하이브리드 DC/AC 마이크로그리드를 위한 그리드 연결 태양광, 풍력 터빈 구동 PMSG 및 에너지 저장 장치의 모델링 및 협동 제어

DC/AC 마이크로그리드 시스템에서 DC 버스 전압 조절 및 전력 분배 문제는 상당한 연구의 대상이 되어 왔다. 그리드에 재생 에너지를 통합하는 것은 여러 변환기를 포함하며, 이 변환기들은 과도 현상에 의해 발생하는 교란에 취약하다. 그리드 연결 변환기(GCC)의 유연성과 제어성을 향상시키기 위해 본 논문은 DC/AC 마이크로그리드용 GCC의 공통 DC 버스 전압 유지 및 전력 분배 제어 전략을 제안한다. 풍력 터빈 및 태양광 모듈에서 전달되는 전력을 향상시키기 위해 최대 전력점 추적 알고리즘이 적용된다. 제안된 제어 전략은 1차 및 2차 측면으로 구성된다. 1차 제어 계층에서는 GCC가 DC 버스 전압을 조절한다. 2차 계층에서는 에너지 저장 장치가 DC 버스 전압을 유지한다. 이는 그리드 장애 시 지역 부하에 신뢰할 수 있는 전력을 제공하며, 그리드에의 전력 투입은 에너지 관리 알고리즘과 GCC의 인덕터 전류 기준 생성에 의해 제어된다. 제안된 제어 전략은 DC 전압 조절, 그리드에 전력 투입, 하이브리드 작동 모드 등 다양한 모드로 작동한다. 이는 넓은 범위의 유연한 제어를 제공하며 마이크로그리드의 신뢰성 있는 운영을 보장한다. 제안된 방법과 기존 기법은 MATLAB/Simulink 환경을 이용한 15.8 kW DC/AC 마이크로그리드 시스템에서 비교되었다. 시뮬레이션 결과는 다양한 작동 조건에서 시스템의 과도 동작을 보여준다. 제안된 제어 기법은 과도 응답 속도가 기존 시스템보다 두 배 빠르고 진동이 적다.