왜곡된 계통 전압에서 슈퍼 트위스팅 슬라이딩 모드를 사용한 계통전압 변조 직접전력 제어기법

Abstract

본 논문은 왜곡된 계통 전압에서 슈퍼 트위스트 슬라이딩 모드 제어 (STSMC) 방법을 사용하는 ESS 에너지 저장 장치 용 전력 변환 시스템 Power Conditioning System; PCS) 를 위한 계통 전압 변조 직접 전력 제어 Grid Voltage Modulated Direct Power Control; GVM-DPC) 를 제안한다. GVM-DPC 는 계통 전압이 왜곡되지 않는다는 강력한 가정을 가지고 있기 때문에 왜곡이 일어날 수 있는 현실에서는 이 가정이 성립되지 않는다 . 따라서 본 논문에서 제안된 방법의 제어기 는 계통 시스템의 부하에 영향을 덜 주기 위해 정현 파에 가까 운 전류의 파형을 출력하고 전고조파 왜율 (Total Harmonic Distortion; THD) 가 낮을수록 정현파에 가까워지므로 THD 를 통해 제어기 의 성능을 확인 한다. 본 논문에서 ESS 용 전력 변환 시스템은 MathWorks 사와 OPAL RT 사에서 제공하는 실시간 시뮬레이션 프로그램으로 구성 한다 실시간 시뮬레이션 환경을 사용 하여 모의실험을 진행하고 이를 통해 제안된 방식의 제어기의 성능이 이전 방법을 능가하는 것으로 관찰된다.|This paper proposes the grid voltage modulated direct power control (GVM-DPC) for energy storage systems and power conversion system (ESS/PCS) with super-twisting sliding mode control (STSMC) method under distorted grid voltage. Because the GVM-DPC has a strong assumption that the grid voltage is not distorted, this assumption is not established where distortion is possible. Therefore, the controller of the method proposed in this paper controls the waveform of current close to the sinusoidal wave so that the load of the grid system is not under strain. It can be verified the performance of the controller through current THD. In this paper, ESS/PCS is constructed with a real-time simulation provided by MathWorks and OPAL-RT. From the validation with the real-time simulation environments, the proposed method, STSMC for GVM-DPC, is observed to outperform the previous methods.