論文 15-4-6 李相赫 *, 丁海光 *, 李敎範, 崔世琓 ** ***, 崔宇鎭 요약 ABSTRACT 교신저자 : 정회원, 아주대전자공학부부교수 E-mail : kyl@ajou.ac.kr * 학생회원, 아주대전자공학과석사과정 ** 정회원, 서울산업대제어계측공학과교수 *** 정회원, 숭실대전기공학부조교수접수일자 : 2010. 5. 17 1차심사 : 2010. 6. 9 2차심사 : 2010. 7. 12 심사완료 : 2010. 7. 16 1. 서론
그림 1 3 병렬풍력발전시스템구성 Fig. 1 Configuration of the three-parallel wind turbine system 2. 시스템설계와계통연계기술 2.1 3 병렬시스템설계
그림 2 외부제어블록도 Fig. 2 Block diagram of a outer control 그림 3 병렬운전에의한순환전류 Fig. 3 Circulating current by the parallel operation 그림 4 계통측 LCL 필터의단상등가회로 Fig. 4 An Equivalent single-phase LCL filter to the three-parallel GSC max max 2.2 LCL 필터설계
그림 5 Y- 결선과 - 결선 LCL 필터의공진주파수 Fig. 5 Resornance frequency of LCL filter ᐃ
그림 6 고정좌표계에서동기좌표계로의변환 Fig. 6 Transformation of stationary frame to synchronous rotating frame 2.3 전력이론을이용한능동댐핑기법 그림 7 전력이론을이용한보상기블럭도 Fig. 7 Block diagram of a compensator with a power theory
2.4 계통전압불평형시보상기법 cos sin cos sin 그림 8 계통전압불평형시보상제어블럭도 Fig. 8 The control scheme with compensation of the grid voltage unbalance. 2.5 계통전압왜곡시보상기법 [11]
그림 11 전류제어기의전체블록도 FIg. 11 Block Diagram of a current controller 그림 10 5 차고조파제어기가추가된전류제어루프 Fig. 10 5th order harmonics controller with basic current control loop 그림 9 동기좌표계의 5 차고조파전류 Fig. 9 5th order current in synchronous frame
3. 시뮬레이션 표 1 시뮬레이션의정격조건 Table 1 Rated conditions of the simulation studies 그림 13 LCL 필터의성능 Fig. 13 The performance of the designed LCL filter 그림 12 3 병렬운전의의한컨버터및계통전류파형 Fig. 12 Converter and Grid currents by the 3-parallel operation 그림 14 능동댐핑적용전후의전류파형 Fig. 14 Simulated current waveform without and with active damping method
4. 실험 (a) 보상전 (a) Without compensation (a) 보상전 (a) Without compensation (b) 계통불평형보상후 (b) With grid unbalance compensation method 그림 15 계통불평형시계통전압과전류시뮬레이션파형 Fig. 15 Simulated waveform of grid voltages and currents at unbalanced grid (b) 계통불평형보상후 (b) With grid distortion compensation method 그림 16 계통왜곡시계통전압과전류시뮬레이션파형 Fig. 16 Simulated waveform of grid voltages and currents at distorted grid
(a) (b) (c) 그림 17 10kW 급실험장비의구조 Fig. 17 Structure of the experiment setup (10kW) (a) 능동댐핑적용전 (a) Current waveform without active damping method
(b) 능동댐핑적용후 (b) Current waveform with active damping method 그림 20 출력전류와 q 축전류 ( 보상전 ) Fig. 20 Output and q-axis current without compensation 그림 18 공진보상전후의실험파형 Fig. 18 Current waveform without and with resornance compensation 그림 21 출력전류와 q 축전류 ( 왜곡보상후 ) Fig. 21 Output and q-axis current with compensation of grid viltage distortion 그림 19 계통전압의고조파분석 Fig. 19 Analysis of grid voltage harmonics 그림 22 출력전류와 q 축전류 ( 불평형및왜곡보상후 ) Fig. 22 Output and q-axis current with compensation of grid voltage unbalance and distortion
(a) 인버터측 ( 위 ) 과계통측 ( 아래 ) 의출력전류파형 (a) Output currents of inverter(up) and grid side(down) 그림 24 MPPT 운전시실험결과 Fig. 24 Experimental results of a MPPT operation 5. 결론 (b) 계통전류와컨버터전류의주파수스펙트럼 (b) The frequency spectra of the grid and converter currents 그림 23 계통및컨버터전류분석 Fig. 23 Analysis of grid and converter currents 본연구는지식경제부의지원에의하여기초전력연구원 (2008T100100062) 주관으로수행된과제임. 참고문헌
저자소개 이상혁 ( 李相赫 ) 1982 년 3 월 30 일생. 2009 년전북대전자정보공학부졸업. 현재아주대전자공학과석사과정. 정해광 ( 丁海光 ) 1982 년 8 월 9 일생. 2008 년전북대전자정보공학부졸업. 현재아주대전자공학과석사과정. 이교범 ( 李敎範 ) 1972 년 6 월 30 일생. 1997 년아주대공대전자공학부졸업. 1999 년동대학원제어계측공학과졸업 ( 석사 ). 2003 년고려대전기공학과졸업 ( 공박 ). 2003 년 2006 년 The Institute of Energy Technology, Aalborg University in Denmark. 2006 년 2007 년전북대전자정보공학부조교수. 2007 년 현재아주대전자공학부부교수. 당학회 JPE 편집위원. 최세완 ( 崔世琓 ) 1963 년 3 월 3 일생. 1985 년인하대전자공학과졸업. 1992 년미국 Texas A&M Univ. 대학원전기공학과졸업 ( 석사 ). 1995 년동대학원졸업 ( 공박 ). 1985 년 1990 년대우중공업중앙연구소대리. 1996 년 1997 년삼성전기종합연구소수석연구원. 1997 년 현재서울산업대제어계측공학과교수. 당학회국제이사. 최우진 ( 崔宇鎭 ) 1967 년 1 월 7 일생. 1990 년숭실대전기공학과졸업. 1995 년동대학원전기공학과졸업 ( 석사 ). 2004 년 Texas A&M University 대학원전기공학과졸업 ( 공박 ). 1995 년 1998 년 ( 주 ) 대우중공업중앙연구소전자기술실. 2005 년 현재숭실대전기공학부조교수. 당학회국문지 /JPE 편집위원.