다중채널 태양광시스템의 효율개선을 위한 단일센서기반의 MPPT제어기법 = MPPT Control Method based on Single Sensor for Efficiency Improvement in Multi-channel Photovoltaic System

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 다중채널 태양광시스템의 효율개선을 위한 단일센서기반의 MPPT제어기법을 모의실험을 통하여 그 효과를 검증하였다. 태양광 DPP 시스템에서 단일센서 기반의 MPPT 제어기법을 적용하기 위해 PV 패널을 제어하는 플라이백 컨버터의 스위칭 구간별 전류 흐름도를 고려하여 전류를 계산하는“순시 PV 전류 계산 기법”을 제시하였다. 이는 PV 패널이 태양광 DPP 시스템의 메인 회로에서 독립적으로 폐회로를 이루는 구간에서의 생산 전압의 기울기를 측정해 순시 전류를 계산하는 기법이다.
이러한 기법을 태양광 DPP 시스템에 적용하기 위하여 스위칭 주기 동안 가장 적절한 구간을 나누어 분석하였으며 가장 적절한 구간에서 순시 PV 전류 계산 기법을 적용해 오차를 최소화 하였다. 모의실험 결과, 순시 PV 전류 계산 기법으로 계산한 전류값과 센서로 측정한 전류값와 최대 4[mA]의 오차를 보였다. 이는 순시 PV 전류 계산 기법이 전류 센서를 대신하기에 충분하다고 판단되었다.
또한, 일반 센서를 이용하여 MPPT를 수행한 결과와 모두 동일하게 나타남에 따라 순시 PV 전류 계산 기법이 태양광 DPP 시스템에 적용하기에 적합하다는 것을 검증하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장. 서 론 1
• 1.1 연구배경 및 동향 1
• 1.2 연구의 목적 및 구성 3
• 제 2 장. 태양광 DPP 시스템 구조의 효율 분석과 MPPT 5
• 2.1 태양광 DPP 시스템의 효율 분석 5
• 2.2 태양광 DPP 시스템의 전력수수 방식별 전류 흐름 분석 8
• 2.3 태양광 DPP 시스템을 위한 MPPT 제어 분석 10
• 제 3 장. MPPT를 위한 순시 PV 전류 계산 기법 13
• 3.1 순시 PV 전류 계산 기법 14
• 3.2 스위칭에 따른 순시 PV 전류 계산 기법의 적합 구간 판별 15
• 3.2.1 가 On이고 가 On일 때 () 18
• 3.2.2 가 On이고 가 Off일 때 () 19
• 3.2.3 가 On이고 가 Off일 때 () 21
• 3.2.4 가 Off이고 가 Off일 때 () 23
• 3.3 순시 PV 전류 계산 기법을 적용한 MPPT 알고리즘 25
• 제 4 장. 모의실험 결과 및 검토 27
• 4.1 고정된 전압 레퍼런스일 때의 모의실험 28
• 4.2 변화하는 전압 레퍼런스일 때의 모의실험 31
• 4.3 고정된 일사량에서 MPPT 수행 시의 모의실험 39
• 4.4 변화하는 일사량에서 MPPT 수행 시의 모의실험 43
• 4.5 변화하는 일사량에서 모의실험 비교·분석 45
• 제5장. 결 론 49
• 참 고 문 헌 50
• ABSTRACT 53