농형 유도기 터빈 시뮬레이터를 이용한 영구자석 동기기 조류발전 시스템의 MPPT 제어

Title
농형 유도기 터빈 시뮬레이터를 이용한 영구자석 동기기 조류발전 시스템의 MPPT 제어
Authors
이준민
Keywords
농형유도기터빈시뮬레이터를이용한영구자석동기기조류발전시스템의mppt제어
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
최근에 화석에너지의 고갈과 환경 보호에 대한 관심으로 인해서 기존 에너지원과는 다른 환경오염이 거의 없는 신재생 에너지에 대한 관심이 높아져 가고 있다. 신재생에너지의 종류는 조류발전, 조력발전, 파력발전, 온도차발전, 풍력발전, 태양광발전등이 대표적으로 연구되고 있다. 이중에 조류발전은 타 에너지원과 비교해 볼 때 발전에 제한조건이나 단점을 거의 찾아볼 수 없으며, 국내 자연환경에 적용하기에 많은 장점을 지니고 있고, 기존의 비재생성 에너지와 비교해도 대등하게 발전비용이 저렴해 청정에너지로 손색이 없음을 확인할 수 있다. 실제 터빈 시스템에서 유속의 변화와 와류로 인해 유속의 변화를 측정하 기란 매우 어렵다. 따라서 본 논문은 유속 정보를 센서 없이 MPPT제어를 수행하는 방법을 제안한다. 하지만 실제 조류발전 시스템의 블레이드의 특 성을 제한된 연구실 환경내에서 실험하기는 매우 어렵다. 따라서 이러한 난점을 해소하기 위하여 본 논문은 농형 유도기 터빈 모델을 사용하는 영 구자석 동기발전기 Back-To-Back 컨버터 고효율 조류발전 시스템을 제 안한다. 터빈 모델 유도기 컨버터는 유도기의 실제 특성을 수식화하여 토크 제어 를 하도록 컨트롤 된다. 발전기측 컨버터는 발전기가 최대 전력점에서 운 전되도록, 계통측 컨버터는 단위 역률 제어를 하도록 벡터 제어를 한다. 제안된 알고리즘은 Psim시뮬레이션과 실험을 통해 검증한다.
Description
제 1 장 서 론 1 1. 1 연구배경 및 필요성 1 1. 2 연구내용 및 목적 3 1. 3 논문 구성 4 제 2 장 조류 발전시스템 5 제 3 장 영구자석 동기기 모델링 8 3. 1 영구자석 동기기의 수학적 모델링 8 3. 2 기준 좌표계에서의 전압방정식 15 3. 3 동기 좌표계에서의 전압 방정식 18 3. 4 전동기 토크 발생식 20 제 4 장 유도기 모델링 22 4. 1 고정자 쇄교자속 24 4. 2 회전자 쇄교자속 26 4. 3 고정자 전압방정식 28 4. 4 회전자 전압방정식 29 4. 5 전 력 31 4. 6 토 크 32 제 5 장 제어기 설계 33 5. 1 계통측 컨버터 제어기 모델링 33 5. 2 발전기측 컨버터 제어기 37 5. 3 계통측 컨버터 제어기 39 제 6 장 유도기 터빈 모델 및 MPPT 제어 41 6. 1 농형 유도기 터빈 모델 41 6. 2 P&O 방식을 이용한 MPPT 제어 방법 42 제 7 장 시뮬레이션 46 7. 1 전체 시스템 블록도 및 파라메터 46 7. 2 시뮬레이션 블록도 49 7.2.1 터빈 모델 51 7.2.2 영구자석 동기기를 사용한 Back-To-Back 컨버터 51 7.2.3 유도기 터빈 모델 52 7.2.4 3상 컨버터 53 7.2.5 영구자석 동기기를 사용한 Back-To-Back 컨버터 54 7. 3 시뮬레이션 결과 55 7.3.1 조류 터빈 모델 시뮬레이션 55 7.3.2 농형유도기 터빈 모델 시뮬레이션 60 제 8 장 실험 및 알고리즘 검증 65 8. 1 조류발전 시스템의 블록도와 하드웨어 구성 65 8. 2 하드웨어 실험 결과 71 8.2.1 하드웨어 실험 파형 73 8.2.2 실험 결과 78 제 9 장 결 론 80 참 고 문 헌 82
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22641
Appears in Collections:
College of Engineering(공과대학) > Electrical Engineering (전기공학) > Theses(전기공학 석박사 학위논문)
Files in This Item:
23656.pdfDownload

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse