| 초록 |
□ 연구개요 본 연구는 양극성 타입을 갖는 DC 마이크로그리드 시스템에 적합한 고효율, 고신뢰성 기반의 3상 양방향 AC/DC 멀티-레벨 컨버터 시스템 개발을 목표로 한다. 멀티-레벨 컨버터는 AC 계통과 DC 마이크로그리드를 연계하며, 예측 제어 및 PI 제어를 기반으로 계통 연계 모드 혹은 정류 모드로 동작하면서, 왜란에 강인한 AC 전류 및 DC 전압을 제어한다. 또한, 멀티-레벨 컨버터의 중성점과 양극성 타입의 DC 마이크로그리드의 1선(one-wire)을 연결하여, 불평형 부하에 따른 DC 전압 밸런싱 제어기법을 개발한다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 양극성 타입을 갖는 DC 마이크로그리드 시스템에 적합한 고효율, 고신뢰성 기반의 3상 양방향 AC/DC 멀티-레벨 컨버터 시스템 개발을 목표로 하며, 연차별 연구목표에 따라 연구를 수행하였으며 연구결과는 다음과 같다. 1차년도 : 3상 양방향 AC/DC 멀티-레벨 컨버터의 동작 모드 해석 및 모델링을 통하여 이론적 시스템 특성을 분석하였고, 3상 T-type 멀티-레벨 컨버터를 기반으로 예측 제어기 설계 및 양극성 타입의 DC 마이크로그리드에서 불평형 부하에 따른 DC 전압 밸런싱 성능을 분석하였다. 2차년도 : 3상 양방향 T-type AC/DC 멀티-레벨 컨버터의 시제품 제작 및 기본적인 전압/전류제어기 기본 동작시험을 수행하였다. 또한, 고효율 전력변환을 달성하기 위한 제어기 최적화 작업을 수행하였으며, DC 전압 밸런싱을 위한 회로 및 제어기법을 연구하였다. 3차년도 : 3상 양방향 T-type AC/DC 멀티-레벨 컨버터와 분산전원 및 부하를 연계하여 DC 마이크로그리드 시스템을 구현하였고, 실제 불평형 부하에 따른 DC 배전 전압 안정도 시험을 수행하였다. □ 연구개발결과의 중요성 DC 마이크로그리드는 지진, 태풍 등의 자연재해로 인한 정전 발생 시 전력공급의 신뢰도 확보 및 효과적인 대응책 마련에 도움이 되며, 태양광, 풍력 등의 신재생 에너지와 계통 연계 강화로 온실가스 감축, 전기 에너지 사용 효율화의 장점을 갖는다. 따라서, 본 연구를 통해 DC 마이크로그리드와 기존의 AC 계통을 연계하는 3상 양방향 AC/DC 컨버터 시스템을 개발하여 DC 마이크로그리드에 연계되는 다수의 분산 전원과 부하를 안정적으로 운영하며, AC 계통과의 효과적인 연계운전을 통해, 향후 DC 마이크로그리드 산업과 신재생에너지 공급 확대를 위한 핵심 기술을 선점하고 시장을 주도하는 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
