KR20190009914A - Flexible test platform for control and operation research of microgrid - Google Patents

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KR20190009914A
KR20190009914A KR1020170091872A KR20170091872A KR20190009914A KR 20190009914 A KR20190009914 A KR 20190009914A KR 1020170091872 A KR1020170091872 A KR 1020170091872A KR 20170091872 A KR20170091872 A KR 20170091872A KR 20190009914 A KR20190009914 A KR 20190009914A
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김학만
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a flexible test platform for controlling microgrids and researching the operation of the microgrids includes: an AC microgrid; a DC microgrid; and an AC/DC connecting converter to connect the AC microgrid and the DC microgrid. The AC microgrid includes: a plurality of inverter-based virtual AC distributed power supplies; an AC line simulator connected to each of the virtual AC distributed power supplies; an AC load simulator connected to the AC line simulator; and a first digital control platform controlling the operation of each of the virtual AC distributed power supplies. The DC microgrid includes: a plurality of converter-based virtual DC distributed power supplies; a DC line simulator connected to each of the virtual DC distributed power supplies; a DC load simulator connected to the DC line simulator; and a second digital control platform controlling the operation of each of the virtual DC distributed power supplies. The flexible test platform is able to develop and test a system for controlling and operating microgrids.

Description

마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼{FLEXIBLE TEST PLATFORM FOR CONTROL AND OPERATION RESEARCH OF MICROGRID}[0001] FLEXIBLE TEST PLATFORM FOR CONTROL AND OPERATION [0002] RESEARCH OF MICROGRID [

본 발명은 마이크로그리드의 제어 및 운영 시스템을 개발하고 테스트할 수 있는 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible test platform for control and operational study of a microgrid capable of developing and testing microgrid control and operating systems.

마이크로그리드는 태양열 발전, 풍력 발전, 열병합 발전, 연료 전지 등 다양한 분산전원과 부하로 구성되어 있으며, 계통과 연계 또는 독립운전이 가능한 소규모 전력시스템이다. 이러한 마이크로그리드는 전력제어가 가능한 전력변환장치를 포함하고 있어 다수의 분산전원의 병렬운전, 전력제어, 전력품질 향상, 시스템 안정도 향상과 같이 전력변환장치 기반의 전력제어에 관한 연구가 활발히 수행되고 있다.The Micro Grid is a small-scale power system that is composed of various distributed power sources and loads such as solar power generation, wind power generation, cogeneration, and fuel cell, and can be operated in conjunction with or independent of the grid. Such a micro grid includes a power conversion device capable of power control, and studies on power control based on a power conversion device such as parallel operation of a plurality of distributed power sources, power control, improvement of power quality, and improvement of system stability are actively performed .

이와 같이 수행된 다양한 연구를 통하여 개발된 전력변환장치의 알고리즘의 성능을 실제 마이크로그리드와 동일한 조건 및 환경에서 검증하기 위하여 하드웨어-인-더-루프 시뮬레이션(HILS: Hardware-in-the-Loop simulation) 기법이 사용되고 있다.Hardware-in-the-loop simulation (HILS) was performed to verify the performance of the algorithm of the power converter developed through various studies in the same conditions and environments as the actual microgrid. Technique is being used.

KRKR 10-102370310-1023703 B1B1 KRKR 10-093460710-0934607 B1B1

[1] S. Parhizi, H. Lotfi, A. Khodaei, and S. Bahramirad, "State of the Art in Research on Microgrids: A Review," IEEE Access., Vol.3, pp.890-925, 2015.[1] S. Parhizi, H. Lotfi, A. Khodaei, and S. Bahramirad, "State of the Art in Research on Microgrids: A Review," IEEE Access., Vol.3, pp. 890-925, [2] Y. Han, H. Li, P. Shen, E. A. A Coelho and J. M. Guerrero, "Review of Active and Reactive Power Sharing Strategies in Hierarchical Controlled Microgrids," IEEE Trans. on Power Electronics, Vol.32, No.3, pp.2427-2451, 2017.[2] Y. Han, H. Li, P. Shen, E. A. A Coelho and J. M. Guerrero, "Review of Active and Reactive Power Sharing Strategies in Hierarchical Controlled Microgrids," IEEE Trans. on Power Electronics, Vol.32, No.3, pp.2427-2451, 2017. [3] A.S.Vijay, S.Doolla, and M.C.Chandorkar, "Real-Time Testing Approaches for Microgrids, IEEE Trans. on Power Electronics, 2017.[3] A. S. Vijay, S. Doolla, and M. C. Chandorkar, "Real-Time Testing Approaches for Microgrids, IEEE Trans. On Power Electronics, [4] Y. Wang, X. Wang, Z. Chen, and F. Blaabjerg, "Distributed Optimal Control of Reactive Power and Voltage in Islanded Microgrids," IEEE Trans. on Industry Applications, Vol.53, No.1, pp.340-349, 2017.[4] Y. Wang, X. Wang, Z. Chen, and F. Blaabjerg, "Distributed Optimal Control of Reactive Power and Voltage in Islanded Microgrids," IEEE Trans. on Industry Applications, Vol. 53, No. 1, pp. 340-349, 2017.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 디지털 제어 플랫폼에 의하여 출력 제어가 가능한 다수의 인버터 기반 분산전원을 사용하여 마이크로그리드의 제어 및 운영 알고리즘을 적용할 수 있고, 이를 통해 마이크로그리드 시스템의 제어 및 운영 알고리즘을 유연하고 신속하게 그리고 신뢰성 있게 설계, 개발 및 테스트할 수 있는 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼을 제공하는 것이다.The present invention is directed to a micro grid control and operation algorithm using a plurality of inverter-based distributed power sources capable of output control by a digital control platform. It provides a flexible test platform for microgrid control and operational research that can be designed, developed and tested flexibly, quickly and reliably.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼은,According to an aspect of the present invention, there is provided a flexible test platform for controlling and operating microgrid,

AC 마이크로그리드;AC microgrid;

DC 마이크로그리드; 및DC microgrid; And

상기 AC 마이크로그리드와 상기 DC 마이크로그리드를 연계하기 위한 AC/DC 연계 컨버터를 포함하고,And an AC / DC coupling converter for coupling the AC microgrid and the DC microgrid,

상기 AC 마이크로그리드는 복수의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원, 상기 각각의 가상 AC 분산전원에 연결된 AC 선로 모의장치, 상기 AC 선로 모의장치에 연결된 AC 부하 모의장치, 및 상기 각각의 가상 AC 분산전원의 동작을 제어하기 위한 제1 디지털 제어 플랫폼을 포함하며,The AC microgrid includes a plurality of inverter-based virtual AC distributed power sources, an AC line simulator coupled to each of the virtual AC distributed power sources, an AC load simulator coupled to the AC line simulator, And a first digital control platform for controlling operation,

상기 DC 마이크로그리드는 복수의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원, 상기 각각의 가상 DC 분산전원에 연결된 DC 선로 모의장치, 상기 DC 선로 모의장치에 연결된 DC 부하 모의장치, 및 상기 각각의 가상 DC 분산전원의 동작을 제어하기 위한 제2 디지털 제어 플랫폼을 포함한다.The DC microgrid includes a plurality of converter-based virtual DC distributed power sources, a DC line simulator coupled to each of the virtual DC dispersed sources, a DC load simulator coupled to the DC line simulator, And a second digital control platform for controlling operation.

본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 있어서, 상기 AC 마이크로그리드는, 상기 제1 디지털 제어 플랫폼과 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원을 연결하기 위한 제1 인터페이스 장치를 더 포함하고, 상기 DC 마이크로그리드는, 상기 제2 디지털 제어 플랫폼과 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원을 연결하기 위한 제2 인터페이스 장치를 더 포함할 수 있다.A flexible test platform for studying control and operation of a microgrid according to an embodiment of the present invention is characterized in that the AC microgrid comprises a first AC power source for connecting the first digital control platform and each inverter- The DC microgrid may further include a first interface device, and the DC microgrid may further include a second interface device for coupling the second digital control platform and the respective converter-based virtual DC distributed power source.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 있어서, 상기 제1 인터페이스 장치는,In addition, according to an embodiment of the present invention, there is provided a flexible test platform for studying control and operation of a microgrid,

상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에서 출력되는 신호의 크기를 상기 제1 디지털 제어 플랫폼에서 처리가능한 신호의 크기로 변환하여 상기 제1 디지털 제어 플랫폼에 제공하고, 상기 제1 디지털 제어 플랫폼에서 출력되는 신호의 크기를 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에서 처리가능한 신호의 크기로 변환하여 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에 제공하는, 제1 신호 크기 변환기; 및And converting the magnitude of the signal output from each of the inverter-based virtual AC distributed power sources into the magnitude of a signal that can be processed by the first digital control platform and providing the signal to the first digital control platform, A first signal magnitude converter for converting a magnitude of a signal to a magnitude of a signal that can be processed by the respective inverter based virtual AC distributed power sources and providing the magnitude of the signal to each inverter based virtual AC distributed power source; And

상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에서 출력되는 신호의 유형을 제1 디지털 제어 플랫폼에서 처리가능한 신호의 유형으로 변환하여 상기 제1 디지털 제어 플랫폼에 제공하고, 상기 제1 디지털 제어 플랫폼에서 출력되는 신호의 유형을 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에서 처리가능한 신호의 유형으로 변환하여 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에 제공하는, 제1 신호 유형 변환기를 포함하고,Converting the type of signal output from each inverter-based virtual AC distributed power source to a type of signal that can be processed in a first digital control platform and providing the converted signal to the first digital control platform; And a first signal type converter for converting a type of signal into a type of signal that can be processed in each inverter based virtual AC distributed power source and providing the type of signal to each inverter based virtual AC distributed power source,

상기 제2 인터페이스 장치는,Wherein the second interface device comprises:

상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에서 출력되는 신호의 크기를 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에서 처리가능한 신호의 크기로 변환하여 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에 제공하고, 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에서 출력되는 신호의 크기를 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에서 처리가능한 신호의 크기로 변환하여 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에 제공하는, 제2 신호 크기 변환기; 및And converting the magnitude of the signal output from each of the converter-based virtual DC dispersed power supplies into the magnitude of a signal that can be processed by the second digital control platform to provide the signal to the second digital control platform, A second signal size converter for converting a magnitude of a signal to be processed into a magnitude of a signal that can be processed in each converter-based virtual DC dispersed power source and providing the magnitude of the signal to each converter based virtual DC dispersion power source; And

상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에서 출력되는 신호의 유형을 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에서 처리가능한 신호의 유형으로 변환하여 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에 제공하고, 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에서 출력되는 신호의 유형을 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에서 처리가능한 신호의 유형으로 변환하여 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에 제공하는, 제2 신호 유형 변환기를 포함할 수 있다.Converting the type of signal output from each converter based virtual DC distributed power source to a type of signal that can be processed by the second digital control platform and providing the converted signal to the second digital control platform, Based virtual DC dispersed power source to convert the type of signal to be processed into a type of signal that can be processed in each converter-based virtual DC dispersed power source and provide the type of signal to each converter-based virtual DC dispersed power source.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 있어서, 상기 제1 디지털 제어 플랫폼은, 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원의 AC 전압, AC 전류, 및 DC 링크 전압에 기반하여, 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원의 동작을 제어하고,In addition, the present invention provides a flexible test platform for microgrid control and operation research according to an embodiment of the present invention, wherein the first digital control platform includes: an AC voltage, an AC current, And based on the DC link voltage, controlling the operation of each inverter-based virtual AC distributed power supply,

상기 제2 디지털 제어 플랫폼은, 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원의 DC 전압, DC 전류, 및 DC 링크 전압에 기반하여, 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원의 동작을 제어할 수 있다.The second digital control platform is capable of controlling the operation of each converter-based virtual DC distributed power supply based on the DC voltage, DC current, and DC link voltage of the respective converter-based virtual DC distributed power source .

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 있어서, 상기 각각의 인버터 기반의 AC 분산전원은, AC-AC 백투백(BTB: back to back) 인버터를 포함하고,In addition, in a flexible test platform for control and operation study of a micro grid according to an embodiment of the present invention, each inverter-based AC distributed power source includes an AC-AC back to back (BTB) inverter and,

상기 각각의 컨버터 기반의 DC 분산전원은, AC-DC 백투백(BTB: back to back) 컨버터를 포함할 수 있다.Each of the converter-based DC-distributed power supplies may include an AC-DC back-to-back (BTB) converter.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 있어서, 상기 AC 마이크로그리드는, 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원의 출력을 상기 AC 선로 모의장치에 연결하거나 연결해제하기 위한 복수의 제1 스위치를 더 포함하고,In addition, in a flexible test platform for studying control and operation of a micro grid according to an embodiment of the present invention, the AC microgrid may include an output of each inverter-based virtual AC distributed power source to the AC line simulator Further comprising a plurality of first switches for connecting or disconnecting,

상기 DC 마이크로그리드는, 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원을 상기 DC 선로 모의장치에 연결하거나 연결해제하기 위한 복수의 제2 스위치를 더 포함할 수 있다.The DC micro-grid may further include a plurality of second switches for connecting or disconnecting each of the converter-based virtual DC distributed power supplies to the DC line simulation apparatus.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼은, 상기 AC/DC 연계 컨버터의 동작을 제어하기 위한 제3 디지털 제어 플랫폼; 및 상기 제3 디지털 제어 플랫폼과 상기 AC/DC 연계 컨버터를 연결하기 위한 제3 인터페이스 장치를 더 포함할 수 있다.In addition, a flexible test platform for studying control and operation of a micro grid according to an embodiment of the present invention includes a third digital control platform for controlling the operation of the AC / DC coupling converter; And a third interface device for coupling the third digital control platform and the AC / DC coupling converter.

본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 의하면, 디지털 제어 플랫폼에 의하여 출력이 제어가능한 다수의 가상 분산전원을 사용하여 마이크로그리드의 제어 및 운영 알고리즘을 적용할 수 있고, 이를 통해 마이크로그리드 시스템의 제어 및 운영 알고리즘을 유연하고 신속하게 그리고 신뢰성 있게 설계, 개발 및 테스트할 수 있다.According to a flexible test platform for controlling and operating a micro grid according to an embodiment of the present invention, a micro grid control and operation algorithm can be applied using a plurality of virtual distributed power sources that can be controlled by a digital control platform Which allows the design, development and testing of microgrid system control and operation algorithms to be done flexibly, quickly and reliably.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼은 디지털 제어 플랫폼을 이용하여 실제 컨버터의 제어가 가능하여 다양한 컨버터 응용 분야 및 AC/DC 마이크로그리드 분야에서의 신속한 제어 알고리즘의 설계 및 검증이 가능하다.In addition, the flexible test platform for controlling and operating the micro grid according to an embodiment of the present invention is capable of controlling actual converters using a digital control platform, and can be used in various converter applications and in the AC / DC micro- Control algorithms can be designed and verified.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 의하면 시스템의 구조를 유연하게 변경 가능하여 다양한 컨버터 시스템의 제어 알고리즘의 개발 및 테스트가 가능하다.Further, according to the flexible test platform for studying the control and operation of the micro grid according to the embodiment of the present invention, it is possible to flexibly change the structure of the system and to develop and test control algorithms of various converter systems.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 의하면 단일 또는 다수의 실제 컨버터를 유연하게 결선이 가능하고, 다양한 실제 컨버터를 직접 제어할 수 있으므로, 다양한 전력변환장치의 응용 분야에 적용가능한 제어 알고리즘을 신속하게 개발 및 테스트할 수 있다.In addition, according to the flexible test platform for studying the control and operation of the micro grid according to the embodiment of the present invention, since a single or a plurality of actual converters can be connected flexibly and various real converters can be directly controlled, It is possible to rapidly develop and test a control algorithm applicable to the application field of the conversion apparatus.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼을 도시한 도면.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 제1 및 제2 인터페이스 장치를 설명하기 위한 도면.
도 3은 디지털 제어 플랫폼과 인버터 또는 컨버터의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4는 AC 선로 모의장치의 회로도.
도 5는 AC 부하 모의장치의 회로도.
도 6은 실제 구현된 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼을 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 illustrates a flexible test platform for studying control and operation of a microgrid according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining the first and second interface devices shown in FIG. 1;
3 is a diagram for explaining the operation of a digital control platform and an inverter or a converter;
4 is a circuit diagram of an AC line simulator.
5 is a circuit diagram of an AC load simulation apparatus.
6 illustrates a flexible test platform for studying control and operation of a microgrid in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention Should be construed in accordance with the principles and the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings.

또한, "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.Also, the terms "first", "second", "one side", "other side", etc. are used to distinguish one element from another, It is not.

이하, 본 발명을 설명함에 있어, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, a detailed description of known arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

MATLAB/SIMULINK는 다양한 전력변환장치의 제어기를 개발하는 과정에서 범용적으로 사용되고 있으며, 보다 신속하고 정확한 제어기 개발을 위하여 사용되고 있다.MATLAB / SIMULINK is widely used in the development of controllers for various power conversion devices and is being used for faster and more accurate controller development.

본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에서는 실제 컨버터에 기반한 가상 분산전원과 부하 모의장치, 선로 모의장치를 이용한 소규모 마이크로그리드를 구축하여, 실제 마이크로그리드와 동일한 환경을 구축하고, 제어설계의 신속성과 정확성을 극대화하기 위하여, 각 컨버터의 제어기는 MATLAB/SIMULINK 기반의 디지털 제어 플랫폼인 OPAL-RT사의 OP4510을 이용하였다.In a flexible test platform for controlling and operating microgrid according to an embodiment of the present invention, a small microgrid using virtual distributed power supply, load simulator, and line simulator based on actual converter is constructed, In order to construct the environment and maximize the speed and accuracy of the control design, the controller of each converter was OP4510 of OPAL-RT, a digital control platform based on MATLAB / SIMULINK.

도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼은, AC 마이크로그리드(100), DC 마이크로그리드(102), 및 상기 AC 마이크로그리드(100)와 상기 DC 마이크로그리드(102)를 연계하기 위한 AC/DC 연계 컨버터(104)를 포함한다.A flexible test platform for studying the control and operation of a microgrid according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes an AC microgrid 100, a DC microgrid 102, and the AC microgrid 100 And an AC / DC coupling converter 104 for coupling the DC micro-grid 102.

상기 AC 마이크로그리드(100)는 3개의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)을 포함하는 가상 AC 분산전원 장치(108), 상기 각각의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)에 연결된 AC 선로 모의장치(106), 상기 AC 선로 모의장치(106)에 연결된 AC 부하 모의장치(112), 및 상기 각각의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)의 동작을 제어하기 위한 제1 디지털 제어 플랫폼(110)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 가상 AC 분산전원 장치(108)는 3개의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)을 포함하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 더 적거나 더 많은 수의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원을 포함할 수 있다.The AC microgrid 100 includes a virtual AC distributed power source 108 that includes three inverter based virtual AC distributed power sources VDER1, VDER2, and VDER3, a respective one of the virtual AC distributed power sources VDER1, VDER2, and VDER3, , An AC load simulator (106) connected to the AC line simulator (106), an AC load simulator (112) connected to the AC line simulator (106), and a controller for controlling the operation of each of the virtual AC distributed power sources (VDER1, VDER2, VDER3) 1 digital control platform 110. In one embodiment of the present invention, the virtual AC distributed power supply 108 includes three inverter-based virtual AC distributed power sources (VDER1, VDER2, VDER3), but the present invention is not so limited and may include fewer or more Based virtual AC distributed power supply of the inverter.

상기 DC 마이크로그리드(102)는 3개의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)을 포함하는 가상 DC 분산전원 장치(116), 상기 각각의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)에 연결된 DC 선로 모의장치(114), 상기 DC 선로 모의장치(114)에 연결된 DC 부하 모의장치(120), 및 상기 각각의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)의 동작을 제어하기 위한 제2 디지털 제어 플랫폼(118)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 가상 DC 분산전원 장치(116)는 3개의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)을 포함하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 더 적거나 더 많은 수의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원을 포함할 수 있다.The DC microgrid 102 includes a virtual DC distributed power supply 116 that includes three converter based virtual DC distributed power sources VDER4, VDER5, and VDER6, a respective one of the virtual DC distributed power sources VDER4, VDER5, A DC load simulator 120 connected to the DC line simulator 114 and a control unit 120 for controlling the operation of each of the virtual DC distributed power sources VDER4, VDER5, and VDER6, 2 digital control platform 118. In one embodiment of the present invention, the virtual DC distributed power supply 116 includes three converter-based virtual DC distributed power sources (VDER4, VDER5, VDER6), although the present invention is not so limited and may include fewer or more Lt; / RTI > converter based virtual DC distributed power supply.

또한, 상기 AC 마이크로그리드(100)는, 상기 제1 디지털 제어 플랫폼(110)과 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)을 연결하기 위한 제1 인터페이스 장치(109)를 더 포함하고, 상기 DC 마이크로그리드(102)는, 상기 제2 디지털 제어 플랫폼(118)과 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)을 연결하기 위한 제2 인터페이스 장치(117)를 더 포함한다.The AC microgrid 100 further includes a first interface unit 109 for connecting the first digital control platform 110 to the respective inverter-based virtual AC distributed power sources VDER1, VDER2, and VDER3 And the DC microgrid 102 includes a second interface device 117 for coupling the second digital control platform 118 and the respective converter based virtual DC distributed power sources VDER4, VDER5, and VDER6, ).

또한, 상기 AC 마이크로그리드(100)는, 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1 내지 VDER3, 308 및 310, 312 및 314, 316 및 318)의 출력을 상기 AC 선로 모의장치(106, 302)에 연결하거나 연결해제하기 위한 3개의 제1 스위치(320, 322, 324)를 더 포함하고, 상기 DC 마이크로그리드(102)는, 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4 내지 VDER6)을 상기 DC 선로 모의장치(114)에 연결하거나 연결해제하기 위한 복수의 제2 스위치(미도시)를 더 포함한다.The AC microgrid 100 also provides the output of each of the inverter based virtual AC distributed power sources VDERl to VDER3, 308 and 310, 312 and 314, 316 and 318 to the AC line simulator 106, 302 Further comprising three first switches (320, 322, 324) for connecting or disconnecting the DC micro-grid (102) to the DC micro grid (102) And a plurality of second switches (not shown) for connecting to or disconnecting from the DC line simulator 114.

또한, 상기 AC 부하 모의장치(306)와 AC 선로 모의장치(302) 간에는 상기 AC 부하 모의장치(306)와 AC 선로 모의장치(302)를 연결하거나 연결해제하기 위한 제3 스위치(326)가 구비되어 있다.A third switch 326 is provided between the AC load simulator 306 and the AC line simulator 302 for connecting or disconnecting the AC load simulator 306 and the AC line simulator 302 .

또한, 상기 DC 부하 모의장치(120)와 DC 선로 모의장치(114) 간에는 상기 DC 부하 모의장치(120)와 DC 선로 모의장치(114)를 연결하거나 연결해제하기 위한 제4 스위치(미도시)가 구비되어 있다.A fourth switch (not shown) is provided between the DC load simulator 120 and the DC line simulator 114 for connecting or disconnecting the DC load simulator 120 and the DC line simulator 114 Respectively.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼은, 상기 AC/DC 연계 컨버터(104)의 동작을 제어하기 위한 제3 디지털 제어 플랫폼(124) 및 상기 제3 디지털 제어 플랫폼(124)과 상기 AC/DC 연계 컨버터(104)를 연결하기 위한 제3 인터페이스 장치(122)를 더 포함한다.In addition, a flexible test platform for studying control and operation of a micro grid according to an embodiment of the present invention includes a third digital control platform 124 for controlling the operation of the AC / DC coupling converter 104, 3 digital control platform 124 and a third interface device 122 for coupling the AC / DC linkage converter 104. [

도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 인터페이스 장치(109)는, 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)에서 출력되는 신호의 크기를 상기 제1 디지털 제어 플랫폼(109)에서 처리가능한 신호 크기로 변환하여 상기 제1 디지털 제어 플랫폼(109)에 제공하고, 상기 제1 디지털 제어 플랫폼(109)에서 출력되는 신호의 크기를 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)에서 처리가능한 신호 크기로 변환하여 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3, 204)에 제공하는, 제1 신호 크기 변환기(200), 및 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)에서 출력되는 신호의 유형을 제1 디지털 제어 플랫폼(109)에서 처리가능한 신호의 유형으로 변환하여 상기 제1 디지털 제어 플랫폼(109)에 제공하고, 상기 제1 디지털 제어 플랫폼(109)에서 출력되는 신호의 유형을 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)에서 처리가능한 신호의 유형으로 변환하여 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)에 제공하는, 제1 신호 유형 변환기(202)를 포함한다.1 and 2A, the first interface unit 109 divides the magnitude of the signal output from the inverter-based virtual AC distributed power sources VDER1, VDER2, and VDER3 by the first digital control Converts the magnitude of the signal output from the first digital control platform 109 into a signal magnitude that can be processed by the platform 109 and provides the signal magnitude to the first digital control platform 109, A first signal magnitude converter 200 for converting the signal magnitude into signal magnitudes that can be processed by the power sources VDER1, VDER2, and VDER3 and providing them to the respective inverter-based virtual AC distributed power sources VDER1, VDER2, VDER3, and 204, Converts the types of signals output from the inverter-based virtual AC distributed power sources (VDER1, VDER2, and VDER3) into types of signals that can be processed by the first digital control platform 109 and outputs the signals to the first digital control platform 109 Provide, And converts the type of the signal output from the first digital control platform 109 into a type of signal that can be processed in the respective inverter-based virtual AC distributed power sources (VDER1, VDER2, VDER3) To a distributed power source (VDER1, VDER2, VDER3).

도 1 및 도 2b를 참조하면, 상기 제2 인터페이스 장치(117)는, 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)에서 출력되는 신호의 크기를 상기 제2 디지털 제어 플랫폼(118)에서 처리가능한 신호 크기로 변환하여 상기 제2 디지털 제어 플랫폼(118)에 제공하고, 상기 제2 디지털 제어 플랫폼(118)에서 출력되는 신호의 크기를 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)에서 처리가능한 신호 크기로 변환하여 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)에 제공하는, 제2 신호 크기 변환기(204), 및 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)에서 출력되는 신호의 유형을 상기 제2 디지털 제어 플랫폼(118)에서 처리가능한 신호 유형으로 변환하여 상기 제2 디지털 제어 플랫폼(118)에 제공하고, 상기 제2 디지털 제어 플랫폼(118)에서 출력되는 신호의 유형을 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)에서 처리가능한 신호 유형으로 변환하여 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)에 제공하는, 제2 신호 유형 변환기(206)를 포함한다.Referring to FIG. 1 and FIG. 2B, the second interface device 117 converts the size of a signal output from each of the converter-based virtual DC distributed power supplies (VDER4, VDER5, and VDER6) 118 to the second digital control platform 118 and provides a signal size output from the second digital control platform 118 to each of the converter based virtual DC dispersion power supplies (VDER4, VDER5, and VDER6) of the respective converters based on the signal size of each of the converter-based VDD4, VDER4, VDER5, and VDER6, Converts the type of the signal output from the virtual DC distributed power source (VDER4, VDER5, VDER6) of the second digital control platform 118 into a signal type that can be processed by the second digital control platform 118 and provides the converted signal type to the second digital control platform 118 Second Based virtual DC distributed power sources (VDER4, VDER5, and VDER6) to convert the types of signals output from the digital control platform 118 into signal types that can be processed by the respective converter-based virtual DC distributed power sources , VDER5, VDER6).

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 디지털 제어 플랫폼(110, 300)은, 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)의 AC 전압, AC 전류, 및 DC 링크 전압에 기반하여, 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)의 동작을 제어한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the first digital control platform 110 and 300 includes an AC voltage of the inverter-based virtual AC distributed power sources VDER1, VDER2, and VDER3, an AC current, And controls the operation of each of the inverter-based virtual AC distributed power sources (VDER1, VDER2, VDER3) based on the voltage.

상기 제2 디지털 제어 플랫폼(118)은, 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)의 DC 전압, DC 전류, 및 DC 링크 전압에 기반하여, 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)의 동작을 제어한다.Based on the DC voltage, DC current, and DC link voltage of each of the converter-based virtual DC distributed power sources (VDER4, VDER5, VDER6), the second digital control platform (118) DC distributed power supplies (VDER4, VDER5, VDER6).

상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)은 AC-AC 백투백(BTB: back to back) 인버터(308 및 310, 312 및 314, 316 및 318)를 포함하고, 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)은 AC-DC 백투백(BTB: back to back) 컨버터(미도시)를 포함한다.Wherein each inverter based virtual AC distributed power source (VDER1, VDER2, VDER3) comprises AC-AC back to back (BTB) inverters (308 and 310, 312 and 314, 316 and 318) The converter-based virtual DC distributed power supplies (VDER4, VDER5, VDER6) include an AC-DC back to back (BTB) converter (not shown).

상기 제1 디지털 제어 플랫폼(110)은 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)의 동작을 제어하여 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)이 가상의 AC 분산전원으로 동작하도록 한다.The first digital control platform 110 controls the operation of each of the inverter-based virtual AC distributed power sources VDER1, VDER2, and VDER3 so that each of the inverter-based virtual AC distributed power sources VDER1, VDER2, And operates with a virtual AC distributed power source.

또한, 상기 제2 디지털 제어 플랫폼(118)은 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)의 동작을 제어하여 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)이 가상의 DC 분산전원으로 동작하도록 한다.The second digital control platform 118 also controls the operation of each of the converter-based virtual DC distributed power sources VDER4, VDER5, and VDER6 to control the respective converter-based virtual DC distributed power sources VDER4, VDER5, VDER6 ) Operate as a virtual DC distributed power supply.

도 1에서, T1 내지 T14는 트랜스포머를 나타내고, 참조번호 130은 정지형 스위치(STS: Static Transfer Switch)를 나타낸다.In Fig. 1, T1 to T14 denote transformers, and numeral 130 denotes a static transfer switch (STS).

상기 AC/DC 연계 컨버터(104)는 계통연계 스위치(126) 및 AC/DC 컨버터(128)를 포함한다.The AC / DC coupling converter 104 includes a grid connection switch 126 and an AC / DC converter 128.

도 3에서, 참조번호 300은 디지털 제어 플랫폼을 나타내고, 참조번호 302는 선로 모의장치, 참조번호 304는 인버터 기반의 가상 AC 분산전원 장치 그리고 참조번호 306은 AC 부하 모의장치를 나타낸다.In FIG. 3, reference numeral 300 denotes a digital control platform, reference numeral 302 denotes a line simulator, reference numeral 304 denotes an inverter-based virtual AC distributed power source, and reference numeral 306 denotes an AC load simulator.

참조번호 308과 312, 참조번호 312 및 314, 참조번호 316 및 318은 백투백 인버터를 나타낸다.Reference numerals 308 and 312, 312 and 314, and reference numerals 316 and 318 denote a back-to-back inverter.

참조번호 308, 312, 316은 AC를 DC로 변환하는 인버터이고, 참조번호 310, 314, 318은 DC를 AC로 변환하는 컨버터이다.Reference numerals 308, 312, and 316 denote inverters for converting AC to DC, and reference numerals 310, 314, and 318 denote converters for converting DC to AC.

상기 제1 디지털 제어 플랫폼(110)은 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원(VDER1, VDER2, VDER3)으로부터 AC 전압, AC 전류 및 DC 링크 전압을 센싱하고, 지령치에 맞는 펄스폭 변조 신호(PWM1, PWM2, PWM3)를 출력하도록 구성된다.The first digital control platform 110 senses the AC voltage, the AC current, and the DC link voltage from the respective inverter-based virtual AC distributed power sources VDER1, VDER2, and VDER3, and outputs the pulse width modulation signals PWM1, PWM2, and PWM3.

상기 제2 디지털 제어 플랫폼(118)은 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원(VDER4, VDER5, VDER6)으로부터 DC 전압, DC 전류 및 DC 링크 전압을 센싱하고, 지령치에 맞는 펄스폭 변조 신호(PWM4, PWM5, PWM6)를 출력하도록 구성된다.The second digital control platform 118 senses the DC voltage, the DC current, and the DC link voltage from the respective converter-based virtual DC distributed power sources (VDER4, VDER5, VDER6), and outputs the pulse width modulated signals PWM4, PWM5, and PWM6.

AC 선로 모의장치(106) 및 DC 선로 모의장치(114)는 저항 및 인덕터로 구성되어, 실제 AC 마이크로그리드와 DC 마이크로그리드의 선로의 역할을 하도록 구성된다. 도 4는 예시적인 AC 선로 모의장치의 회로도를 도시한 것이다.The AC line simulator 106 and the DC line simulator 114 are composed of resistors and inductors and are configured to act as a line between the actual AC micro-grid and the DC micro-grid. 4 shows a circuit diagram of an exemplary AC line simulator.

AC 부하 모의장치(112)는 저항, 인덕터 및 커패시터로 구성되어 실제 마이크로그리드의 AC 부하의 역할을 하도록 구성되고, DC 부하 모의장치(120)는 저항으로 구성되어 실제 마이크로그리드의 DC 부하의 역할을 하도록 구성된다. 도 5는 예시적인 AC 부하 모의장치를 도시한 것이다.The AC load simulator 112 is constituted by a resistor, an inductor and a capacitor, and is configured to serve as an AC load of the actual microgrid, and the DC load simulator 120 is constituted by a resistor to serve as a DC load of the actual microgrid . Figure 5 illustrates an exemplary AC load simulator.

한편, 도 6은 실제 구현된 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼을 도시한 도면이다.Meanwhile, FIG. 6 is a diagram illustrating a flexible test platform for studying control and operation of microgrid according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에서는, 인버터 또는 컨버터에 기반한 가상 분산전원(VDER1 내지 VDER6), 부하 모의장치(112, 120), 선로 모의장치(106, 114), 및 각 가상 분산전원(VDER1 내지 VDER6)의 동작을 제어하는 디지털 제어 플랫폼(110, 118)을 이용하여 실제 마이크로그리드와 동일한 환경을 구축한다.In a flexible test platform for microgrid control and operation study according to an embodiment of the present invention, the virtual distributed power sources (VDER1 to VDER6) based on inverters or converters, the load simulators 112 and 120, the line simulator 106 114 and the digital control platforms 110, 118 that control the operation of the virtual distributed power sources VDER1 to VDER6.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에서는, 제1 디지털 플랫폼(110) 및 제2 디지털 플랫폼(118)에서 제어 알고리즘에 기반하여 분산전원(VDER1 내지 VDER6)의 동작을 제어하고, 시간에 따라 부하 모의장치(112, 120)의 부하를 변동함으로써, 분산전원의 출력 변동 및 부하의 변동에 따른 마이크로그리드의 제어 및 운영 알고리즘의 동작 및 성능을 유연하고 신속하게 그리고 신뢰성 있게 테스트할 수 있다.Thus, in a flexible test platform for studying the control and operation of the microgrid according to an embodiment of the present invention, the first digital platform 110 and the second digital platform 118 generate distributed power sources VDER1 - The operation and performance of the control and operating algorithm of the micro grid according to the output fluctuation of the distributed power source and the fluctuation of the load can be flexibly controlled by changing the load of the load simulators 112 and 120 according to the time It can be tested quickly and reliably.

예를 들어, 디지털 제어 플랫폼을 이용하여 1기의 컨버터는 전압제어기반(VCM: voltage control mode)의 드룹(droop) 제어를 수행하게 하고, 나머지 2기의 컨버터는 전류제어기반(CCM: current control mode)의 리버스 드룹(reverse droop) 제어를 수행하게 하며, 시간에 따라 부하 모의장치의 부하를 변동하여 마이크로그리드의 리버스 드룹 제어기를 테스트할 수 있다.For example, using a digital control platform, a first converter may perform a droop control of a voltage control mode (VCM), and the remaining two converters may be controlled by a current control (CCM) mode reverse droop control, and it is possible to test the reverse droop controller of the microgrid by changing the load of the load simulator according to time.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 의하면, AC 마이크로그리드 또는 DC 마이크로그리드뿐만 아니라, AC/DC 연계 컨버터를 포함하는 AC/DC 하이브리드 마이크로그리드의 제어 및 운영 알고리즘의 동작 및 성능을 테스트하거나, 인버터 또는 컨버터와 같은 전력변환장치의 제어기 또는 제어 알고리즘의 동작 및 성능을 보다 신속하고 신뢰성 있게 테스트하는데 사용될 수 있다.According to a flexible test platform for controlling and operating the micro grid according to an embodiment of the present invention, an AC / DC hybrid micro grid including an AC / DC coupled converter as well as an AC micro grid or a DC micro grid Can be used to test the operation and performance of control and operating algorithms, or to more quickly and reliably test the operation and performance of controllers or control algorithms of power converters such as inverters or converters.

본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼은 마이크로그리드 제어 시스템의 설계 및 테스트, 인버터 제어 알고리즘의 설계 및 테스트, 컨버터 제어 알고리즘의 설계 및 테스트, 그리고 병렬 운전 전력변환장치의 제어 알고리즘의 설계 및 테스트에 적용될 수 있다.A flexible test platform for microgrid control and operation study according to an embodiment of the present invention is designed and tested for microgrid control system, design and testing of inverter control algorithm, design and testing of converter control algorithm, And can be applied to the design and testing of the control algorithm of the conversion apparatus.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 의하면, 시스템의 구조를 유연하게 변경 가능하여 다양한 컨버터의 제어 알고리즘을 개발하고 테스트할 수 있다.In addition, according to the flexible test platform for studying the control and operation of the micro grid according to the embodiment of the present invention, it is possible to flexibly change the structure of the system and to develop and test control algorithms of various converters.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼에 의하면, 단일 또는 다수의 실제 컨버터를 유연하게 결선하여 다양한 실제 컨버터를 직접 제어할 수 있으므로, 다양한 전력변환장치의 응용 분야에 적용가능한 제어 알고리즘을 신속하게 개발 및 테스트할 수 있다.In addition, according to the flexible test platform for studying the control and operation of the micro grid according to the embodiment of the present invention, since a single or a plurality of actual converters can be flexibly connected to directly control various real converters, Can be developed and tested quickly.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be modified or improved.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로, 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : AC 마이크로그리드 102 : DC 마이크로그리드
104 : AC/DC 연계 컨버터 106, 302 : AC 선로 모의장치
108, 304 : 가상 AC 분산전원 장치 109 : 제1 인터페이스 장치
110, 300 : 제1 디지털 제어 플랫폼 112, 306 : AC 부하 모의장치
114 : DC 선로 모의장치 116 : 가상 DC 분산전원 장치
117 : 제2 인터페이스 장치 118 : 제2 디지털 제어 플랫폼
120 : DC 부하 모의장치 122 : 제3 인터페이스 장치
124 : 제3 디지털 제어 플랫폼 126 : 계통연계 스위치
128 : AC/DC 컨버터 130 : 정지형 스위치
VDER1 내지 VDER3 : 가상 AC 분산전원
VDER4 내지 VDER6 : 가상 DC 분산전원
308, 312, 316 : 인버터 310, 314, 318 : 컨버터
320, 322, 324, 326 : 스위치 T1 내지 T14 : 트랜스포머100: AC microgrid 102: DC microgrid
104: AC / DC coupling converter 106, 302: AC line simulator
108, 304: virtual AC distributed power supply unit 109: first interface unit
110, 300: first digital control platform 112, 306: AC load simulator
114: DC line simulator 116: Virtual DC distributed power supply
117: second interface device 118: second digital control platform
120: DC load simulator 122: Third interface device
124: third digital control platform 126: grid connection switch
128: AC / DC converter 130: stationary switch
VDER1 to VDER3: virtual AC distributed power source
VDER4 to VDER6: virtual DC distributed power source
308, 312, 316: inverters 310, 314, 318: converters
320, 322, 324, 326: switches T1 to T14: transformer

Claims (7)

AC 마이크로그리드;
DC 마이크로그리드; 및
상기 AC 마이크로그리드와 상기 DC 마이크로그리드를 연계하기 위한 AC/DC 연계 컨버터를 포함하고,
상기 AC 마이크로그리드는 복수의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원, 상기 각각의 가상 AC 분산전원에 연결된 AC 선로 모의장치, 상기 AC 선로 모의장치에 연결된 AC 부하 모의장치, 및 상기 각각의 가상 AC 분산전원의 동작을 제어하기 위한 제1 디지털 제어 플랫폼을 포함하며,
상기 DC 마이크로그리드는 복수의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원, 상기 각각의 가상 DC 분산전원에 연결된 DC 선로 모의장치, 상기 DC 선로 모의장치에 연결된 DC 부하 모의장치, 및 상기 각각의 가상 DC 분산전원의 동작을 제어하기 위한 제2 디지털 제어 플랫폼을 포함하는, 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼.AC microgrid;
DC microgrid; And
And an AC / DC coupling converter for coupling the AC microgrid and the DC microgrid,
The AC microgrid includes a plurality of inverter-based virtual AC distributed power sources, an AC line simulator coupled to each of the virtual AC distributed power sources, an AC load simulator coupled to the AC line simulator, And a first digital control platform for controlling operation,
The DC microgrid includes a plurality of converter-based virtual DC distributed power sources, a DC line simulator coupled to each of the virtual DC dispersed sources, a DC load simulator coupled to the DC line simulator, And a second digital control platform for controlling operation of the microgrid. 청구항 1에 있어서,
상기 AC 마이크로그리드는, 상기 제1 디지털 제어 플랫폼과 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원을 연결하기 위한 제1 인터페이스 장치를 더 포함하고,
상기 DC 마이크로그리드는, 상기 제2 디지털 제어 플랫폼과 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원을 연결하기 위한 제2 인터페이스 장치를 더 포함하는, 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼.The method according to claim 1,
The AC microgrid further comprises a first interface device for coupling the first digital control platform and each inverter based virtual AC distributed power source,
Wherein the DC microgrid further comprises a second interface device for connecting the second digital control platform and the respective converter based virtual DC dispersed power supply, the flexible test platform for microgrid control and operational research. 청구항 2에 있어서,
상기 제1 인터페이스 장치는,
상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에서 출력되는 신호의 크기를 상기 제1 디지털 제어 플랫폼에서 처리가능한 신호의 크기로 변환하여 상기 제1 디지털 제어 플랫폼에 제공하고, 상기 제1 디지털 제어 플랫폼에서 출력되는 신호의 크기를 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에서 처리가능한 신호의 크기로 변환하여 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에 제공하는, 제1 신호 크기 변환기; 및
상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에서 출력되는 신호의 유형을 제1 디지털 제어 플랫폼에서 처리가능한 신호의 유형으로 변환하여 상기 제1 디지털 제어 플랫폼에 제공하고, 상기 제1 디지털 제어 플랫폼에서 출력되는 신호의 유형을 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에서 처리가능한 신호의 유형으로 변환하여 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원에 제공하는, 제1 신호 유형 변환기를 포함하고,
상기 제2 인터페이스 장치는,
상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에서 출력되는 신호의 크기를 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에서 처리가능한 신호의 크기로 변환하여 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에 제공하고, 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에서 출력되는 신호의 크기를 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에서 처리가능한 신호의 크기로 변환하여 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에 제공하는, 제2 신호 크기 변환기; 및
상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에서 출력되는 신호의 유형을 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에서 처리가능한 신호의 유형으로 변환하여 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에 제공하고, 상기 제2 디지털 제어 플랫폼에서 출력되는 신호의 유형을 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에서 처리가능한 신호의 유형으로 변환하여 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원에 제공하는, 제2 신호 유형 변환기를 포함하는, 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼.The method of claim 2,
Wherein the first interface device comprises:
And converting the magnitude of the signal output from each of the inverter-based virtual AC distributed power sources into the magnitude of a signal that can be processed by the first digital control platform and providing the signal to the first digital control platform, A first signal magnitude converter for converting a magnitude of a signal to a magnitude of a signal that can be processed by the respective inverter based virtual AC distributed power sources and providing the magnitude of the signal to each inverter based virtual AC distributed power source; And
Converting the type of signal output from each inverter-based virtual AC distributed power source to a type of signal that can be processed in a first digital control platform and providing the converted signal to the first digital control platform; And a first signal type converter for converting a type of signal into a type of signal that can be processed in each inverter based virtual AC distributed power source and providing the type of signal to each inverter based virtual AC distributed power source,
Wherein the second interface device comprises:
And converting the magnitude of the signal output from each of the converter-based virtual DC dispersed power supplies into the magnitude of a signal that can be processed by the second digital control platform to provide the signal to the second digital control platform, A second signal size converter for converting a magnitude of a signal to be processed into a magnitude of a signal that can be processed in each converter-based virtual DC dispersed power source and providing the magnitude of the signal to each converter based virtual DC dispersion power source; And
Converting the type of signal output from each converter based virtual DC distributed power source to a type of signal that can be processed by the second digital control platform and providing the converted signal to the second digital control platform, And a second signal type converter for converting the type of signal being processed into a type of signal that can be processed in the respective converter-based virtual DC distributed power source and providing the signal to a converter-based virtual DC distributed power source. Flexible test platform for control and operational research. 청구항 3에 있어서,
상기 제1 디지털 제어 플랫폼은,
상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원의 AC 전압, AC 전류, 및 DC 링크 전압에 기반하여, 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원의 동작을 제어하고,
상기 제2 디지털 제어 플랫폼은,
상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원의 DC 전압, DC 전류, 및 DC 링크 전압에 기반하여, 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원의 동작을 제어하는, 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼.The method of claim 3,
The first digital control platform comprising:
Based on the AC voltage, the AC current, and the DC link voltage of each of the inverter-based virtual AC distributed power supplies to control the operation of each inverter-based virtual AC distributed power source,
The second digital control platform comprising:
Based on the DC voltage, the DC current, and the DC link voltage of each converter-based virtual DC distributed power source, and for controlling the operation of each of the converter-based virtual DC power sources. Flexible test platform. 청구항 1에 있어서,
상기 각각의 인버터 기반의 AC 분산전원은,
AC-AC 백투백(BTB: back to back) 인버터를 포함하고,
상기 각각의 컨버터 기반의 DC 분산전원은,
AC-DC 백투백(BTB: back to back) 컨버터를 포함하는, 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼.The method according to claim 1,
Wherein each inverter-based AC distributed power source comprises:
AC-AC back-to-back (BTB) inverters,
Each of the converter-based DC-
A flexible test platform for control and operational study of the microgrid, including AC-DC back-to-back (BTB) converters. 청구항 1에 있어서,
상기 AC 마이크로그리드는, 상기 각각의 인버터 기반의 가상 AC 분산전원의 출력을 상기 AC 선로 모의장치에 연결하거나 연결해제하기 위한 복수의 제1 스위치를 더 포함하고,
상기 DC 마이크로그리드는, 상기 각각의 컨버터 기반의 가상 DC 분산전원을 상기 DC 선로 모의장치에 연결하거나 연결해제하기 위한 복수의 제2 스위치를 더 포함하는, 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼.The method according to claim 1,
Wherein the AC microgrid further comprises a plurality of first switches for connecting or disconnecting the output of each inverter based virtual AC distributed power supply to the AC line simulator,
Wherein the DC microgrid further comprises a plurality of second switches for connecting or disconnecting each of the converter based virtual DC distributed power supplies to the DC line simulator, platform. 청구항 1에 있어서,
상기 AC/DC 연계 컨버터의 동작을 제어하기 위한 제3 디지털 제어 플랫폼; 및
상기 제3 디지털 제어 플랫폼과 상기 AC/DC 연계 컨버터를 연결하기 위한 제3 인터페이스 장치를 더 포함하는, 마이크로그리드의 제어 및 운영 연구를 위한 유연한 테스트 플랫폼.The method according to claim 1,
A third digital control platform for controlling operation of said AC / DC coupling converter; And
Further comprising a third interface device for coupling the third digital control platform and the AC / DC coupling converter.
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