연료전지 전원을 갖는 3상 Z-소스 동적 전압 보상기 (Three-Phase Z-Source Dynamic Voltage Restorer with a Fuel Cells Source)

서지정보

· 발행기관 : 한국조명.전기설비학회
· 수록지 정보 : 조명.전기설비학회논문지 / 22권 / 10호 / 41 ~ 48페이지
· 저자명 : 정영국

초록

본 연구에서는 전압품질에 민감한 설비를 위한 3상 Z-소스 동적 전압 보상기(Z-DVR : Z-Source Dynamic Voltage Restorer)를 제시하였다. 제안된 시스템은 수동필터와 Z-소스 토폴로지의 직렬형 능동필터로 구성된다. Z-DVR의 ESS(Energy Storage System)로는 친환경적인 고분자 전해질 연료전지(PEMFC : Proton Exchange Membrane Fuel Cells)를 사용하였다. 고조파 검출은 동기좌표계의 이론에 의하였으며, 부하전압 보상을 위하여 PI제어를 사용하였다. 3상 전원이 모두 전압 sag가 발생하는 경우, PSIM에 의하여 제안된 방법과 배터리 스택을 적용하는 종전의 방법에 대하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 전압 보상성능이 유사함을 알 수 있었다. 또한 전압 sag와 swell이 동시에 또는 독립적으로 발생하는 다양한 전원 조건하에서 제안된 시스템의 전압 보상 성능과 전압에 대한 %THD(%Total Harmonic Distortion)를 검토하였다.

영어초록

This paper proposes a three-phase Z-source dynamic voltage restorer (Z-DVR) to mitigate the voltage sag for the critical loads. The proposed system is composed of passive filter and Z-source topology inverter. As an ESS(Energy Storage System) of the proposed system is employed the Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC). To calculate and control the harmonics and compensation voltage, theory in dq rotating reference frame and PI controller are used. In case that three-phase voltage sags occurred, a PSIM simulation was done for the performance comparison of the conventional method employed battery stacks and proposed method. As a result, considering the voltage compensation performance, each method was nearly similar. Also, the compensation performance and the %THD(%Total Harmonic Distortion) result under the various source voltage conditions (sag or swell) were presented and discussed to show the performance of the proposed system.

참고자료

· 없음