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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김일송
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 한국교통대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수49
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본 논문에서는 태양광 발전에서 MPPT 제어기의 추적속도를 올리기 위한 전압제어기 설계방법을 제안한다.
최대 전력 점 추적은 태양광 발전의 효율을 높이기 위하여 매우 중요하며, 일사량이 급변하는 상황에서도 빠르고 정확한 최대 전력 점 추적 제어하는 것이 매우 중요하다. 이때, 컨버터의 제어기가 안정시간에 도달하는 시간이 더 빨라지면 MPPT 제어기의 업데이트 주기를 보다 더 짧게 설정하는 것이 가능해지고, 이는 최대 전력 점 추적속도를 높일 수 있음을 의미한다.
태양전지 부스트 컨버터 제어기를 설계하기에 앞서 가장 먼저 비선형 특성을 갖는 태양전지의 특성을 이론적으로 설명하고, 수학적 모델링을 구한다. 수학적 모델은 소 신호 모델링을 하여 전달함수를 만들고, 전달함수를 넣어 PI 제어기를 이용하여 제어기를 설계한다. 설계된 제어기의 성능을 입증하기 위해 Matlab 시뮬레이션과 PSIM 시뮬레이션을 진행하여 설계된 제어기를 검증하고, 최종적으로 실험세트를 구성하여 실제 제어기의 성능을 확인한다.
최대 전력 점 추적은 태양광 발전의 효율을 높이기 위하여 매우 중요하며, 일사량이 급변하는 상황에서도 빠르고 정확한 최대 전력 점 추적 제어하는 것이 매우 중요하다. 이때, 컨버터의 제어기가 안정시간에 도달하는 시간이 더 빨라지면 MPPT 제어기의 업데이트 주기를 보다 더 짧게 설정하는 것이 가능해지고, 이는 최대 전력 점 추적속도를 높일 수 있음을 의미한다.
태양전지 부스트 컨버터 제어기를 설계하기에 앞서 가장 먼저 비선형 특성을 갖는 태양전지의 특성을 이론적으로 설명하고, 수학적 모델링을 구한다. 수학적 모델은 소 신호 모델링을 하여 전달함수를 만들고, 전달함수를 넣어 PI 제어기를 이용하여 제어기를 설계한다. 설계된 제어기의 성능을 입증하기 위해 Matlab 시뮬레이션과 PSIM 시뮬레이션을 진행하여 설계된 제어기를 검증하고, 최종적으로 실험세트를 구성하여 실제 제어기의 성능을 확인한다.
목차
Ⅰ. 서 론 11.1 연구배경 11.2 연구내용 3Ⅱ. 태양광 발전 시스템 52.1 태양광 발전시스템의 개요 52.1.1 태양전지 어레이 52.1.2 태양전지의 특성 82.2 MPPT 제어 알고리즘 122.2.1 정전압 제어 방법 132.2.2 비선형 함수 계산방법 132.2.3 증분 컨덕턴스 방법 132.2.4 P&O 제어 방법 142.3 부스트 컨버터 모델링 162.4 태양전지 부스트 컨버터 모델링 222.5 전압 제어기 설계 29Ⅲ. 시뮬레이션 및 실험 323.1 Matlab 시뮬레이션 343.2 PSIM 시뮬레이션 373.3 실험 39Ⅳ. 결 론 41참 고 문 헌 42Abstract 45
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