KR102276723B1 - Droop control method and controller for bi-directional distributed generator - Google Patents

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KR102276723B1 KR1020180131738A KR20180131738A KR102276723B1 KR 102276723 B1 KR102276723 B1 KR 102276723B1 KR 1020180131738 A KR1020180131738 A KR 1020180131738A KR 20180131738 A KR20180131738 A KR 20180131738A KR 102276723 B1 KR102276723 B1 KR 102276723B1
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김래영
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Abstract

양방향 분산 전원용 드룹 제어 방법 및 그 장치가 개시된다. 양방향 분산 전원용 드룹 제어 방법은, 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 각각 입력받는 단계; 및 상기 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 이용하여 상기 양방향 분산 발전기의 출력 전력이 정해진 전압 규제 범위내에 존재하도록 드룹 제어하는 단계를 포함한다. Disclosed are a droop control method for a bidirectional distributed power supply and an apparatus therefor. A droop control method for a bidirectional distributed power supply includes: receiving input line resistance and structure, maximum load consumption power, and maximum generated power, respectively; and controlling the droop so that the output power of the bidirectional distributed generator is within a predetermined voltage regulation range using the line resistance and structure, maximum load consumption power and maximum generated power.

Description

양방향 분산 전원용 드룹 제어 방법 및 그 장치{Droop control method and controller for bi-directional distributed generator}Droop control method and apparatus for bi-directional distributed power supply

본 발명은 양방향 분산 전원용 드룹 제어 방법 및 제어기에 관한 것이다. The present invention relates to a droop control method and controller for a bidirectional distributed power supply.

분산발전기(Distributed generator, 이하 DG)의 발전용량이 전 세계적으로 증가함에 따라 생산된 전력을 효과적으로 이용하기 위한 마이크로그리드(Microgrid, 이하 MG) 연구가 활발히 진행되고 있다. MG란 부하와 DG가 상호 연계되어있는 전력시스템으로써 상황에 따라 계통연계 또는 독립운전의 형태로 운영되는 자립성을 가진 소규모 전력망이다. 특히 dc MG는 ac에 비해 무효전력 및 고조파 성분이 없기 때문에 좋은 전력품질, 높은 전력변환 효율 및 제어의 편리성을 가진다. dc MG의 안정적이고 효율적인 운영을 위해서 다양한 제어 전략들이 제안되어 왔다. 기존의 제어 전략들은 중앙(Centralized)제어, 통신을 사용하는 분산(Distributed)제어, 그리고 비중앙(Decentralized)제어로 분류할 수 있다.As the power generation capacity of distributed generators (DG) increases worldwide, research on microgrids (hereinafter referred to as MG) to effectively use the generated power is being actively conducted. MG is a power system in which the load and DG are interconnected, and it is a small power grid with self-reliance that operates in the form of grid connection or independent operation depending on the situation. In particular, dc MG has good power quality, high power conversion efficiency and convenience of control because there is no reactive power and harmonic components compared to ac. Various control strategies have been proposed for the stable and efficient operation of dc MG. Existing control strategies can be classified into centralized control, distributed control using communication, and decentralized control.

비중앙 제어는 지역정보만으로 제어를 수행하기 때문에 통신 시스템이 필요 없는 장점이 있으며, 일반적으로 드룹제어를 사용한다. 드룹제어는 DG의 출력전류 증감에 따라 출력전압을 제어함으로써 자율적인 전력 분담이 이루어지도록 한다. 드룹 제어에 있어 드룹 게인은 제어 성능 및 안정도에 영향을 주는 중요한 매개변수로써, DG간 적절한 전력 분담이 수행되기 위해서 드룹 게인이 적절히 설계되어야 한다. dc MG 선로 구성 시, 선로 저항은 드룹 게인 값에 영향을 미치므로 이를 고려한 드룹 게인이 설계가 필요하다. The non-centralized control has the advantage of not requiring a communication system because it performs control only with local information, and generally uses droop control. The droop control enables autonomous power sharing by controlling the output voltage according to the increase or decrease of the output current of the DG. In droop control, the droop gain is an important parameter that affects control performance and stability, and the droop gain must be properly designed in order to properly distribute power between DGs. When configuring the dc MG line, the line resistance affects the droop gain value, so it is necessary to design the droop gain considering this.

기존 가변 저항 방식의 드룹 제어 장치 및 방법의 경우, 에너지 저장장치만으로 DC 마이크로그리드를 제어하는 독립형 마이크로그리드를 대상으로 하기 때문에 계통이 연계되어 있는 마이크로그리드에 적용할 수 없는 문제점이 있다. In the case of the existing variable resistance droop control device and method, there is a problem that it cannot be applied to the microgrid that is connected to the grid because it targets the independent microgrid that controls the DC microgrid only with the energy storage device.

또한 DC 마이크로그리드 내 양방향 분산형 전원을 통해 분산 제어를 수행할 경우, 드룹 게인은 선로 저항에 영향을 받음으로써 최초 설계된 대로 제어가 수행되지 않는 문제가 발생하게 된다. In addition, when distributed control is performed through bidirectional distributed power in the DC microgrid, the droop gain is affected by the line resistance, resulting in a problem that the control is not performed as originally designed.

본 발명은 양방향 분산 전원용 드룹 제어 방법 및 제어기를 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to provide a droop control method and controller for a bidirectional distributed power supply.

또한, 본 발명은 DC 마이크로그리드내 양방향 분산형 전원이 전력 조류 흐름을 원활히 제어하고 버스 전압 조절 성능을 유지할 수 있는 양방향 분산 전원용 드룹 제어 방법 및 제어기를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a droop control method and controller for a bidirectional distributed power supply in a DC microgrid, in which the bidirectional distributed power supply can smoothly control the power current flow and maintain bus voltage regulation performance.

또한, 본 발명은 선로 저항을 고려한 양방향 분산 전원용 드룹 제어 방법 및 제어기를 통해, 분산형 전원의 전력 공유 정확도를 향상시키고 동시에 DC 마이크로그리드 내에서 발생할 수 있는 최대 부하전력 소모 상황 및 최대 발전 상황에서 전압 조절 성능을 유지할 수 있는 양방향 분산 전원용 드룹 제어 방법 및 제어기를 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention improves the power sharing accuracy of the distributed power supply through a droop control method and controller for a bidirectional distributed power supply considering line resistance, and at the same time, the voltage in the maximum load power consumption situation and the maximum power generation situation that can occur in the DC microgrid An object of the present invention is to provide a droop control method and controller for a bidirectional distributed power supply capable of maintaining regulating performance.

본 발명의 일 측면에 따르면, 양방향 분산 전원용 드룹 제어를 위한 시스템 및 그 장치가 제공된다. According to one aspect of the present invention, a system and apparatus for droop control for a bidirectional distributed power supply are provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 마이크로그리드를 구성하는 제1 양방향 분산 발전기(BDG: Bi-directional distributed generator)와 제2 양방향 분산 발전기; 및 상기 제1 양방향 분산 발전기와 상기 제2 양방향 분산 발전기의 선로 저항을 고려하여 상기 제1 양방향 분산 발전기 및 상기 제2 양방향 분산 발전기의 출력 전력이 정해진 전압 규제 범위내에 존재하도록 드룹 제어하는 드룹 제어 장치를 포함하는 전력 제어 시스템이 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a first bi-directional distributed generator (BDG) and a second bi-directional distributed generator constituting the microgrid; and a droop control device for droop control so that the output powers of the first bidirectional distributed generator and the second bidirectional distributed generator are within a predetermined voltage regulation range in consideration of the line resistance of the first bidirectional distributed generator and the second bidirectional distributed generator A power control system comprising a may be provided.

상기 마이크로그리드는 직류일 수 있다.The microgrid may be direct current.

상기 드룹 제어 장치는, 자코비안 행렬을 선형화한 전력 방정식을 이용하여 도출된 전압 민감도 행렬에 기초하여 상기 제2 양방향 분산 발전기의 전력 분담률 향상 계수값을 도출하고, 상기 도출된 전력 분담률 향상 계수값을 이용하여 상기 제1 또는 제2 양방향 분산 발전기의 드룹 게인을 변경할 수 있다. The droop control device derives the power sharing ratio improvement coefficient value of the second bidirectional distributed generator based on the voltage sensitivity matrix derived using the power equation obtained by linearizing the Jacobian matrix, and the derived power sharing ratio improvement coefficient value It is possible to change the droop gain of the first or second bidirectional distributed generator.

상기 전력 분담률 향상 계수값 도출은, 상기 전압 민감도 행렬에 기초하여 상기 제1 또는 제2 양방향 분산 발전기의 최대 부하전력 소모 상태 및 최대 발전 상황에서의 전력 분담률 향상 계수값을 각각 도출할 수 있다. The power sharing ratio improvement coefficient value derivation may be based on the voltage sensitivity matrix to derive the power sharing ratio improvement coefficient value in the maximum load power consumption state and the maximum power generation situation of the first or second bidirectional distributed generator, respectively.

상기 드룹 제어 장치는, 상기 전력 분담률 향상 계수값을 반영하여 상기 전압 민감도 행렬을 재계산하며, 상기 재계산된 전압 민감도 행렬을 이용하여 최대 부하 및 최대 발전 상황에서의 각 버스에서의 전압 변동값을 각각 도출하되, 상기 각 버스에서의 전압 변동값 중 최대 전압 변동값이 설정된 전압 변동 폭 이하가 되도록 드룹 게인을 조절할 수 있다. The droop control device recalculates the voltage sensitivity matrix by reflecting the value of the power sharing factor improvement coefficient, and uses the recalculated voltage sensitivity matrix to determine the voltage fluctuation value in each bus under the maximum load and maximum power generation conditions However, the droop gain may be adjusted so that the maximum voltage fluctuation value among the voltage fluctuation values in each bus is equal to or less than the set voltage fluctuation width.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 마이크로그리드를 구성하는 양방향 분산 발전기의 드룹 제어 장치에 있어서, 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 각각 입력받는 입력부; 및 상기 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 이용하여 상기 양방향 분산 발전기의 출력 전력이 정해진 전압 규제 범위내에 존재하도록 드룹 제어하는 드룹 제어기를 포함하는 드룹 제어 장치가 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for controlling a droop of a bidirectional distributed generator constituting a microgrid, comprising: an input unit for receiving line resistance and structure, maximum load consumption power and maximum generated power, respectively; and a droop controller for droop control so that the output power of the bidirectional distributed generator exists within a predetermined voltage regulation range using the line resistance and structure, maximum load consumption power, and maximum generated power.

상기 드룹 제어기는, 자코비안 행렬을 선형화한 전력 방정식을 이용하여 도출된 전압 민감도 행렬에 기초하여 상기 양방향 분산 발전기의 전력 분담률 향상 계수값을 도출하고, 상기 도출된 전력 분담률 향상 계수값을 이용하여 상기 양방향 분산 발전기의 드룹 게인을 변경할 수 있다. The droop controller derives a power sharing factor improvement coefficient value of the bidirectional distributed generator based on a voltage sensitivity matrix derived using a power equation obtained by linearizing a Jacobian matrix, and using the derived power sharing ratio improvement coefficient value The droop gain of the bidirectional distributed generator can be changed.

상기 드룹 제어기는, 상기 전압 민감도 행렬에 기초하여 상기 양방향 분산 발전기의 최대 부하 전력 소모 상태 및 최대 발전 상황에서의 전력 분담률 향상 계수값을 각각 도출할 수 있다.The droop controller may derive a value of a power sharing factor improvement coefficient in a maximum load power consumption state and a maximum power generation state of the bidirectional distributed generator, respectively, based on the voltage sensitivity matrix.

상기 드룹 제어기는, 상기 전력 분담률 향상 계수값을 반영하여 상기 전압 민감도 행렬을 재계산하며, 상기 재계산된 전압 민감도 행렬을 이용하여 최대 부하 및 최대 발전 상황에서의 각 버스에서의 전압 변동값을 각각 도출하되, 상기 각 버스에서의 전압 변동값 중 최대 전압 변동값이 설정된 전압 변동 폭 이하가 되도록 드룹 게인을 조절할 수 있다. The droop controller recalculates the voltage sensitivity matrix by reflecting the value of the power sharing factor improvement coefficient, and uses the recalculated voltage sensitivity matrix to calculate the voltage fluctuation values in each bus under the maximum load and maximum power generation, respectively. However, the droop gain may be adjusted so that the maximum voltage fluctuation value among the voltage fluctuation values in each bus is less than or equal to the set voltage fluctuation width.

상기 마이크로그리드는 직류일 수 있다.The microgrid may be direct current.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 마이크로그리드의 선로 저항을 고려하여 양방향 분산 발전기의 드룹 제어가 가능한 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, a method capable of controlling the droop of a bidirectional distributed generator in consideration of the line resistance of the microgrid is provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 직류 마이크로그리드를 구성하는 양방향 분산 발전기의 드룹 제어 방법에 있어서, 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 각각 입력받는 단계; 및 상기 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 이용하여 상기 양방향 분산 발전기의 출력 전력이 정해진 전압 규제 범위내에 존재하도록 드룹 제어하는 단계를 포함하는 드룹 제어 방법이 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a droop control method of a bidirectional distributed generator constituting a DC microgrid, the method comprising: receiving input line resistance and structure, maximum load consumption power, and maximum generated power, respectively; and controlling the droop so that the output power of the bidirectional distributed generator is within a predetermined voltage regulation range using the line resistance and structure, maximum load consumption power, and maximum generated power.

상기 드룹 제어하는 단계는, 상기 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력에 기초하여 자코비안 행렬을 선형화한 전력 방정식을 이용하여 도출된 전압 민감도 행렬에 기초하여 상기 양방향 분산 발전기의 전력 분담률 향상 계수값을 도출하는 단계; 및 상기 도출된 전력 분담률 향상 계수값을 이용하여 상기 양방향 분산 발전기의 드룹 게인을 변경하는 단계를 포함할 수 있다. The step of controlling the droop includes the power sharing ratio of the bidirectional distributed generator based on a voltage sensitivity matrix derived using a power equation obtained by linearizing a Jacobian matrix based on the line resistance and structure, maximum load consumption power and maximum generated power. deriving an improvement coefficient value; and changing the droop gain of the bidirectional distributed generator using the derived power sharing factor improvement coefficient value.

상기 전력 분담률 향상 계수값을 도출하는 단계는, 상기 전압 민감도 행렬에 기초하여 상기 양방향 분산 발전기의 최대 부하 전력 소모 상태 및 최대 발전 상황에서의 전력 분담률 향상 계수값을 각각 도출할 수 있다.The step of deriving the power sharing rate improvement coefficient value may include deriving the power sharing ratio improvement coefficient value in the maximum load power consumption state and the maximum power generation situation of the bidirectional distributed generator based on the voltage sensitivity matrix, respectively.

상기 드룹 제어하는 단계는, 상기 전력 분담률 향상 계수값을 반영하여 상기 전압 민감도 행렬을 재계산하며, 상기 재계산된 전압 민감도 행렬을 이용하여 최대 부하 및 최대 발전 상황에서의 각 버스에서의 전압 변동값을 각각 도출하는 단계; 및 상기 각 버스에서의 전압 변동값 중 최대 전압 변동값이 설정된 전압 변동 폭 이하가 되도록 드룹 게인을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. In the controlling of the droop, the voltage sensitivity matrix is recalculated by reflecting the power sharing factor improvement coefficient value, and the voltage change value in each bus under the maximum load and maximum power generation conditions using the recalculated voltage sensitivity matrix deriving each of the and adjusting the droop gain so that the maximum voltage fluctuation value among the voltage fluctuation values in each bus is equal to or less than a set voltage fluctuation width.

상기 마이크로그리드는 직류일 수 있다.The microgrid may be direct current.

본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 분산형 전원용 드룹 제어 방법 및 제어기를 제공함으로써, DC 마이크로그리드내 양방향 분산형 전원이 전력 조류 흐름을 원활히 제어하고 버스 전압 조절 성능을 유지할 수 있다. By providing a droop control method and a controller for a bidirectional distributed power supply according to an embodiment of the present invention, the bidirectional distributed power supply in the DC microgrid can smoothly control the power current flow and maintain bus voltage regulation performance.

또한, 본 발명은 선로 저항을 고려한 양방향 분산 전원용 드룹 제어 방법 및 제어기를 통해, 분산형 전원의 전력 공유 정확도를 향상시키고 동시에 DC 마이크로그리드 내에서 발생할 수 있는 최대 부하전력 소모 상황 및 최대 발전 상황에서 전압 조절 성능을 유지할 수 있다. In addition, the present invention improves the power sharing accuracy of the distributed power supply through a droop control method and controller for a bidirectional distributed power supply considering line resistance, and at the same time, the voltage in the maximum load power consumption situation and the maximum power generation situation that can occur in the DC microgrid control performance can be maintained.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 저항을 고려한 드룹 제어를 위한 드룹 버스를 반영한 조류 해석도를 도시한 도면.
도 3은 정격 용량이 다른 두 대의 BDG에 대한 출력 전압 지령(

Figure 112018107752252-pat00001
)과 출력 전류(
Figure 112018107752252-pat00002
)의 관계를 나타낸 도면.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 저항을 고려한 드룹 제어 방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드룹 제어 장치의 내부 구성을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 5-버스 그물망 선로를 구성한 실험 환경을 예시한 도면.
도 7은 도 6의 블록도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 부하 상황에 대한 실험 결과를 도시한 도면.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 발전 상황에 대한 실험 결과를 도시한 도면.1 is a view showing a power control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a bird analysis diagram reflecting a droop bus for droop control in consideration of line resistance according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is an output voltage command for two BDGs with different rated capacities (
Figure 112018107752252-pat00001
) and the output current (
Figure 112018107752252-pat00002
) showing the relationship.
4 is a flowchart illustrating a droop control method in consideration of line resistance according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the internal configuration of a droop control device according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an experimental environment configured with a 5-bus mesh line according to an embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a block diagram of Fig. 6;
8 is a view showing experimental results for a maximum load situation according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing experimental results for the maximum power generation situation according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. .

본 발명은 다수의 선로와 여러 대의 분산형 전원이 연계된 DC 마이크로그리드의 구조적 특징을 분석하기 위해 분산 제어 특성이 반영된 조류 해석 기반의 전압 민감도 해석을 수행할 수 있다. 본 발명은 선로 저항을 고려한 전압 민감도 해석을 기반으로 최대 부하 및 발전 상황에서 전압 조절 범위를 만족함과 동시에 전력 공유 성능을 향상시킬 수 있는 드룹 제어에 관한 것이다.In order to analyze the structural characteristics of a DC microgrid in which multiple lines and multiple distributed power sources are connected, the present invention can perform a current analysis-based voltage sensitivity analysis in which the distributed control characteristics are reflected. The present invention relates to a droop control capable of improving power sharing performance while satisfying a voltage control range under maximum load and power generation conditions based on voltage sensitivity analysis in consideration of line resistance.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 시스템을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a power control system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 시스템(100)은 제1 양방향 분산 발전기(110), 제2 양방향 분산 발전기(120), 제n 양방향 분산 발전기(121), 부하(130) 및 드룹 제어 장치(140)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 1 , the power control system 100 according to an embodiment of the present invention includes a first bidirectional distributed generator 110 , a second bidirectional distributed generator 120 , an nth bidirectional distributed generator 121 , and a load ( 130) and a droop control device 140 is configured.

제1 양방향 분산 발전기(110), 제2 양방향 분산 발전기(120), 제n 양방향 분산 발전기(121)는 각각의 버스를 통해 연결되는 것을 가정하기로 한다. It is assumed that the first bidirectional distributed generator 110 , the second bidirectional distributed generator 120 , and the nth bidirectional distributed generator 121 are connected through respective buses.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 양방향 분산 발전기(110) 및 제2 양방향 분산 발전기(120)는 직류 마이크로그리드를 구성하는 주체로 이해되어야 할 것이다. It should be understood that the first bidirectional distributed generator 110 and the second bidirectional distributed generator 120 according to an embodiment of the present invention constitute a DC microgrid.

본 발명의 일 실시예에서는 제1 양방향 분산 발전기(110), 제2 양방향 분산 발전기(120) 및 부하에 의해 직류 마이크로그리드가 구성되는 것으로 도시되어 있으나, 제2 양방향 분산 발전기(120)는 복수일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first bidirectional distributed generator 110, the second bidirectional distributed generator 120 and the DC microgrid is shown as being configured by the load, but the second bidirectional distributed generator 120 is a plurality of can

즉, 직류 마이크로그리드를 구성하는 복수의 양방향 분산 발전기 중에서 정격 용량이 가장 큰 양방향 분산 발전기를 제1 양방향 분산 발전기 또는 메인 양방향 분산 발전기로 통칭하기로 한다. 이외의 나머지 양방향 분산 발전기를 제2 양방향 분산 발전기 또는 서브 양방향 분산 발전기로 통칭하기로 한다. That is, the bidirectional distributed generator having the largest rated capacity among the plurality of bidirectional distributed generators constituting the DC microgrid is collectively referred to as the first bidirectional distributed generator or the main bidirectional distributed generator. The remaining bidirectional distributed generators will be collectively referred to as a second bidirectional distributed generator or a sub bidirectional distributed generator.

즉, 이하의 설명에서는 제2 양"??* 분산 발전기는 제n 양"??* 분산 발전기로 확장 해석되어야 할 것이다. That is, in the following description, the second quantity "??* distributed generator should be interpreted as an n-th quantity"??* distributed generator.

드룹 제어 장치(140)는 직류 마이크로그리드의 선로 저항을 고려하여 제1 및 제2 양방향 분산 발전기의 출력 전력이 정해진 전압 규제 범위내에 존재하도록 드룹 제어하기 위한 장치이다. The droop control device 140 is a device for controlling the droop so that the output power of the first and second bidirectional distributed generators is within a predetermined voltage regulation range in consideration of the line resistance of the DC microgrid.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 저항을 고려한 드룹 제어를 위한 드룹 버스를 반영한 조류 해석도를 도시한 도면이고, 도 3은 정격 용량이 다른 두 대의 BDG에 대한 출력 전압 지령(

Figure 112018107752252-pat00003
)과 출력 전류(
Figure 112018107752252-pat00004
)의 관계를 나타낸 도면이다. 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 도 2를 참조하여 조류 해석 모델에 대해 간략하게 설명하기로 한다. 2 is a view showing a tidal current analysis diagram reflecting a droop bus for droop control considering line resistance according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an output voltage command for two BDGs having different rated capacities (
Figure 112018107752252-pat00003
) and the output current (
Figure 112018107752252-pat00004
) is a diagram showing the relationship between For the convenience of understanding and explanation, the current analysis model will be briefly described with reference to FIG. 2 .

도 2에서 도시된 바와 같이, 양방향 분산 발전기(BDG: Bi-directional DG, 이하 BDG라 칭하기로 함, 이하에서는 BDG라 칭하기로 함)는 제n(n은 자연수) 버스에 연결될 수 있다. 도 2에서는 BDG가 하나인 것으로 도시되어 있으나, 직류 마이크로그리드를 구성하는 BDG는 도 1에서 설명한 바와 같이, 복수일 수 있다. As shown in FIG. 2 , a bi-directional distributed generator (BDG: Bi-directional DG, hereinafter referred to as BDG, hereinafter referred to as BDG) may be connected to an nth (n is a natural number) bus. Although one BDG is illustrated in FIG. 2 , the BDG constituting the DC microgrid may be plural as described in FIG. 1 .

BDG(210)는 2개의 인접 버스로 연계된 선로 구조로 연결될 수 있다. 이때, BDG간의 전력 부담을 위해 드룹 제어가 사용될 수 있다. The BDG 210 may be connected in a line structure connected by two adjacent buses. In this case, droop control may be used for power burden between BDGs.

드룹 제어 기법에 의한 출력 전압 지령(

Figure 112018107752252-pat00005
)은 수학식 1에서 보여지는 바와 같이, 출력 전류(
Figure 112018107752252-pat00006
)가 증가함에 따라 선형적으로 감소된다. Output voltage reference by droop control technique (
Figure 112018107752252-pat00005
) is the output current (
Figure 112018107752252-pat00006
) decreases linearly with increasing.

Figure 112018107752252-pat00007
Figure 112018107752252-pat00007

여기서,

Figure 112018107752252-pat00008
은 공칭전압(Nominal voltage)를 나타내고,
Figure 112018107752252-pat00009
는 가상 저항(virtual resistance), 즉 드룹 게인을 나타낸다. here,
Figure 112018107752252-pat00008
represents the nominal voltage,
Figure 112018107752252-pat00009
represents the virtual resistance, that is, the droop gain.

일반적으로 BDG의 정격 용량에 따른 전력 부담을 고려하는 경우, 수학식 2와 같이

Figure 112018107752252-pat00010
를 결정할 수 있다. In general, when considering the power burden according to the rated capacity of the BDG, as in Equation 2,
Figure 112018107752252-pat00010
can be decided

Figure 112018107752252-pat00011
Figure 112018107752252-pat00011

여기서,

Figure 112018107752252-pat00012
는 허용 전압 변동 폭을 나타내고,
Figure 112018107752252-pat00013
는 최소 허용 전압을 나타내며,
Figure 112018107752252-pat00014
는 BDG의 정격용량을 나타낸다. here,
Figure 112018107752252-pat00012
represents the allowable voltage fluctuation range,
Figure 112018107752252-pat00013
represents the minimum allowable voltage,
Figure 112018107752252-pat00014
indicates the rated capacity of BDG.

도 3은 정격 용량이 다른 두 대의 BDG에 대한 출력 전압 지령(

Figure 112018107752252-pat00015
)과 출력 전류(
Figure 112018107752252-pat00016
)의 관계를 나타낸다. 도 2에서
Figure 112018107752252-pat00017
는 제1 BDG의 드룹 게인을 나타내고,
Figure 112018107752252-pat00018
는 제2 BDG의 드룹 게인을 나타낸다. 또한,
Figure 112018107752252-pat00019
는 제1 BDG의 정격 용량을 나타내고,
Figure 112018107752252-pat00020
는 제2 BDG의 정격 용량을 나타낸다.
Figure 112018107752252-pat00021
Figure 112018107752252-pat00022
보다 큰 경우 수학식 2에 의해
Figure 112018107752252-pat00023
Figure 112018107752252-pat00024
보다 작으며, 제1 BDG는 더 많은 전력을 흡수 및 공급할 수 있다.3 is an output voltage command for two BDGs with different rated capacities (
Figure 112018107752252-pat00015
) and the output current (
Figure 112018107752252-pat00016
) represents the relationship of in Figure 2
Figure 112018107752252-pat00017
represents the droop gain of the first BDG,
Figure 112018107752252-pat00018
denotes the droop gain of the second BDG. Also,
Figure 112018107752252-pat00019
represents the rated capacity of the first BDG,
Figure 112018107752252-pat00020
denotes the rated capacity of the second BDG.
Figure 112018107752252-pat00021
this
Figure 112018107752252-pat00022
If greater than Equation 2
Figure 112018107752252-pat00023
this
Figure 112018107752252-pat00024
smaller, and the first BDG can absorb and supply more power.

선로 저항이 없는 이상적인 직류 마이크로그리드의 경우, 설계된 드룹 게인 값에 따라 정확한 전력 분배가 가능할 수 있다. 그러나, 일반적인 직류 마이크로그리드의 경우 선로 저항이 존재하게 되며, 이에 따라 전력 분담 및 전압 규제 성능이 저하되는 문제점이 있다. In the case of an ideal DC microgrid without line resistance, accurate power distribution may be possible depending on the designed droop gain value. However, in the case of a general DC microgrid, there is a line resistance, and thus there is a problem in that power sharing and voltage regulation performance are deteriorated.

Figure 112018107752252-pat00025
Figure 112018107752252-pat00025

수학식 3은 선로 저항에 의해 변경된 드룹 게인의 실효값(

Figure 112018107752252-pat00026
)을 나타낸 것이다. 여기서,
Figure 112018107752252-pat00027
는 선로 저항의 등가 값을 나타낸다. Equation 3 is the rms value of the droop gain changed by the line resistance (
Figure 112018107752252-pat00026
) is shown. here,
Figure 112018107752252-pat00027
represents the equivalent value of the line resistance.

만일 두 대의 BDG만 연계된 간단한 구조의 직류 마이크로그리드라면,

Figure 112018107752252-pat00028
는 회로 해석을 통해 유도될 수 있으나, 여러 대가 환형(Ring)이나 그물망(mesh) 형태의 복잡한 선로 구성에 연계되는 경우 이를 유도하기 어려운 문제점이 있다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 선로 구성과 부하 및 신재생원의 연계 위치를 고려하여 허용 전압 범위를 유지함과 동시에 BDG간의 전력 분담이 이루어질 수 있도록 선로 저항을 고려한 드룹 제어 방법에 대해 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. If it is a DC microgrid with a simple structure in which only two BDGs are connected,
Figure 112018107752252-pat00028
can be derived through circuit analysis, but there is a problem in that it is difficult to induce this when several units are connected to a complex line configuration in the form of a ring or mesh. To this end, in one embodiment of the present invention, the droop control method considering the line resistance so that the power distribution between BDGs can be achieved while maintaining the allowable voltage range in consideration of the line configuration, the load and the linkage position of the new and renewable sources, FIG. 3 will be described with reference to .

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 저항을 고려한 드룹 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a droop control method in consideration of line resistance according to an embodiment of the present invention.

단계 410에서 드룹 제어 장치(140)는 전압민감도 행렬을 계산한다. 전압 민감도 해석은 선로 구성, 양방향 분산형 전원의 드룹 게인, 부하 및 급전불가능 분산발전기(NDG: Non-dispatchable distributed generator, 이하 NDG라 칭하기로 함)의 최대 용량을 고려하여 전체 망의 특성을 파악하는 분석법이다. In step 410, the droop control device 140 calculates a voltage sensitivity matrix. Voltage sensitivity analysis is a method to understand the characteristics of the entire network considering the line configuration, the droop gain of the bidirectional distributed power supply, and the maximum capacity of the load and non-dispatchable distributed generator (NDG). is an analysis method.

전압 민감도 행렬은 직류 마이크로그리드내 버스의 전력방정식으로부터 유도된 자코비안 행렬을 통해 계산된다. The voltage sensitivity matrix is calculated through the Jacobian matrix derived from the power equation of the bus in the DC microgrid.

Figure 112018107752252-pat00029
는 수학식 2의 드룹 게인의 역수를 나타낸다. 이를 수학식으로 다시 정리하면 수학식 4와 같다.
Figure 112018107752252-pat00029
denotes the reciprocal of the droop gain of Equation (2). If this is rearranged into Equation, Equation 4 is obtained.

Figure 112018107752252-pat00030
Figure 112018107752252-pat00030

제n 버스로부터 연결된 인접 버스와 BDG로 흐르는 전류의 합을

Figure 112018107752252-pat00031
이라 칭하면, 이는 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. The sum of the current flowing from the n-th bus to the adjacent bus and BDG
Figure 112018107752252-pat00031
, this can be expressed as Equation (5).

Figure 112018107752252-pat00032
Figure 112018107752252-pat00032

수학식 5는 수학식 6과 같이 일반화하여 나타낼 수 있다. Equation 5 can be generalized as Equation 6 and expressed.

Figure 112018107752252-pat00033
Figure 112018107752252-pat00033

여기서, h는 제n 버스와 연결된 버스를 나타내고, N은 dc 마이크로그리드의 총 버스의 수를 나타낸다. 수학식 6을 이용하여 제n 버스의 전력방정식(

Figure 112018107752252-pat00034
)을 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다. Here, h denotes the bus connected to the nth bus, and N denotes the total number of buses in the dc microgrid. Using Equation 6, the power equation of the nth bus (
Figure 112018107752252-pat00034
) can be expressed as in Equation 7.

Figure 112018107752252-pat00035
Figure 112018107752252-pat00035

이미 전술한 바와 같이, 전압 민감도 행렬은 자코비안 행렬을 역행렬 취함으로써 유도될 수 있다. 자코비안 행렬을 이용하여 선형화된 전력방정식은 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다. As already described above, the voltage sensitivity matrix can be derived by taking the Jacobian matrix inverse. The power equation linearized using the Jacobian matrix can be expressed as Equation (8).

Figure 112018107752252-pat00036
Figure 112018107752252-pat00036

여기서,

Figure 112018107752252-pat00037
는 전력 변동(에 대한 N대 1(N-by-1) 행렬을 나타내고,
Figure 112018107752252-pat00038
는 버스전압 변동에 대한 N대 1행렬을 나타낸다. 자코비안 행렬 성분은 전력 방정식을 버스 전압에 대한 편미분으로써 얻을 수 있으며, 이에 대한 (n,m)번째 성분을 나타내면 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다. here,
Figure 112018107752252-pat00037
represents the N to 1 (N-by-1) matrix for the power variation
Figure 112018107752252-pat00038
is an N-to-1 matrix for bus voltage fluctuations. The Jacobian matrix component can be obtained as a partial derivative of the power equation with respect to the bus voltage, and the (n,m)-th component can be expressed as in Equation 9.

Figure 112018107752252-pat00039
Figure 112018107752252-pat00039

즉, (n,m)번째 자코비안 행렬 성분은 전력방정식(

Figure 112018107752252-pat00040
)으로부터 제m 버스의 전압(Vm)을 편미분함으로써 획득될 수 있다. 이를 수학식 7에 적용하면 수학식 10과 같이 정리될 수 있다. That is, the (n,m)th Jacobian matrix component is the power equation (
Figure 112018107752252-pat00040
) can be obtained by partial differentiation of the voltage (V m ) of the mth bus. Applying this to Equation 7, it can be arranged as Equation 10.

Figure 112018107752252-pat00041
Figure 112018107752252-pat00041

Figure 112018107752252-pat00042
은 수학식 11과 같이 간소하게 표현될 수 있다.
Figure 112018107752252-pat00042
can be expressed simply as in Equation (11).

Figure 112018107752252-pat00043
Figure 112018107752252-pat00043

수학식 11과 같이 자코비안 행렬(J 행렬)은 선로 저항 및 드룹 게인으로만 나타낼 수 있다. 전압민감도 행렬은 수학식 12와 같이 J 행렬을 역행렬 취함으로써 획득될 수 있다. As shown in Equation 11, the Jacobian matrix (J matrix) can be expressed only by line resistance and droop gain. The voltage sensitivity matrix can be obtained by taking the J matrix as an inverse matrix as in Equation (12).

Figure 112018107752252-pat00044
Figure 112018107752252-pat00044

수학식 12를 이용하여 수학식 8은 수학식 13과 같이 정리될 수 있다. 즉, 수학식 12에 의해

Figure 112018107752252-pat00045
에 대한 선형화된
Figure 112018107752252-pat00046
를 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.Using Equation 12, Equation 8 can be rearranged as Equation 13. That is, by Equation 12
Figure 112018107752252-pat00045
linearized for
Figure 112018107752252-pat00046
can be expressed as Equation 13.

Figure 112018107752252-pat00047
Figure 112018107752252-pat00047

본 발명의 일 실시예에서는 선로 저항을 고려한 드룹 제어를 위해 수학식 11과 같이 선로 저항 및 기존 드룹 게인을 통해 자코비안 행렬(J)을 유도하고, 이를 역행렬 취함으로써 전압민감도 행렬(S)을 계산할 수 있다. In an embodiment of the present invention, for droop control considering line resistance, a Jacobian matrix (J) is derived through line resistance and an existing droop gain as shown in Equation 11, and the voltage sensitivity matrix (S) is calculated by taking the inverse matrix. can

단계 415에서 드룹 제어 장치(140)는 전압 민감도 행렬(S)를 이용하여 전력 부담률 향상 계수값을 도출한다. In step 415 , the droop control apparatus 140 derives a value of the power burden improvement coefficient by using the voltage sensitivity matrix S.

본 발명의 일 실시예에서는 BDG 중 가장 용량이 큰 BDG를 메인 BDG라 칭하기로 하며, 그외의 BDG를 서브 BDG라 칭하기로 한다. In an embodiment of the present invention, a BDG having the largest capacity among BDGs is referred to as a main BDG, and other BDGs are referred to as sub-BDGs.

본 발명의 일 실시예에서, 특정 BDG(x)의 전력 부담률 향상 계수값을

Figure 112018107752252-pat00048
라 칭하기로 한다. 이때, 메인 BDG의 전력 변동분 대비 타겟 서브 BDG의 전력 변동분의 비율로 정의된다. 결과적으로, 서브 BDG의 드룹 게인은 메인 BDG의 드룹 게인에 기초하여 조정될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the power burden rate improvement coefficient value of a specific BDG(x)
Figure 112018107752252-pat00048
to be called In this case, it is defined as the ratio of the power variation of the target sub BDG to the power variation of the main BDG. As a result, the droop gain of the sub BDG can be adjusted based on the droop gain of the main BDG.

또한, 전력 부담률 향상 계수값은 최대 부하 상황(

Figure 112018107752252-pat00049
)과 최대 발전 상황(
Figure 112018107752252-pat00050
) 두가지로 표현될 수 있다. In addition, the power burden factor improvement coefficient value is
Figure 112018107752252-pat00049
) and the maximum development status (
Figure 112018107752252-pat00050
) can be expressed in two ways.

이를 수학식으로 나타내면, 수학식 14와 같다. If this is expressed as an equation, it is as in Equation 14.

Figure 112018107752252-pat00051
Figure 112018107752252-pat00051

여기서, load bus는 부하에 연결된 버스를 나타내고, NDG 버스는 NDG에 연결된 버스를 나타낸다. 또한,

Figure 112018107752252-pat00052
는 최대 부하의 정격 소비 전력을 나타내고,
Figure 112018107752252-pat00053
는 NDG의 정격 발전 전력을 나타낸다.
Figure 112018107752252-pat00054
는 단계 310에서 계산된 S 행렬의 (n,h)성분을 나타낸다.
Figure 112018107752252-pat00055
가 1보다 큰 경우, 이는 메인 BDG 대비 x번째 서브 BDG에 더 큰 전압 변동이 발생하는 것을 의미하며, 이는 x번째 서브 BDG가 상대적으로 큰 출력을 담당함을 의미한다. Here, the load bus indicates a bus connected to a load, and the NDG bus indicates a bus connected to the NDG. Also,
Figure 112018107752252-pat00052
represents the rated power consumption of the maximum load,
Figure 112018107752252-pat00053
represents the rated generated power of the NDG.
Figure 112018107752252-pat00054
denotes the (n,h) component of the S matrix calculated in step 310 .
Figure 112018107752252-pat00055
is greater than 1, this means that a larger voltage fluctuation occurs in the x-th sub BDG compared to the main BDG, which means that the x-th sub BDG is in charge of a relatively large output.

따라서,

Figure 112018107752252-pat00056
가 1보다 큰 경우, x번째 BDG의 드룹 게인에
Figure 112018107752252-pat00057
를 곱하여 x번째 BDG의 드룹 게인을 증가시킨다. 이로 인해, x번째 BDG의 출력 전력이 상대적으로 감소됨으로써 전력 공유 성능이 향상될 수 있다. therefore,
Figure 112018107752252-pat00056
is greater than 1, the droop gain of the xth BDG is
Figure 112018107752252-pat00057
multiplies by to increase the droop gain of the x-th BDG. Due to this, the output power of the x-th BDG is relatively reduced, so that the power sharing performance may be improved.

단계 420에서 드룹 제어 장치(140)는 전력 부담률 향상 계수값(

Figure 112018107752252-pat00058
)를 이용하여 드룹 게인을 다시 도출하고, 이를 반영하여 전압 민감도 행렬(S)를 다시 계산한다. In step 420 , the droop control device 140 sets the power burden rate improvement coefficient value (
Figure 112018107752252-pat00058
) is used to derive the droop gain again, and the voltage sensitivity matrix (S) is calculated again by reflecting this.

예를 들어, 도출된 전력 부담률 향상 계수값(

Figure 112018107752252-pat00059
)를 이용하여 다시 도출된 드룹 게인은 수학식 15와 같이 나타낼 수 있다. For example, the derived power burden improvement coefficient value (
Figure 112018107752252-pat00059
), the droop gain derived again can be expressed as in Equation 15.

Figure 112018107752252-pat00060
Figure 112018107752252-pat00060

이를 통해

Figure 112018107752252-pat00061
값이 결정된다. because of this
Figure 112018107752252-pat00061
The value is determined.

전압 민감도 행렬(S)는 새롭게 도출된 드룹 게인을 반영하여 최대 부하 및 최대 발전 상황으로 각각 계산될 수 있다.The voltage sensitivity matrix S may be calculated as a maximum load and a maximum power generation situation by reflecting the newly derived droop gain.

드룹 제어 장치(140)는 최대 부하 및 최대 발전 상황에 대해 재계산된 전압 민감도 행렬(S)를 이용하여 최대 부하 및 최대 발전 상황에 대한 최대 전력 변동값을 각각 계산할 수 있다. 이를 수학식으로 나타내면, 수학식 16과 같다. The droop control device 140 may calculate the maximum power variation value for the maximum load and the maximum power generation situation, respectively, by using the recalculated voltage sensitivity matrix S for the maximum load and the maximum power generation situation. If this is expressed as an equation, it is expressed as Equation 16.

Figure 112018107752252-pat00062
Figure 112018107752252-pat00062

여기서,

Figure 112018107752252-pat00063
는 최대 부하 상황에서의 전압 민감도 행렬(S)을 나타내고,
Figure 112018107752252-pat00064
는 최대 발전 상황에서의 전압 민감도 행렬(S)을 나타낸다. 또한,
Figure 112018107752252-pat00065
Figure 112018107752252-pat00066
Figure 112018107752252-pat00067
Figure 112018107752252-pat00068
을 성분으로 가지는 최대 전력 변동 행렬이고,
Figure 112018107752252-pat00069
Figure 112018107752252-pat00070
는 각각 최대 부하 및 최대 발전 상황에서의 전압 변동 행렬을 나타낸다. here,
Figure 112018107752252-pat00063
denotes the voltage sensitivity matrix (S) under the full load situation,
Figure 112018107752252-pat00064
denotes the voltage sensitivity matrix (S) in the maximum power generation situation. Also,
Figure 112018107752252-pat00065
Wow
Figure 112018107752252-pat00066
is
Figure 112018107752252-pat00067
Wow
Figure 112018107752252-pat00068
is the maximum power fluctuation matrix having as a component,
Figure 112018107752252-pat00069
Wow
Figure 112018107752252-pat00070
denotes the voltage fluctuation matrix under the maximum load and maximum power generation conditions, respectively.

Figure 112018107752252-pat00071
는 행렬 성분 중 최대값을 찾는 함수이며, 이를 통해 변동이 가장 큰 버스의 전압값을 찾을 수 있다.
Figure 112018107752252-pat00071
is a function to find the maximum value among the matrix components, and through this, the voltage value of the bus with the greatest fluctuation can be found.

단계 425에서 드룹 제어 장치(140)는 최대 부하 및 최대 발전 상황에서 재계산된 전압 민감도 행렬을 이용하여 최대 부하 및 최대 발전 상황에서의 전압 변동이 가장 큰 버스의 전압 변동값(이하, 최대 전압 변동값이라 칭하기로 함)을 도출한다. In step 425, the droop control device 140 uses the re-calculated voltage sensitivity matrix in the maximum load and maximum power generation conditions to determine the voltage change value of the bus having the largest voltage change in the maximum load and maximum power generation conditions (hereinafter referred to as the maximum voltage change). value) is derived.

단계 430에서 드룹 제어 장치(140)는 최대 부하 및 최대 발전 상황에서의 최대 전압 변동값이 기준 전압 변동 폭 이내에 포함되도록 드룹 게인을 결정한다. In step 430 , the droop control device 140 determines the droop gain so that the maximum voltage fluctuation value in the maximum load and maximum power generation conditions is included within the reference voltage fluctuation range.

예를 들어, 드룹 제어 장치(140)는

Figure 112018107752252-pat00072
가 기준 전압 변동 폭(
Figure 112018107752252-pat00073
)보다 크면,
Figure 112018107752252-pat00074
Figure 112018107752252-pat00075
이내에 포함되도록
Figure 112018107752252-pat00076
을 감소시킨 후 단계 320으로 진행한다. For example, the droop control device 140 may
Figure 112018107752252-pat00072
A reference voltage fluctuation width (
Figure 112018107752252-pat00073
) is greater than,
Figure 112018107752252-pat00074
end
Figure 112018107752252-pat00075
to be included within
Figure 112018107752252-pat00076
After decreasing , proceed to step 320.

즉, 드룹 제어 장치(140)는

Figure 112018107752252-pat00077
Figure 112018107752252-pat00078
보다 작아지도록 조건을 변경하면서 드룹 게인 도출 및 전압 민감도 행렬을 도출하는 과정을 다시 반복 수행할 수 있다. 이는
Figure 112018107752252-pat00079
에 대해서도 동일하게 적용된다. That is, the droop control device 140 is
Figure 112018107752252-pat00077
end
Figure 112018107752252-pat00078
The process of deriving the droop gain and deriving the voltage sensitivity matrix may be repeated again while changing the condition to be smaller. this is
Figure 112018107752252-pat00079
The same applies to

단계 435에서 드룹 제어 장치(140)는

Figure 112018107752252-pat00080
Figure 112018107752252-pat00081
를 이용하여 최종 드룹 게인을 결정한다. In step 435, the droop control device 140
Figure 112018107752252-pat00080
Wow
Figure 112018107752252-pat00081
to determine the final droop gain.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드룹 제어 장치의 내부 구성을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating an internal configuration of a droop control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드룹 제어 장치(140)는 입력부(510) 및 드룹 제어기(515)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5 , the droop control apparatus 140 according to an embodiment of the present invention includes an input unit 510 and a droop controller 515 .

입력부(510)는 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 각각 입력받는다. 즉, 입력부(510)는 직류 마이크로그리드의 구조 및 관련 정보를 입력받을 수 있다. The input unit 510 receives line resistance and structure, maximum load consumption power, and maximum generated power, respectively. That is, the input unit 510 may receive the structure and related information of the DC microgrid.

드룹 제어기(515)는 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 이용하여 상기 양방향 분산 발전기의 출력 전력이 정해진 전압 규제 범위내에 존재하도록 드룹 제어하기 위한 장치이다. The droop controller 515 is a device for controlling droop so that the output power of the bidirectional distributed generator exists within a predetermined voltage regulation range using line resistance and structure, maximum load consumption power, and maximum generated power.

이러한 드룹 제어기(515)는 도 6에서 보여지는 바와 같이, 양방향 분산 발전기의 내부 제어기 전단에 위치될 수 있다. 이를 통해, 드룹 제어기(515)는 드룹 게인에 따라 양방향 분산 발전기를 출력 전력 및 버스 전압 중 적어도 하나를 드룹 제어할 수 있다. This droop controller 515 may be located in front of the internal controller of the bidirectional distributed generator, as shown in FIG. 6 . Through this, the droop controller 515 may droop control at least one of an output power and a bus voltage of the bidirectional distributed generator according to the droop gain.

드룹 제어기(515)의 상세 기능 및 동작에 대해서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Detailed functions and operations of the droop controller 515 are the same as those described with reference to FIGS. 1 to 4 , and thus a redundant description will be omitted.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 5-버스 그물망 선로를 구성한 실험 환경을 예시한 도면이고, 도 7은 도 6의 블록도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 부하 상황에 대한 실험 결과를 도시한 도면이고, 도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 발전 상황에 대한 실험 결과를 도시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating an experimental environment configured with a 5-bus mesh line according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a block diagram of FIG. 6, and FIG. 8 is a maximum load situation according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing the experimental results for , and FIG. 9 is a diagram showing the experimental results for the maximum power generation situation according to an embodiment of the present invention.

분산형 전원, 부하 및 선로 저항들의 상세 정수 값은 표 1과 같다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 저항을 고려하여 도출된 새로운 드룹 게인은 표 2와 같다. Table 1 shows detailed integer values of distributed power, load, and line resistance. Table 2 shows a new droop gain derived in consideration of line resistance according to an embodiment of the present invention.

정수essence 기호sign value 공칭 전압nominal voltage VnomVnom 120 V120 V 버스 전압 상한치bus voltage upper limit VmaxVmax 126 V126 V 버스 전압 하한치bus voltage lower limit VminVmin 114 V114 V BDG 1 정격 전력BDG 1 rated power Prated,1Prated,1 1500 W1500 W BDG 2 정격 전력BDG 2 rated power Prated,2Prated,2 750 W750 W BDG 3 정격 전력BDG 3 rated power Prated,3Prated,3 750 W750 W load 1 최대 소모 전력load 1 maximum power consumption Pload 1load 1 1000 W1000 W load 2 저항값load 2 resistance Rload 2load 2 15 Ω15 Ω load 3 저항값load 3 resistance Rload 3load 3 15 Ω15 Ω NDG 1 최대 발전량NDG 1 Maximum power generation PNDG 1PNDG 1 1400 W1400 W NDG 2 최대 발전량NDG 2 maximum power generation PNDG 2PNDG 2 1000 W1000 W 버스 1 과 2 사이 선로 저항Line resistance between bus 1 and 2 R12R12 0.18 Ω0.18 Ω 버스 2 와 3 사이 선로 저항Line resistance between bus 2 and 3 R23R23 0.22 Ω0.22 Ω 버스 2 와 5 사이 선로 저항Line resistance between bus 2 and 5 R25R25 0.18 Ω0.18 Ω 버스 3 과 4 사이 선로 저항Line resistance between bus 3 and 4 R34R34 0.18 Ω0.18 Ω 버스 4 과 5 사이 선로 저항Line resistance between bus 4 and 5 R45R45 0.22 Ω0.22 Ω 버스 3 과 5 사이 선로 저항Line resistance between bus 3 and 5 R35R35 0.3 Ω0.3 Ω

# BDG # BDG 기존 드룹 게인Conventional droop gain 부하 우세 상황load dominance 발전 우세 상황development advantage RdRd αloadαload βloadβload R’dR'd αgenαgen βgenβgen R’dR'd 1One 0.4560.456 1.0001.000 0.650.65 0.2960.296 1.0001.000 0.710.71 0.3240.324 22 0.9120.912 1.4221.422 0.650.65 0.8430.843 1.3221.322 0.710.71 0.8560.856 33 0.9120.912 1.4211.421 0.650.65 0.8420.842 1.3151.315 0.710.71 0.8510.851

도 8을 참조하면, 파형의 왼쪽 부분은 기존의 드룹 게인을 적용할 때의 결과이고, 오른쪽 부분은 제안 설계 방법을 통해 산정한 드룹 게인을 적용할 때의 결과이다. 설계한 드룹 게인을 적용함으로써 전력 공유 정확도가 개선됨을 확인할 수 있다. 최대 부하 상황에서, 기존 드룹 게인을 적용할 경우 버스 2, 3, 4, 및 5의 전압이 각각 113.3 V, 113.3 V, 113.1 V, 및 113.7 V로 Vmin (114 V) 이하로 떨어졌지만, 본 발명의 일 실시예에 따라 도출된 드룹 게인을 적용할 경우 모든 버스의 전압이 Vmin 이상임을 확인할 수 있다. 도 9는 최대 발전 상황에 대한 실험 파형을 보여주며, 마찬가지로 전력 공유 정확도가 향상됨을 확인할 수 있다. 최대 발전 상황에서, 기존 드룹 게인을 적용할 경우 버스 4의 전압이 126.1V로 Vmax (126V) 를 초과했지만, 설계된 드룹 게인을 적용할 경우 모든 버스의 전압이 Vmax 이하임을 확인할 수 있다. 이를 통해 제안한 방법을 통해 전압 조절 능력이 개선됨을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the left part of the waveform is the result of applying the conventional droop gain, and the right part is the result of applying the droop gain calculated through the proposed design method. It can be seen that the power sharing accuracy is improved by applying the designed droop gain. At full load, when applying the conventional droop gain, the voltages of buses 2, 3, 4, and 5 dropped below Vmin (114 V) to 113.3 V, 113.3 V, 113.1 V, and 113.7 V, respectively. When applying the droop gain derived according to an embodiment of , it can be confirmed that the voltages of all buses are equal to or greater than Vmin. 9 shows the experimental waveform for the maximum power generation situation, it can be confirmed that the power sharing accuracy is also improved. In the case of maximum power generation, when the existing droop gain is applied, the voltage of bus 4 exceeds Vmax (126V) by 126.1V, but when the designed droop gain is applied, it can be confirmed that the voltage of all buses is below Vmax. Through this, it can be confirmed that the voltage regulation ability is improved through the proposed method.

본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.The apparatus and method according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the computer readable medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the computer software field. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floppy disks. - Includes magneto-optical media and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at focusing on the embodiments thereof. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

100: 전력 제어 시스템
110: 제1 양방향 분산 발전기
120: 제2 양방향 분산 발전기
130: 부하
140: 드룹 제어 장치
100: power control system
110: first bidirectional distributed generator
120: second bidirectional distributed generator
130: load
140: droop control device

Claims (16)

마이크로그리드를 구성하는 제1 양방향 분산 발전기(BDG: Bi-directional distributed generator)와 복수의 제2 양방향 분산 발전기-상기 제1 양방향 분산 발전기의 용량이 상기 복수의 제2 양방향 분산 발전기 각각의 용량보다 크거나 같음; 및
상기 제1 양방향 분산 발전기와 상기 복수의 제2 양방향 분산 발전기 각각의 선로 저항을 고려하여 상기 제1 양방향 분산 발전기 및 상기 복수의 제2 양방향 분산 발전기 각각의 출력 전력이 정해진 전압 규제 범위내에 존재하도록 드룹 제어하는 드룹 제어 장치를 포함하되,
상기 드룹 제어 장치는,
자코비안 행렬을 선형화한 전력 방정식을 이용하여 도출된 전압 민감도 행렬에 기초하여 상기 복수의 제2 양방향 분산 발전기 각각의 최대 부하 전력 소모 상태 및 최대 발전 상황에서의 전력 분담률 향상 계수값을 각각 도출하고, 상기 각각 도출된 전력 분담률 향상 계수값을 이용하여 상기 제1 또는 복수의 제2 양방향 분산 발전기 각각의 드룹 게인을 변경하고, 상기 전력 분담률 향상 계수값을 반영하여 상기 전압 민감도 행렬을 재계산하며, 상기 재계산된 전압 민감도 행렬을 이용하여 최대 부하 및 최대 발전 상황에서의 각 버스에서의 전압 변동값을 각각 도출하며,
상기 전력 분담률 향상 계수값은 상기 마이크로그리드를 구성하는 양방향 분산 발전기 중 정격 용량이 가장 크거나 기준이 되는 상기 제1 양방향 분산 발전기의 전력 변동값 대비 상기 복수의 제2 양방향 분산 발전기 각각의 전력 변동값의 비율이되,
상기 복수의 제2 양방향 분산 발전기 각각의 드룹 게인에 각각의 양??향 분산 발전기별 전력 분담률 향상 계수값을 곱하여 상기 복수의 제2 양방향 분산 발전기 각각의 드룹 게인을 변경시켜 상기 복수의 제2 방향?? 분산 발전기 각각의 출력 전력을 각각의 양방향 분산 발전기별 전력 분담률 향상 계수값에 따라 증가시키거나 감소시키며,
최대 부하 상황에서의 각 버스의 전압 변동값이 중 최대 전압 변동값이 설정된 전압 변동 폭 이하가 되도록 드룹 게인을 조절하며, 최대 발전 상황에서의 각 버스의 전압 변동값 중 최대 전압 변동값이 설정된 전압 변동폭 이하가 되도록 드룹 게인을 조절하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
A first bi-directional distributed generator (BDG) and a plurality of second bi-directional distributed generators constituting the microgrid- The capacity of the first bi-directional distributed generator is greater than the capacity of each of the plurality of second bi-directional distributed generators or equal to; and
In consideration of the line resistance of each of the first bidirectional distributed generator and the plurality of second bidirectional distributed generators, the output power of each of the first bidirectional distributed generator and the plurality of second bidirectional distributed generators is drooped to exist within a predetermined voltage regulation range including a droop control device to control,
The droop control device,
Based on the voltage sensitivity matrix derived using the power equation obtained by linearizing the Jacobian matrix, the power sharing rate improvement coefficient value in the maximum load power consumption state and the maximum power generation situation of each of the plurality of second bidirectional distributed generators is derived, respectively, Changing the droop gain of each of the first or plurality of second bidirectional distributed generators by using the respectively derived power sharing ratio improvement coefficient value, and reflecting the power sharing ratio improvement coefficient value to recalculate the voltage sensitivity matrix, and Using the recalculated voltage sensitivity matrix, the voltage fluctuation values on each bus under the maximum load and maximum power generation are respectively derived.
The power sharing rate improvement coefficient value is the power variation value of each of the plurality of second bidirectional distributed generators compared to the power variation value of the first bidirectional distributed generator that has the largest rated capacity or is a reference among the bidirectional distributed generators constituting the microgrid be the ratio of
The droop gain of each of the plurality of second bidirectional distributed generators is multiplied by the power sharing rate improvement coefficient value for each bidirectional distributed generator to change the droop gain of each of the plurality of second bidirectional distributed generators in the plurality of second directions ?? Increases or decreases the output power of each distributed generator according to the power sharing rate improvement coefficient value for each bidirectional distributed generator,
The droop gain is adjusted so that the maximum voltage fluctuation value of each bus under the maximum load situation is less than the set voltage fluctuation range, and the maximum voltage fluctuation value among the voltage fluctuation values of each bus in the maximum power generation situation is the set voltage. Power control system, characterized in that the droop gain is adjusted to be less than the fluctuation range.
제1 항에 있어서,
상기 마이크로그리드는 직류인 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
According to claim 1,
The microgrid is a power control system, characterized in that the direct current.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 마이크로그리드를 구성하는 복수의 양방향 분산 발전기의 드룹 제어 장치에 있어서,
선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 각각 입력받는 입력부; 및
상기 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 이용하여 상기 양방향 분산 발전기의 출력 전력이 정해진 전압 규제 범위내에 존재하도록 드룹 제어하는 드룹 제어기를 포함하되,
상기 드룹 제어기는,
자코비안 행렬을 선형화한 전력 방정식을 이용하여 도출된 전압 민감도 행렬에 기초하여 상기 양방향 분산 발전기의 최대 부하 전력 소모 상태 및 최대 발전 상황에서의 전력 분담률 향상 계수값을 각각 도출하고, 상기 각각 도출된 전력 분담률 향상 계수값을 이용하여 상기 양방향 분산 발전기의 드룹 게인을 변경하고, 상기 전력 분담률 향상 계수값을 반영하여 상기 전압 민감도 행렬을 재계산하며, 상기 재계산된 전압 민감도 행렬을 이용하여 최대 부하 및 최대 발전 상황에서의 각 버스에서의 전압 변동값을 각각 도출하며,
상기 복수의 양방향 분산 발전기는 제1 양방향 분산 발전기 및 제2 양방향 분산 발전기를 포함하며, 상기 제1 양방향 분산 발전기의 용량이 상기 제2 양방향 분산 발전기보다 크거나 같되, 상기 제2 양방향 분산 발전기는 복수이며,
상기 전력 분담률 향상 계수값은 상기 복수의 양방향 분산 발전기 중 정격 용량이 크거나 기준이 되는 상기 제1 양방향 분산 발전기의 전력 변동값 대비 제2 양방향 분산 발전기의 전력 변동값의 비율이되, 상기 전력 분담률 향상 계수값이 기준치 이상인 상기 제2 양방향 분산 발전기의 드룹 게인에 상기 전력 분담률 향상 계수값을 곱하여 드룹 게인을 변경하며,
최대 부하 상황에서의 각 버스의 전압 변동값이 중 최대 전압 변동값이 설정된 전압 변동 폭 이하가 되도록 드룹 게인을 조절하며, 최대 발전 상황에서의 각 버스의 전압 변동값 중 최대 전압 변동값이 설정된 전압 변동폭 이하가 되도록 드룹 게인을 조절하는 것을 특징으로 하는 드룹 제어 장치.
In the droop control device of a plurality of bidirectional distributed generators constituting a microgrid,
an input unit receiving line resistance and structure, maximum load consumption power, and maximum generated power, respectively; and
A droop controller for droop control so that the output power of the bidirectional distributed generator exists within a predetermined voltage regulation range using the line resistance and structure, maximum load consumption power and maximum generated power,
The droop controller is
Based on the voltage sensitivity matrix derived using the power equation obtained by linearizing the Jacobian matrix, the power sharing rate improvement coefficient value in the maximum load power consumption state and the maximum power generation situation of the bidirectional distributed generator is derived, respectively, and the derived power The droop gain of the bidirectional distributed generator is changed using the sharing ratio improvement coefficient value, the voltage sensitivity matrix is recalculated by reflecting the power sharing ratio improvement coefficient value, and the maximum load and maximum using the recalculated voltage sensitivity matrix Each bus derives the voltage fluctuation value in the power generation situation,
The plurality of bidirectional distributed generators include a first bidirectional distributed generator and a second bidirectional distributed generator, wherein the capacity of the first bidirectional distributed generator is greater than or equal to that of the second bidirectional distributed generator, wherein the second bidirectional distributed generator includes a plurality of is,
The power sharing factor improvement coefficient value is a ratio of the power variation value of the second bidirectional distributed generator to the power variation value of the first bidirectional distributed generator that has a large rated capacity or is a reference among the plurality of bidirectional distributed generators, the power sharing rate changing the droop gain by multiplying the droop gain of the second bidirectional distributed generator whose improvement coefficient value is equal to or greater than the reference value by the power sharing factor improvement coefficient value,
The droop gain is adjusted so that the maximum voltage fluctuation value of each bus under the maximum load situation is less than the set voltage fluctuation range, and the maximum voltage fluctuation value among the voltage fluctuation values of each bus in the maximum power generation situation is the set voltage. A droop control device, characterized in that the droop gain is adjusted to be less than the fluctuation range.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제6 항에 있어서,
상기 마이크로그리드는 직류인 것을 특징으로 하는 드룹 제어 장치.
7. The method of claim 6,
The microgrid is a droop control device, characterized in that the direct current.
마이크로그리드를 구성하는 양방향 분산 발전기의 드룹 제어 방법에 있어서,
선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 각각 입력받는 단계; 및
상기 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력을 이용하여 상기 양방향 분산 발전기의 출력 전력이 정해진 전압 규제 범위내에 존재하도록 드룹 제어하는 단계를 포함하되,
상기 드룹 제어하는 단계는,
상기 선로 저항 및 구조, 최대 부하 소모 전력 및 최대 발전 전력에 기초하여 자코비안 행렬을 선형화한 전력 방정식을 이용하여 도출된 전압 민감도 행렬에 기초하여 상기 양방향 분산 발전기의 최대 부하 전력 소모 상태 및 최대 발전 상황에서의 전력 분담률 향상 계수값을 각각 도출하는 단계;
상기 각각 도출된 전력 분담률 향상 계수값을 이용하여 상기 양방향 분산 발전기의 드룹 게인을 변경하는 단계;
상기 각각 도출된 전력 분담률 향상 계수값을 반영하여 상기 전압 민감도 행렬을 재계산하며, 상기 재계산된 전압 민감도 행렬을 이용하여 최대 부하 및 최대 발전 상황에서의 각 버스에서의 전압 변동값을 각각 도출하는 단계; 및
최대 부하 상황에서의 각 버스의 전압 변동값이 중 최대 전압 변동값이 설정된 전압 변동 폭 이하가 되도록 드룹 게인을 조절하며, 최대 발전 상황에서의 각 버스의 전압 변동값 중 최대 전압 변동값이 설정된 전압 변동폭 이하가 되도록 드룹 게인을 조절하는 단계를 포함하되,
상기 복수의 양방향 분산 발전기는 제1 양방향 분산 발전기 및 제2 양방향 분산 발전기를 포함하며, 상기 제1 양방향 분산 발전기의 용량이 상기 제2 양방향 분산 발전기보다 크되, 상기 제2 양방향 분산 발전기는 복수이며,
상기 전력 분담률 향상 계수값은 상기 제1 양방향 분산 발전기의 전력 변동값 대비 상기 제2 양방향 분산 발전기의 전력 변동값의 비율이되,
상기 드룹 게인을 변경하는 단계는,
상기 전력 분담률 향상 계수값이 기준치 이상인 상기 제2 양방향 분산 발전기의 드룹 게인에 상기 전력 분담률 향상 계수값을 곱하여 드룹 게인을 변경하는 것을 특징으로 하는 드룹 제어 방법.
In the droop control method of the bidirectional distributed generator constituting the microgrid,
receiving input of line resistance and structure, maximum load consumption power and maximum generated power, respectively; and
Controlling droop so that the output power of the bidirectional distributed generator exists within a predetermined voltage regulation range using the line resistance and structure, maximum load consumption power and maximum generated power,
The step of controlling the droop includes:
Based on the voltage sensitivity matrix derived using a power equation obtained by linearizing a Jacobian matrix based on the line resistance and structure, the maximum load consumption power and the maximum generated power, the maximum load power consumption state and the maximum generation situation of the bidirectional distributed generator deriving each of the power sharing rate improvement coefficient values in ;
changing the droop gain of the bidirectional distributed generator using the respective derived power sharing rate improvement coefficient values;
Recalculating the voltage sensitivity matrix by reflecting the respective derived power sharing factor improvement coefficient values, and using the recalculated voltage sensitivity matrix to derive voltage fluctuation values in each bus under maximum load and maximum power generation, respectively step; and
The droop gain is adjusted so that the maximum voltage fluctuation value of each bus under the maximum load situation is less than the set voltage fluctuation range, and the maximum voltage fluctuation value among the voltage fluctuation values of each bus in the maximum power generation situation is the set voltage. Including the step of adjusting the droop gain to be less than the fluctuation range,
The plurality of bidirectional distributed generators include a first bidirectional distributed generator and a second bidirectional distributed generator, wherein the capacity of the first bidirectional distributed generator is greater than that of the second bidirectional distributed generator, wherein the second bidirectional distributed generator is a plurality,
The power sharing rate improvement coefficient value is the ratio of the power variation value of the second bidirectional distributed generator to the power variation value of the first bidirectional distributed generator,
Changing the droop gain includes:
The droop control method, characterized in that the droop gain is changed by multiplying the droop gain of the second bidirectional distributed generator having the power sharing ratio improvement coefficient value equal to or greater than a reference value by the power sharing ratio improvement coefficient value.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제11 항에 있어서,
상기 마이크로그리드는 직류인 것을 특징으로 하는 드룹 제어 방법.
12. The method of claim 11,
The microgrid is a droop control method, characterized in that the direct current.
제11 항에 따른 방법을 수행하는 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 제품.

A computer-readable recording medium product on which a program code for performing the method according to claim 11 is recorded.

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