KR101920469B1 - 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터 - Google Patents

쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 쿡 컨버터를 이용하여 신재생 에너지 모듈로부터 공급되는 직류전압을 전파 정류된 정현파의 전압으로 변환하고, 언폴딩 브릿지회로부를 통해 전파 정류된 정현파의 전압의 반주기를 부극성으로 전환하여 정현파의 전압을 출력하여 계통전원에 공급함으로써 위상 뒤짐 영향을 보상하고 계통 외란 환경에서 전고조파 왜곡률을 감쇄시킬 수 있는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터에 의하면 고전력 밀도 및 저비용으로 직류 전력을 교류 전력으로 생산하는 것이 가능하며 특히, 계통 외란과 우반면 제로 특성에 의한 출력 제어가 어려운 환경 속에서도 안정적으로 계통 전원에 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.

Description

쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터{Grid connected single-stage inverter based on cuk converter}
본 발명은 고전력 밀도 및 저비용으로 직류 전력을 교류 전력으로 생산하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쿡 컨버터를 이용하여 신재생 에너지 모듈로부터 공급되는 직류전압을 전파 정류된 정현파의 전압으로 변환하고, 언폴딩 브릿지 회로부를 통해 전파 정류된 정현파의 전압의 반주기를 부극성으로 전환하여 정현파의 전압을 출력하여 계통전원에 공급함으로써 위상 뒤짐 영향을 보상하고 계통 외란 환경에서 전고조파 왜곡률을 감쇄시킬 수 있는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 태양광 혹은 열전 전지 모듈을 이용한 발전 시스템은 친환경적인 에너지원이라는 특징 등으로 인하여 빠른 속도로 보급되고 있으며, 그 어느 분야보다 연구개발이 활발하게 진행되고 있는 실정에 있다.
인버터는 이러한 신재생 에너지 모듈로부터 발생한 직류 전력을 교류 전력으로 바꾸어 계통 전력망에 공급하는 역할을 하는데 특히 이러한 신재생 에너지 모듈마다 최적의 동작점에 맞추어 전력 변환을 담당하는 인버터를 마이크로 인버터 혹은 모듈형 인버터라고 한다.
이러한 모듈형 인버터 중에서도 기존의 승압형 컨버터부와 인버터부를 지니고 있는 2단 인버터(Two-stage inverter)보다는, 전파 정류된 정현파형 전력으로 바꾸어 주는 컨버터부 및 이를 교류 전력으로 바꾸어주는 언폴딩 브릿지부로 이루어진 단일단 인버터(Single-stage inverter)가 간편한 구조와 저비용을 지니는 모듈형 인버터로 각광을 받고 있다.
그런데, 최근 들어 태양광전지 및 열전 모듈이 고효율화 되면서 중전력, 저비용의 모듈형 인버터가 요구되고 있는 실정에 있으며, 이와 함께 통상의 모듈형 인버터에 비하여 보다 더 큰 전력밀도를 가지는 모듈형 인버터가 요구되고 있는 실정에 있다.
쿡 컨버터를 기반으로 한 모듈형 단일단 인버터는 간단한 구조와 저비용 및 큰 전력밀도를 가지는 특성을 지니고 있다. 이러한 인버터는 계통 전력망에 전력을 공급해야 하므로 출력전력이 전력망의 품질을 해치지 않도록 일정 이하의 전고조파 왜곡률(THD : Total Harmonic Distortion)을 가지고 있어야 한다. 이를 위해서는 적절한 출력 전류 제어 방법이 필요하며 제어방법으로는 피드포워드(Feedforward) 제어와 피드백(Feedback) 제어가 주로 사용된다.
특히, 계통 외란 환경 속에서 출력 전류를 제어하기 위해서는 높은 게인(Gain)의 선형제어기의 사용이 필요한데, 쿡 인버터의 경우 우반면(RHP : Right Half Plane) 제로(zero)의 존재로 충분한 위상 여유(Phase margin)를 가지지 못해 기존의 선형 제어기(Proportional-Integral controller)로는 출력 전류를 제어하는데 어려움이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부스트 컨버터 타입(boost converter type)과 벅 컨버터 타입(buck converter type)이 포함된 형태의 쿡 컨버터(Cuk converter)를 이용하여 신재생 에너지 모듈로부터 공급되는 직류 형태의 입력전압을 전파 정류된 정현파의 전압으로 변환하고, 언폴딩 브릿지 회로부를 통해서는 전파 정류된 정현파의 전압의 반 주기를 부극성으로 전환하여 정현파의 전압을 출력하여 계통전원에 공급함으로써 위상 뒤짐 영향을 보상하고 계통 외란 환경에서 전고조파 왜곡률을 감쇄시킬 수 있는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터는, 계통 연계형 단일단 인버터에 있어서, 신재생 에너지 모듈; 상기 신재생 에너지 모듈로부터 공급되는 직류 형태의 입력전압(Vin)을 전파 정류된 정현파의 제1 출력전압(Vo1)으로 변환하여 출력하며, 부스트 컨버터와 벅 컨버터가 포함된 쿡 컨버터 형태인 디시-디시 컨버터부; 상기 디시-디시 컨버터부에서 출력되는 상기 제1 출력전압(Vo1) 중 홀수 또는 짝수 번째 구간을 부극성으로 전환하여 정현파의 제2 출력전압(Vo2)을 생성한 후 계통전원과 연계시키는 언폴딩 브릿지 회로부; 및 상기 입력전압(Vin)과 그에 대응되는 입력전류(iin), 상기 제1 출력전압(Vo1)과 그에 대응되는 제1 출력전류(io1) 및 상기 제2 출력전압(Vo2)을 입력받아 펄스폭변조신호(PWM)를 생성하여 상기 디시-디시 컨버터부의 동작을 제어하는 메인 제어부;를 포함하되, 상기 메인 제어부는, 내부에서 생성된 듀티전압과 삼각파형을 비교하여 그에 따른 듀티비를 갖는 상기 펄스폭변조신호(PWM)를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터에 의하면 부스트 컨버터 타입과 벅 컨버터 타입이 포함된 형태의 쿡 컨버터를 이용하여 신재생 에너지 모듈로부터 공급되는 직류전압을 전파 정류된 정현파의 전압으로 변환하고, 언폴딩 브릿지 회로부에서는 전파 정류된 정현파의 전압의 반 주기를 부극성으로 전환하여 정현파의 출력전압을 계통전원에 출력하도록 하는 단일단 인버터를 구성함으로써, 저비용 및 고전력 밀도를 가지는 모듈형 인버터로 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 계통 외란 환경과 우반면 제로 영향으로 인한 출력 전류 제어 문제를 해결하여 계통 연계 환경에서도 안정적으로 쿡 컨버터 기반의 단일단 인버터의 구동을 가능하게 하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 디시-디시 컨버터부와 언폴딩 브릿지 회로부의 출력 파형도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 디시-디시 컨버터부의 상세 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 디시-디시 컨버터부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 디시-디시 컨버터부의 동작을 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 언폴딩 브릿지 회로부의 상세 회로도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 메인 제어부의 상세 블록도이다.
도 8은 도 7의 메인 제어부의 제어기의 상세 블록도이다.
도 9는 비례적분제어기를 적용한 종래의 출력 전압 및 전류 파형이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터를 적용한 출력 전압 및 전류 파형이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터는 신재생 에너지 모듈(110), 디시-디시(DC-DC) 컨버터부(120), 언폴딩 브릿지(unfolding bridge) 회로부(130), 메인 제어부(140), 계통전원(150), 제1 전압 전류 센싱부(160), 제2 전압 전류 센싱부(170) 및 출력전압 센싱부(180)를 포함한다.
디시-디시(DC-DC) 컨버터부(120)는 부스트 컨버터부와 벅 컨버터부가 포함된 형태의 쿡 컨버터(Cuk converter)를 구비하여, 상기 신재생 에너지 모듈로부터 공급되는 직류 형태의 입력전압(Vin)을 도 2의 (a)와 같이 전파 정류된 정현파의 제1 출력전압(Vo1)으로 변환하여 출력한다.
상기 디시-디시 컨버터부(120)는 상기 입력전압(Vin)에 대하여 샘플링 주기마다 듀티 비율을 다르게 설정하여 전파 정류된 정현파의 전압으로 출력할 수 있다. 상기 디시-디시 컨버터부(120)는 벅 컨버터 혹은 부스트 컨버터만 사용하는 것이 아니라 상기와 같은 쿡 컨버터를 사용함으로써, 내부적으로 전압을 상승시키는 동작과 하강시키는 동작을 모두 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 디시-디시 컨버터부(120)는 고전력 밀도를 갖는 전력을 출력할 수 있고 입력과 출력 전력 모두에서 리플을 최소화 할 수 있다.
그리고, 상기 디시-디시 컨버터부(120)는 상기 부스트 컨버터부와 벅 컨버터를 트랜스포머를 통해 연결함으로써, 입력과 출력 전력 간에 절연효과를 얻을 수 있고, 쿡 컨버터의 듀티 비율 입력 영역대를 줄여서 상대적으로 듀티 비율 변화에 따른 전압 변화가 민감한 높은 듀티 비율 영역대를 피할 수 있으며, 보다 용이하게 최대전력점 추종(MPPT)을 할 수 있도록 전력을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 디시-디시 컨버터부의 상세 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 디시-디시 컨버터부(120)는 부스트 컨버터부(121)와 벅 컨버터부(123)를 구비하며, 상기 부스트 컨버터부(121)와 벅 컨버터부(123)는 트랜스포머(122)에 의해 절연된 상태로 연결된 구조를 갖는다.
부스트 컨버터부는 입력전압(Vin)의 양측 단자 사이에 직렬 연결된 인덕터(L1), 커패시터(C1), 트랜스포머(122)의 1차 코일(NP) 및 상기 인덕터(L1)의 타측 단자와 입력전압(Vin)의 타측 단자 사이에 연결된 스위치소자(S1)를 포함한다. 상기 스위치소자(S1)는 모스 트랜지스터로 구현될 수 있으며, 이하 설명에서는 상기 스위치소자(S1)를 모스 트랜지스터라 칭한다. 상기 모스 트랜지스터(S1)의 양측 단자 사이에 커패시터(C2)가 연결된다.
벅 컨버터부(123)는 제1 출력전압(Vo1)의 양측 단자 사이에 직렬로 연결된 인덕터(L2), 커패시터(C3), 상기 트랜스포머(122)의 2차 코일(NS), 상기 인덕터(L2)의 타측 단자와 제1 출력전압(Vo1)의 타측 단자 사이에 역방향으로 연결된 다이오드(D1) 및 상기 제1 출력전압(Vo1)의 양측 단자 사이에 연결된 커패시터(C4)를 포함한다.
쿡 컨버터부(123)는 샘플링 주기마다 다른 듀티 전압을 입력 시켜 직류 전원을 전파 정류된 정현파형 전원으로 변환시키기 위한 것으로 기존의 승압형 컨버터와 인버터부를 지니는 2단 인버터에서의 승압형 컨버터의 소자들 보다 상당히 낮은 값으로 소자 구현이 가능하다. 본 발명에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 구현 및 제어 알고리즘의 검증을 위해 소자 값을 아래와 같이 설계 하였다.
Figure 112017032610914-pat00001
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 디시-디시 컨버터부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 상기 디시-디시 컨버터부에서 스위치 소자인 모스 트랜지스터(S1)가 온되었을 때의 전류 흐름을 도식화 한 것이고, 도 5는 상기 모스 트랜지스터(S1)가 오프되었을 때의 전류 흐름을 도식화 한 것으로 이들을 참조하여 상기 디시-디시 컨버터부의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 4를 참조하면, 디시-디시 컨버터부(120)에서 모스 트랜지스터(S1)가 메인제어부로부터 공급되는 펄스폭변조신호(PWM)에 의해 온되면 인덕터(L1)에만 입력전압(Vin)이 공급되어 상기 인덕터(L1)를 통해 흐르는 전류가 상승되고, 이에 의해 상기 인덕터(L1)에 전기에너지가 축적된다. 이와 같은 동작은 종래의 부스트 컨버터의 스위치 온 모드의 동작과 유사하다.
그리고, 커패시터(C1)에 충전되어 있던 전기에너지가 트랜스포머(122)의 1차 코일(NP)에 전달되어 그에 따른 전기에너지가 상기 트랜스포머(122)의 2차 코일(NS)에 전달된다. 상기 트랜스포머(122)의 2차 코일(NS)에 전달된 전기에너지와 커패시터(C3)에 충전되어 있던 전기에너지가 함께 방출되어 인덕터(L2)와 커패시터(C4)에 전달된다. 따라서, 디시-디시 컨버터부(120)의 제1 출력전압(VO1)은 상기 커패시터(C3)의 양측 단자 사이에 걸린 전압과 같다. 이와 같은 동작은 종래 벅 컨버터의 스위치 오프 모드의 동작과 유사하다.
도 5를 참조하면, 상기 디시-디시 컨버터부(120)에서 모스 트랜지스터(S1)가 상기 펄스폭변조신호(PWM)에 의해 오프되면 인덕터(L1)에 축적된 전기에너지가 방전되는데, 이때 입력전압(Vin)과 인덕터(L1)의 전압 극성이 서로 같다. 이에 따라, 입력전압(Vin)과 인덕터(L1)의 전압이 합해져서 커패시터(C1)와 트랜스포머(122)의 1차 코일(NP)에 전달된다. 따라서, 상기 트랜스포머(122)의 1차 코일(NP)과 2차 코일(NS)의 권선비(NS/NP)로 승압된 전압이 트랜스포머(122)로부터 커패시터(C3)에 전달되어 충전된다. 이와 같은 동작은 종래 부스트 컨버터의 스위치 오프 모드의 동작과 유사하다. 그리고, 상기 인덕터(L2)에 축적된 전기에너지가 방출되어 커패시터(C4)에 충전되므로 디시-디시 컨버터부(120)의 출력전류량은 줄어들게 된다. 이와 같은 동작은 벅 컨버터의 스위치 온 모드의 동작과 유사하다.
종래의 디시디시 컨버터부가 디시 전압을 출력하는데 비하여, 본 발명에 따른 디시-디시 컨버터부(120)는 전파정류된 정현파 전압을 출력하므로 적은 용량의 커패시터(C3)를 사용할 수 있다.
언폴딩 브릿지 회로부(130)는 상기 디시-디시 컨버터부(120)에서 출력되는 전파 정류된 정현파의 전압 중 짝수 번째(또는 홀수 번째) 구간을 부극성으로 전환하여 도 2의 (b)와 같은 정현파 형태의 제2 출력전압(Vo2)을 계통전원(150)에 출력한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 언폴딩 브릿지 회로부의 상세 회로도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 언폴딩 브릿지 회로부(130)는 상기 디시-디시 컨버터부(120)의 제1 출력전압(VO1)에 연결된 양측 입력단자의 사이에 직렬 연결된 다이리스터(DR1,DR2), 상기 디시-디시 컨버터부(120)의 제1 출력전압(VO1)에 연결된 양측 입력단자의 사이에 직렬연결된 다이리스터(DR3,DR4), 상기 다이리스터(DR3,DR4)의 연결노드와 제2 출력전압(VO2)의 일측 단자 사이에 연결된 인덕터(L3)를 포함한다.
도 6을 참조하면, 계통전원이 정극성(+)일 때 제1 스위칭모드가 설정되어 다이리스터(DR2,DR3)가 온되고 다이리스터(DR1,DR4)가 오프되어 전파 정류된 홀수번째 정현파 전압이 그대로 제2 출력전압(VO2)으로 출력된다. 그리고, 상기 계통전원(150)이 부극성(-)일 때에는 제2 스위칭 모드가 설정되어 상기 다이리스터(DR2,DR3)가 오프되고 상기 다이리스터(DR1,DR4)가 온되어 전파 정류된 정현파 전압 중에서 짝수 번째 구간이 부극성으로 전환된다. 이에 따라, 언폴딩 브릿지 회로부(130)의 제2 출력전압(Vo2)이 도 2의 (b)와 같이 정현파 형태로 출력된다.
예를 들어, 계통전원의 주파수가 60 Hz일 때 이에 상응되게 다이리스터(DR1,DR2),(DR3, DR4)가 상기 제1 스위칭 모드와 제2 스위칭 모드로 스위칭 동작한다. 이러한 스위칭 동작은 기존의 인버터보다 낮은 주파수로 작동할 뿐만 아니라 전압과 전류가 '0'일 때 스위칭 동작을 함으로써 스위칭 손실을 최소화 하는 특징을 지니고 있다.
언폴딩 브릿지 회로부(130)의 출력단에 연결된 인덕터(L3)로 이루어진 L 필터는 전력 리플을 최소화 하는 역할을 한다. 종래의 인버터부에서는 디시 전압을 스위칭하여 구형파를 생성한 후 필터를 통해 교류전력으로 출력하는데 비하여, 본 발명에 따른 언폴딩 브릿지 회로부(130)는 디시-디시 컨버터부(120)에서 전파정류된 정현파의 극성을 바꾸어주는 역할만 수행한다. 따라서, 인덕터(L3)로 이루어진 L 필터의 역할을 최소화할 수 있으므로 상기 인덕터(L3)의 용량을 최소화할 수 있다. 실제 본 발명에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 구현 및 제어 알고리즘의 검증을 위해 상기 인덕터(L3) 소자 값을 190μH 로 설계 하였다.
제1 전압 전류 센싱부(160)는 상기 신재생 에너지 모듈(110)로부터 입력되는 전압과 전류를 검출하여 그에 따른 입력전압(Vin) 및 입력전류(iin)를 출력한다.
제2 전압 전류 센싱부(170)는 상기 디시-디시 컨버터부(120)에서 출력되는 전파정류된 전압과 전류를 검출하여 그에 따른 제1 출력전압(Vo1)과 제1 출력전류(io1)를 출력한다.
출력전압 센싱부(180)는 상기 언폴딩 브릿지 회로부(130)에서 출력되는 전압을 검출하여 그에 따른 제2 출력전압(Vo2)을 출력한다.
메인 제어부(140)는 상기 제1 전압 전류 센싱부(160)에서 출력되는 상기 입력전압(Vin)과 입력전류(iin), 상기 제2 전압 전류 센싱부(170)에서 출력되는 제1 출력전압(Vo1)과 제1 출력전류(io1) 및 상기 출력전압 센싱부(180)에서 출력되는 제2 출력전압(Vo2)을 근거로 해당 듀티비를 갖는 펄스폭변조신호(PWM)를 생성하여 상기 부스트 컨버터부에서 모스트랜지스터(S1)의 스위칭 동작을 제어한다. 이에 따라, 디시-디시 컨버터부(120)가 직류 형태의 입력전압(Vin)을 상기 정현파의 제1 출력전압(Vo1)으로 변환하여 출력할 수 있게 되는데, 이에 대하여 도 7을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 메인 제어부의 상세 블록도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 기준듀티전압 생성부(141), 최대전력점 추종부(MPPT, 142), 위상동기 루프부(143), 기준출력전류 연산부(144), 제1 합산기(145), 제어기(146), 제2 합산기(147) 및 비교기(148)를 포함한다.
기준듀티전압 생성부(141)는 상기 제1 전압 전류 센싱부(160)로부터 공급되는 입력전압(Vin)과 제2 전압 전류 센싱부(170)로부터 공급되는 제1 출력전압(Vo1)을 공급받아, 다음의 <수학식 1>을 이용하여 기준듀티전압(Vduty_ref)을 출력한다. 상기 기준듀티전압(Vduty_ref)은 상기 디시-디시 컨버터부(120)가 입력전압(Vin)을 전파정류된 정현파의 제1 출력전압(Vo1)으로 변환하는데 사용되는 전압이다.
Figure 112017032610914-pat00002
여기서, NS/NP는 상기 트랜스포머의 권선비이다.
그런데, 부하가 불안정한 계통전압인 경우 상기 디시-디시 컨버터부(120)가 상기 기준듀티전압(Vduty_ref)만을 이용하여 정상적인 교류전류를 생성하는데 어려움이 있다. 이를 감안하여 다음과 같은 과정을 통해 추가듀티전압(Vduty_add)을 더 구하게 된다.
최대전력점 추종부(MPPT)는 상기 제1 전압 전류 센싱부(160)로부터 공급되는 입력전압(Vin)과 입력전류(iin)를 근거로 신재생 에너지 모듈(110)이 최대 전력을 출력하는데 필요한 최적전류값(ioptimum)을 구하여 출력한다.
위상동기 루프부(143)는 출력전압 센싱부(180)로부터 공급되는 제2 출력전압(Vo2)에 동기화 되는 최종 위상값을 도출한다.
기준출력전류 연산부(144)는 계통전원(150)과 같은 위상을 구하기 위하여, 상기 최대전력점 추종부(142)로부터 공급되는 최적전류값(ioptimum)에서 정현파의 전류값(Ai)을 획득하고, 상기 위상동기 루프부(143)에서 출력되는 최종 위상값을 근거로 60Hz로 동기화된 주파수(ωd)를 구한다. 그리고, 상기 기준출력전류 연산부(144)는 상기와 같이 구한 정현파의 전류값(Ai) 및 주파수(ωd)와 다음의 <수학식 2>를 이용하여 기준출력전류(io1_ref)를 구한다.
Figure 112017032610914-pat00003
제1 합산기(145)는 상기 기준출력전류 연산부(144)에서 출력되는 상기 기준출력전류(io1_ref)의 절대값과 상기 제2 전압 전류 센싱부(170)에서 출력되는 출력전류(io1)의 차이 값을 구하여 그에 따른 차전류(idiff)를 출력한다.
제어기(146)는 상기 제1 합산기(145)에서 출력되는 차전류(idiff)를 이용하여 추가듀티전압(Vduty_add)을 출력한다.
도 8은 도 7의 메인 제어부의 제어기의 상세 블록도이다. 도 8을 참조하여 제어기(146)의 동작에 대해 상세히 설명하면 아래와 같다.
반복학습 제어기(Repetitive controller, 146-1)는 상기 차전류(idiff)를 반복 학습하여 위상 앞섬 보상기(Phase-lead compensator, 146-2)를 통과한 후, 제1 추가듀티전압(Vduty_add_1)을 출력한다.
상기 반복학습 제어기(146-1)는 위상 앞섬 보상기(146-2)와 함께 이루어져 있다. 반속학습 제어기(146-1)는 이전 주기들의 같은 위상의 차전류 들을 모두 저장하여 합한 값에 대해 최종적으로 저역통과필터(LPF)를 통과시킨 값을 출력하며, 이 값을 위상 앞섬 보상기(146-2)를 통해 몇 단계 뒤의 위상에서 이 값을 출력하도록 한다. 이러한 위상 앞섬 보상기(146-2)를 통해서 쿡 기반의 모듈형 인버터의 우반면 제로 영향을 보상할 수 있다.
제3 합산기(146-3)는 상기 제1 추가듀티전압(Vduty_add_1)과 상기 차전류(idiff)를 합산하여 그에 따른 제2 추가듀티전압(Vduty_add_2)을 출력한다.
비례적분(Proportional-Integral) 제어기(146-4)는 제2 추가듀티전압(Vduty_add_2)을 비례적분하여 최종적으로 추가듀티전압(Vduty_add)을 출력한다.
제2 합산기(147)는 상기 기준듀티전압(Vduty_ref)과 추가듀티전압(Vduty_add)을 합산하여 그에 따른 듀티전압(Vduty)을 출력한다.
비교기(148)는 상기 제2 합산기(147)로부터 비반전 입력단자에 입력되는 듀티전압(Vduty)을 반전 입력단자에 입력되는 삼각파형(RW)과 비교하여 그에 따른 듀티비를 갖는 펄스폭변조신호(PWM)를 출력한다.
상기 설명에서와 같이 상기 비교기(148)가 단순히 상기 기준듀티전압 생성부(141)로부터 공급되는 상기 기준듀티전압(Vduty_ref)을 상기 삼각파형(RW)과 비교하여 그에 따른 펄스폭변조신호(PWM)를 출력하는 것이 아니라, 상기와 같은 과정을 통해 획득된 상기 듀티전압(Vduty)과 삼각파형(RW)과 비교하여 그에 따른 듀티비를 갖는 펄스폭변조신호(PWM)를 출력함으로써, 상기 디시-디시 컨버터부(120) 및 언폴딩 브릿지 회로부(130)를 통해 정상적인 교류 전류를 출력할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터의 알고리즘 검증을 위해서 계통 연계 환경에서 쿡 기반의 모듈형 인버터를 이용해 400W급 전력 변환 실험을 실시하였다.
도 9와 도 10은 계통 연계 환경에서쿡 컨버터 기반의 모듈형 인버터를 이용하여 전력 400W급 전력 변환 실험을 실시한 최종 출력 전압 및 전류 파형을 나타내는 도면이다.
도 9는 기존의 선형 제어기만을 적용한 파형이고 도 10은 본 발명에 따른 제어 알고리즘을 적용한 2.5%의 전고조파 왜곡률(THD : Total Harmonic Distortion)을 가지는 출력전류파형이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위` 가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (17)

  1. 계통 연계형 단일단 인버터에 있어서,
    신재생 에너지 모듈;
    상기 신재생 에너지 모듈로부터 공급되는 직류 형태의 입력전압(Vin)을 전파 정류된 정현파의 제1 출력전압(Vo1)으로 변환하여 출력하며, 부스트 컨버터와 벅 컨버터가 포함된 쿡 컨버터 형태인 디시-디시 컨버터부;
    상기 디시-디시 컨버터부에서 출력되는 상기 제1 출력전압(Vo1) 중 홀수 또는 짝수 번째 구간을 부극성으로 전환하여 정현파의 제2 출력전압(Vo2)을 생성한 후 계통전원과 연계시키는 언폴딩 브릿지 회로부; 및
    상기 입력전압(Vin)과 그에 대응되는 입력전류(iin), 상기 제1 출력전압(Vo1)과 그에 대응되는 제1 출력전류(io1) 및 상기 제2 출력전압(Vo2)을 입력받아 펄스폭변조신호(PWM)를 생성하여 상기 디시-디시 컨버터부의 동작을 제어하는 메인 제어부;를 포함하되,
    상기 메인 제어부는
    내부에서 생성된 듀티전압과 삼각파형을 비교하여 그에 따른 듀티비를 갖는 상기 펄스폭변조신호(PWM)를 생성하되,
    상기 입력전압(Vin)과 상기 제1 출력전압(Vo1)을 근거로 기준듀티전압을 생성하는 기준듀티전압 생성부;
    상기 입력전압(Vin)과 상기 입력전류(iin)를 근거로 상기 신재생 에너지 모듈이 최대 전력을 출력하는데 필요한 최적 전류값을 구하는 최대전력점 추종부;
    상기 제2 출력전압(Vo2)에 동기화되는 최종 위상값을 도출하는 위상동기 루프부;
    상기 최대전력점 추종부로부터 공급되는 최적전류값에서 정현파의 전류값을 획득하고, 상기 최종 위상값을 근거로 동기화된 주파수를 구한 후 상기 정현파의 전류값 및 주파수를 이용하여 기준출력전류를 구하는 기준출력전류 연산부;
    상기 기준출력전류의 절대값과 상기 제1 출력전류(io1)의 차이 값을 구하여 그에 따른 차전류를 구하는 제1 합산기;
    상기 차전류를 이용해 추가듀티전압을 출력하는 제어기;
    상기 기준듀티전압과 상기 추가듀티전압을 합산하여 그에 따른 듀티전압을 구하는 제2 합산기; 및
    상기 듀티전압과 삼각파형을 비교하여 그에 따른 듀티비를 갖는 상기 펄스폭변조신호를 생성하여 출력하는 비교기;를 포함하며,
    상기 제어기는
    상기 차전류를 이용해 반복학습한 최종 값을 출력하는 반복학습 제어기;
    상기 반복학습 제어기의 출력을 보상하여 제1 추가듀티전압을 출력하는 위상 앞섬 보상기;
    상기 제1 추가듀티전압과 상기 차전류를 합산하여 제2 추가듀티전압을 출력하는 제3 합산기; 및
    상기 제2 추가듀티전압을 비례적분하여 추가 듀티전압을 출력하는 비례적분 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 기준출력전류 연산부는
    아래의 수학식에 따라 기준출력전류를 구하는 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
    Figure 112018084753280-pat00004

    여기서, io1_ref는 기준출력전류, Ai는 상기 정현파의 전류값, ωd는 상기 위상동기 루프부로부터 공급되는 계통전원과 동기화된 주파수이다.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 신재생 에너지 모듈은
    복수 개의 모듈을 구비하여 직류 형태의 상기 입력전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 디시-디시 컨버터부는
    샘플링 주기마다 듀티 비율을 다르게 설정하여 상기 제1 출력전압(Vo1)을 출력하는 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 디시-디시 컨버터부는
    상기 신재생 에너지 모듈로부터 공급되는 상기 입력전압을 승압시켜 주기적으로 축적하는 부스트 컨버터부;
    상기 부스트 컨버터부에 축적된 전압을 강하시켜 출력하는 벅 컨버터부; 및
    상기 부스트 컨버터부의 출력단과 상기 벅 컨버터부의 입력단을 절연된 상태로 연결하는 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 부스트 컨버터부는
    상기 입력전압의 일측 단자와 상기 트랜스포머의 1차 코일의 일측 탭의 사이에 직렬로 연결된 제1 인덕터와 제1 커패시터; 및
    상기 제1 인덕터와 제1 커패시터의 공통 연결노드와 상기 입력전압의 타측 단자의 사이에 연결된 스위치 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 스위치 소자는
    모스트랜지스터인 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 모스트랜지스터의 양측 단자 사이에 제2 커패시터가 연결된 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 벅 컨버터부는
    상기 트랜스포머의 2차코일의 일측 탭과 상기 제1 출력전압의 일측 단자의 사이에 직렬로 연결된 제3 커패시터와 제2 인덕터;
    상기 제3 커패시터와 제2 인덕터의 공통 연결노드와 상기 제1 출력전압의 타측 단자의 사이에 연결된 다이오드; 및
    상기 제1 출력전압의 양측 단자의 사이에 연결된 제4 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 언폴딩 브릿지 회로부는
    상기 제1 출력전압에 연결된 양측 입력단자의 사이에 직렬 연결된 제1 다이리스터와 제2 다이리스터; 및
    상기 제1 출력전압에 연결된 양측 입력단자에 직렬 연결된 제3 다이리스터와 제4 다이리스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 언폴딩 브릿지 회로부는
    상기 정현파의 정극성 주기에서 상기 제2 다이리스터 및 상기 제3 다이리스터가 온되고, 상기 제1 다이리스터 및 상기 제4 다이리스터가 오프되어 상기 전파 정류된 정현파를 그대로 출력하고,
    부극성 주기에서는 상기 제2 다이리스터 및 상기 제3 다이리스터가 오프되고, 상기 제1 다이리스터 및 상기 제4 다이리스터가 온되어 상기 전파 정류된 정현파 중에서 짝수번째 주기를 부극성으로 전환하여 출력하는 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 언폴딩 브릿지 회로부는
    출력단에 L 필터를 더 구비한 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 L필터는
    상기 제3 다이리스터 및 제4 다이리스터의 연결노드와 상기 제2 출력전압의 일측 단자 사이에 연결된 제3 인덕터로 이루어지며, 상기 정현파의 출력전압의 리플을 제거하는 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 메인 제어부는
    상기 입력전압과 상기 입력전류를 센싱하는 제1 전압 전류 센싱부;
    상기 제1 출력전압과 상기 제1 출력전류를 센싱하는 제2 전압 전류 센싱부;및
    상기 제2 출력전압을 센싱하는 출력전압 센싱부;에 각기 연결된 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
  17. 제 1항에 있어서, 상기 기준듀티전압 생성부는
    아래의 수학식을 이용하여 상기 기준듀티전압(Vduty_ref)을 구하는 것을 특징으로 하는 쿡 컨버터 기반의 계통 연계형 단일단 인버터.
    Figure 112018084753280-pat00005

    여기서, Vo1은 상기 제1 출력전압, Vin은 상기 입력전압, NS/NP는 상기 디시-디시 컨버터부에 구비된 트랜스포머의 권선비이다.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20230155521A1 (en) * 2021-11-15 2023-05-18 Enphase Energy, Inc. Bootstrap start-up circuit for microinverter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101600565B1 (ko) * 2015-04-15 2016-03-07 포항공과대학교 산학협력단 싱글 스테이지 포워드-플라이백을 이용한 태양광 마이크로 인버터

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090086520A1 (en) 2006-04-18 2009-04-02 Kazuhito Nishimura Grid-Connected Power Conditioner and Grid-Connected Power Supply System
US20120262967A1 (en) 2011-04-13 2012-10-18 Cuks, Llc Single-stage inverter with high frequency isolation transformer
US20120268969A1 (en) 2011-04-20 2012-10-25 Cuks, Llc Dc-ac inverter with high frequency isolation transformer
KR101572873B1 (ko) * 2015-04-15 2015-11-30 포항공과대학교 산학협력단 전기에너지 저장 시스템의 양방향 인버터
KR101600565B1 (ko) * 2015-04-15 2016-03-07 포항공과대학교 산학협력단 싱글 스테이지 포워드-플라이백을 이용한 태양광 마이크로 인버터

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