표제지
국문요약
목차
기호설명 14
I. 서론 16
II. 태양광 발전의 특징 18
2.1. 태양전지의 특성 18
2.2. 태양광 시스템 설계 21
2.3. 태양추적 시스템 22
2.4. 태양광 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 31
2.5. EESS의 전압강하 보상 장치 33
2.6. 승압형 컨버터 특성 35
2.7. 전체 시스템 등가회로 및 해석 40
2.7.1. 전체 시스템 적용 해석 40
2.7.2. 전체 시스템 등가회로 및 해석 42
2.8. 변조지연 원인 및 보상법 45
2.9. 유도전동기의 벡터제어 47
2.9.1. 직접벡터 제어 47
2.9.2. 간접벡터 제어 48
2.9.3. 유도 전동기 비 간섭 제어 51
2.10. 자속 추정기 52
2.10.1. 전압.전류 모델을 혼용한 자속 추정방식 53
2.10.2. FMRAS 회전자 속도 추정기 54
2.10.3. 공간전압벡터 PWM 기법에 의한 전류제어 58
2.11. 인버터 스위칭 시간 연산스위칭 영역의 결정 62
2.11.1. 스위칭 시간의 연산 63
2.11.2. 스위칭 함수 65
2.11.3. 스위칭 시간 67
2.12. 인버터의 데드타임(Dead Time) 처리 71
2.13. 저역통과필터 및 상전이기 75
III. 시뮬레이션 및 실험 결과 고찰 78
3.1. 직류측의 시뮬레이션 결과 78
3.2. 태양전지 모듈(Module) 어레이 모델링 82
3.3. 실험 결과 107
IV. 결론 116
參考文獻 118
Abstract 122
표 2.1. 지령전압 벡터의 영역에 따른 각γ의 계산 63
표 2.2. 지령전압 벡터의 영역에 따른 스위칭 시간의 계산 64
표 2.3. 인버터의 스위칭 함수 66
표 3.1. 태양전지 사양과 수학적 모델링 비교 84
표 3.2. 시뮬레이션에 사용된 시스템 파라미터 89
표 3.3. 회로정수 107
그림 2.1. 태양전지의 등가회로 18
그림 2.2. 태양전지의 전압, 전류곡선 20
그림 2.3. 태양전지의 일사량에 따른 출력특성 20
그림 2.4. 집광형태양광발전시스템의 시스템 구성도 21
그림 2.5. 태양의 고도와 위도 23
그림 2.6. 시간에 따른 태양의 고도 변화 25
그림 2.7. 시간에 따른 태양의 방위각 변화 26
그림 2.8. 태양위치 추적기의 흐름도 27
그림 2.9. MCU 제어 루프 및 시스템 구성 28
그림 2.10. 태양광 위치추적 장치의 마이크로프로세서 부 29
그림 2.11. 모터 구동 제어회로 30
그림 2.12. 최대 출력점 추적제어 흐름도 32
그림 2.13. 순간전압강하 보상장치 시스템 블록도 33
그림 2.14. 에너지 저장장치 충전시간 34
그림 2.15. 에너지 저장장치 보상시간 34
그림 2.16. 승압형 컨버터 회로 35
그림 2.17. 승압형 컨버터의 회로 동작 36
그림 2.18. 승압형 컨버터의 전압 변환비 38
그림 2.19. 승압형 컨버터의 인덕터 전류파형 39
그림 2.20. 승압형 컨버터의 출력 전압 리플 파형 39
그림 2.21. 태양광 계통 연계형 시스템 40
그림 2.22. 인버터 제어 블록도 41
그림 2.23. 전류 제어 블록도 41
그림 2.24. 시스템 등가회로 42
그림 2.25. 시스템의 페이저도 43
그림 2.26. 기준파 발생을 위한 제어 블럭도 44
그림 2.27. 변조지연 보상을 위한 벡터도 46
그림 2.28. 기준파 발생기의 블록선도 46
그림 2.29. 간접 벡터제어의 페이저 도 49
그림 2.30. 전류, 전압모델을 혼용한 자속 추정기 54
그림 2.31. 회전자 속도추정기의 구성도 57
그림 2.32. 유도전동기 시스템 제어 블록도 58
그림 2.33. 3상 전압형 인버터 59
그림 2.34. 공간 전압 벡터도 59
그림 2.35. 인버터 스위칭을 위한 변조방식 62
그림 2.36. 3상 대칭변조법의 스위칭 동작 68
그림 2.37. PWM 변조지연 보상관계 70
그림 2.38. 변조 지연각 보상을 위한 벡터도 71
그림 2.39. 데드타임 구간에서 출력전류의 상태 73
그림 2.40. 데드타임을 보상하기 위한 스위칭 동작 74
그림 2.41. 기준파 발생기의 전달함수 75
그림 2.42. z-변환한 전달함수 77
그림 3.1. 인버터 출력파형 전류 시뮬레이션 78
그림 3.2. 승압초퍼의 전압 전류 시뮬레이션 79
그림 3.3. 초퍼 게이트신호 및 출력전류파형 시뮬레이션 80
그림 3.4. 초퍼 게이트 신호와 출력 전압 시뮬레이션 81
그림 3.5. 초퍼 입력 전류와 출력전압 시뮬레이션 81
그림 3.6. 태양전지 어레이의 PSIM 모델과 DLL 소스 83
그림 3.7. 태양전지 어레이의 I-V, P-V 특성곡선 84
그림 3.8. Boost 컨버터 시뮬레이션 회로 85
그림 3.9. 태양전지 어레이 4개에 대한 I-V, P-V 특성곡선 86
그림 3.10. Boost 컨버터 시뮬레이션 파형 86
그림 3.11. 인버터 시뮬레이션 회로 87
그림 3.12. SPWM 방식의 인버터 게이트 신호 88
그림 3.13. 인버터 입출력 파형 88
그림 3.14. 기준속도 정·역 변화에 대한 과도응답 특성... 90
그림 3.15. 부하토크 변화에 대한 과도응답 특성... 91
그림 3.16. 부하변동에 따른 속도특성 93
그림 3.17. 정역 운전에 따른 제어기특성 94
그림 3.18. 일정자속 속도제어의 정상상태 확대파형... 95
그림 3.19. 일정자속 속도제어의 기동특성(0→1,000[rpm]) 96
그림 3.20. 속도추정 관측기의 측정결과 97
그림 3.21. 관측기를 부가한 제어 시스템의 속도와 토크 비교 파형 98
그림 3.22. 부하변동 시 d축 및 q축의 동기 회전자측 전류파형 99
그림 3.23. 기준속도 변화 시 실제속도 및 추정속도 응답파형 100
그림 3.24. 기준속도 변화 시 추정속도와 기준모델 자속파형 101
그림 3.25. 기준속도 변화 시 추정속도와 조절모델 자속파형 102
그림 3.26. 구동시스템의 부하응답 특성 103
그림 3.27. 구동시스템의 부하응답 특성 105
그림 3.28. 보상 전 및 보상 후의 D/A 컨버터 출력파형 106
그림 3.29. 제안된 인버터의 제어 블록도 108
그림 3.30. 마이크로프로세서 전력변환기의 제어기 109
그림 3.31. 마이크로프로세서 및 인터페이스부의 구성 블록도 110
그림 3.32. 6-pulse-shift 초퍼 구동파형 111
그림 3.33. 컨버터의 출력전압 및 전류 111
그림 3.34. 스위칭 신호과 계통 전압 112
그림 3.35. P&O MPPT 구동 파형 113
그림 3.36. 부하 연결 시 출력전류 114
그림 3.37. 1.2[kW] 계통 연계 시 인버터 파형 115