Slip-Mode Frequency Shift 단독운전 검출 기법의 정상상태 전력 품질 개선

Abstract

계통 연계형 인버터는 단독운전 조건에서 반드시 전력 공급을 차단해야 한다. 이러한 이유로 분산 발전 시스템은 단독운전을 검출 기능을 반드시 가지고 있어야 한다. 분산 발전용 인버터에 적용되는 일반적인 방법 중에는 Slip-Mode frequency Shift (SMS) 단독운전 검출 기법이 있다. SMS 기법은 계통 전압의 주파수에 따라 무효 전력을 공급하여 단독운전 조건에서 계통 주파수를 허용 범위 밖으로 이동시키는 방법이다. SMS 기법은 안정적으로 단독운전을 검출할 수 있으며, 계통 전류에 고주파를 인가하지 않는다는 장점이 있으나, 무효 전류를 인가하기 때문에 계통 역률이 나빠져서 전력 품질의 저하를 가져온다. 본 논문에서는 계통 전원이 연결되어 있는 정상 조건에서 전력 품질 저하가 없는 수정된 SMS 기법을 제안한다. 600W 단상 인버터 실험을 통해 제안된 방법의 유효성을 검증한다.

Grid-connected inverter is required to cut off the power supplied to the grid at the islanding condition, immediately. For this reason, an islanding detection is an indispensable function for grid-connected distributed generation system. Slip-Mode frequency Shift (SMS) islanding detection method is very popular method to determine the grid state. SMS method supplies the reactive power to the load according to the grid frequency. In the islanding condition of grid, this injected reactive power pulls out the grid frequency from the allowable range, then the inverter system can detect the islanding condition of the grid. The SMS method can detect the islanding state well and does not generate any harmonics of the grid current. However, the reactive power would be generated and the power quality is reduced even though the grid is not islanding condition, but normal condition. In this paper, a modified SMS method is proposed to remove the reactive power in the normal condition. The performance of the proposed method is evaluated by 600W single phase inverter experimental results.