HILS를 이용한 멀티터미널 HVDC 시스템의 DC 전압 제어에 관한 연구 :A study on DC voltage control of Multi-terminal HVDC system using Hardware-in-the Loop Simulation

김남대

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김남대 (인천대학교, 인천대학교 대학원)

지도교수: 김학만

발행연도: 2015

저작권: 인천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수4

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

HILS를 이용한 멀티터미널 HVDC 시스템의 DC 전압 제어에 관한 연구

김남대 전기공학과 2015.01 학위논문

2014

HILS를 이용한 멀티터미널 VSC-HVDC 시스템의 Voltage Droop 제어기 구현 및 테스트

김남대 , 유형준 , 김학만 대한전기학회 학술대회 논문집 2014.11 학술대회자료

Multi-Terminal 전압형 HVDC 시스템의 DC 전압 제어 기법 비교

김남대 , 유형준 , 손호익 외 1명 대한전기학회 학술대회 논문집 2014.07 학술대회자료

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최근 해상 풍력단지 및 국가 간의 계통을 연계하기 위한 HVDC(high voltage direct current) 시스템이 부각되면서 HVDC 시스템이 다수 연계되어 시스템 내의 원활한 조류제어가 가능한 멀티터미널 HVDC 시스템에 관한 연구가 진행되고 있다.
HVDC 시스템에서 DC 전압 제어는 시스템 안정성의 가장 중요한 요소라 할 수 있다. 유효전력의 균형에 의하여 결정되는 DC 전압은 컨버터의 유효전력 제어를 통하여 안정적으로 유지해야 한다. 멀티터미널 HVDC 시스템에서 안정적인 DC 전압 제어를 위하여 다기의 컨버터를 이용한 제어 기법이 연구되고 있다.
한편, 플랜트의 에뮬레이터로 사용되는 실시간 디지털 시뮬레이터와 개발 대상 하드웨어 시스템으로 구성되는 HILS (hardware-in-the-loop simulation) 시스템은 실제 플랜트 환경과 거의 유사한 환경에서 개발 대상 하드웨어의 설계와 테스트에 최근 이용되는 기법으로 전력분야에서는 HVDC 제어기, 보호시스템 등의 연구 개발에 적용되고 있다.
본 연구에서는 멀티터미널 HVDC 시스템에 적용되는 동적 레퍼런스 기반의 전압 드룹 제어 기법을 제안하였다. 또한, HILS 시스템을 구축하여 설계된 제어기의 성능을 검토하고, 기존의 DC 전압 제어 기법과 비교하였다.

#멀티터미널 HVDC #동적 레퍼런스 기반 전압 드룹 제어 #HILS System

제 1 장 서 론
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구 내용 3
1.3 논문 구성 4
제 2 장 전압형 HVDC 시스템
2.1 개 요 5
2.2 일반적인 전압형 HVDC 시스템 6
2.3 멀티터미널 전압형 HVDC 시스템 7
제 3 장 멀티터미널 전압형 HVDC 시스템의 제어
3.1 개 요 8
3.2 전류 제어기 8
3.3 전압 여유 제어 기법 10
3.3.1 제어의 운전 특성 10
3.3.2 제어기 구성 11
3.4 전압 드룹 제어 기법 12
3.4.1 제어의 운전 특성 12
3.4.2 제어기 구성 14
3.5 동적 레퍼런스 기반의 전압 드룹 제어 기법 제안 14
3.5.1 제어의 운전 특성 15
3.5.2 제어기 구성 16
제 4 장 HILS 시스템을 이용한 테스트 베드
4.1 개 요 18
4.2 HILS 시스템 19
4.2.1 eMEGAsim RTDS 20
4.2.2 TMS320F28335 기반의 DSP 보드 21
4.3 eMEGAsim RTDS 입/출력 신호 테스트 21
4.4 DSP 보드 ADC/PWM 신호 테스트 22
4.5 멀티터미널 전압형 HVDC 시스템 모델링 25
제 5 장 HILS 테스트 및 제어 기법 비교 결과
5.1 개 요 29
5.2 HILS 테스트 시나리오 30
5.3 유효전력 출력 변동 31
5.3.1 전압 여유 제어 기법 31
5.3.2 전압 드룹 제어 기법 32
5.3.3 동적 레퍼런스 기반의 전압 드룹 제어 기법 34
5.4 AC 계통 영구고장 모의 36
5.4.1 전압 여유 제어 기법 36
5.4.2 전압 드룹 제어 기법 37
5.4.3 동적 레퍼런스 기반의 전압 드룹 제어 기법 39
5.5 DC 전압 제어 기법 비교 결과 41
제 6 장 결론 및 추후 연구
6.1 결 론 43
6.2 추후 연구 44
참 고 문 헌 45
ABSTRACT 48
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