표제지
목차
List of Terms and Abbreviations 10
Abstract 11
1. 서론 13
1-1. 연구배경 및 목적 13
1-2. 연구내용 16
1-3. 논문의 구성 17
2. DC/DC 컨버터의 소신호 모델링 18
2-1. 벅(Buck) 및 부스트(Boost) 컨버터의 구성 및 동작 원리 18
2-2. 벅 및 부스트 컨버터의 소신호 모델링 23
3. ESS용 전력변환기의 평균모델 기반 제어 방법 27
3-1. 기존의 소신호 모델 기반 제어방식 27
3-2. DC/DC 컨버터의 평균 모델 기반 제어기 설계 28
3-3. 계통 연계 인버터의 디지털 제어기 설계 34
3-3-1. 계통 연계 3-레벨 NPC인버터의 구조 34
3-3-2. PLL을 사용한 계통의 위상각 검출 36
3-3-3. 인버터의 제어기 설계 38
3-3-4. 공간 벡터 전압 변조 41
4. 시뮬레이션 43
4-1. DC/DC 컨버터의 디지털 제어 43
4-2. 계통 연계 인버터의 제어 49
5. 실험 결과 53
5-1. 하드웨어 구성 53
5-2. 알고리즘 개발용 소프트웨어 시스템 57
5-3. 실험결과 58
6. 결론 61
참고문헌 62
표 3-1. 스위칭 산태에 따른 공간 벡터 42
표 4-1. 양방향 DC/DC 컨버터의 파라미터 44
표 4-2. 계통 연계 인버터의 파라미터 51
표 5-1. 인터리브드 DC/DC 컨버터의 파라미터 53
그림 1-1. 에너지 저장 기술의 국내 시장규모에 대한 전망 13
그림 1-2. 배터리 에너지 시스템의 구성도 14
그림 2-1. 벅 컨버터의 구성 19
그림 2-2. 벅 컨버터의 스위치 상태에 따른 등가회로 19
그림 2-3. 부스트 컨버터의 구성 21
그림 2-4. Boost 컨버터의 스위치 상태에 따른 등가회로 21
그림 3-1. 소신호 모델 기반 제어기 설계 순서 27
그림 3-2. 평균 전류 제어를 위한 제어 시스템의 구성도 29
그림 3-3. 캐패시터 전압 제어 시스템의 구성도 32
그림 3-4. 평균 모델 기반의 전압 및 전류 제어기 구성 33
그림 3-5. 계통 연계를 위한 NPC 인버터 시스템의 제어 블록도 34
그림 3-6. PLL의 제어 블록도 36
그림 3-7. 공간 전압 벡터 방식의 전압 벡터 41
그림 4-1. 시뮬레이션을 위한 회로 구성 43
그림 4-2. 소신호 모델 기반 전류 제어기의 주파수영역 특성 45
그림 4-3. 소신호 모델 기반 전류 제어기의 시간 영역 특성 46
그림 4-4. 평균 모델 기반 전류 제어기의 주파수 영역 특성 46
그림 4-5. 평균 모델 기반 전류 제어기의 시간 영역 특성 47
그림 4-6. 평균 모델 기반 전압 제어기의 주파수 영역 특성 47
그림 4-7. 평균 모델 기반 전압 제어기의 시간 영역 특성 48
그림 4-8. 시뮬레이션을 위한 전력 변환 및 제어 시스템의 구성 49
그림 4-9. 양방향 DC/DC 컨버터와 계통연계 인버터 50
그림 4-10. 계통 연계 인버터의 제어 블록도 50
그림 4-11. 계통 연계 인버터의 시뮬레이션 결과 파형 52
그림 5-1. 3상 인터리브드 DC/DC 컨버터의 실험구성 54
그림 5-2. MITSUBISHI사의 PM100CSD060 55
그림 5-3. AD202JN의 내부 블록도 56
그림 5-4. LEM의 HX 전류센서의 전기적인 사양 56
그림 5-5. 알고리즘 개발을 위한 easyDSP 에뮬레이터 57
그림 5-6. DC/DC 컨버터의 소신호 모델 기반 전류 제어 결과(1) 58
그림 5-7. DC/DC 컨버터의 소신호 모델 기반 전류 제어 결과(2) 59
그림 5-8. DC/DC 컨버터의 평균 모델 기반 전류 제어 결과(1) 59
그림 5-9. DC/DC 컨버터의 평균 모델 기반 전류 제어 결과(2) 60
그림 5-10. DC/DC 컨버터의 평균 모델 기반 전압 제어 결과 60