치전력, 배터리컨버터전력, DC 그리드전압 전압 그림 12 통합실험결과 II Fig. 12 Experiment Result II 420 415.00 410 405.00 2A/div MID 0 400 395.00 Grid-tied Converter Batter Converter 390 385.00 380-4 -3-2 -1 0 1 2 3 4 전류 2.5A/div MID 0 그림 13 Droop 특성 Fig. 13 Droop Characteristic (a) 교류연계장치의전류, 전력, 출력전류 2.5A/div MID 0 2.5A/div MID 0 (b) 배터리컨버터의전류, 전력, 출력전류