내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

알림마당

home

NPC 다중레벨 변환기의 DSP 및 FPGA 기반 제어전자 플랫폼

전문가 제언: ○ 전력용 반도체 소자의 비약적 진보와 더불어 전력전자 기술의 지속적 성장은 산업용 전력변환시스템에 많은 변화를 가져왔다. 특히 최근 산업설비의 대용량 추세와 고전압화에 따라 고전압 대용량 시스템에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 실정이다. 더구나 최근 온실가스 배출에 대한 국제적 규제와 석유 값의 폭등은 새로운 청정 에너지원에 대한 연구개발과 에너지 절약이 문제로 이어지고 있다.

– 이런 관점에서 전력변환시스템은 전기구동 장치의 효율적 운전과 에너지 절감에 적용되고 풍력발전과 같은 전력분산시스템의 효율적 운영을 위해 적용되고 있다.

○ 최근 풍력발전에 적용되는 전력변환기분야에서 back-to-back 변환기가 사용되고 있다. 이것은 완전 프로그램이 가능하여 매우 융통성이 크고 기타 제어전략은 무효전력의 보상을 할 수 있는 장점 때문이다. 그러나 이 전자 디바이스는 비교적 고가이고 트랜지스터(Tr)로 인한 시스템의 손실이 단점이다. 최근 신기술의 멀티레벨 변환기는 출력신호의 고조파 품질의 개선과 시스템의 출력필터를 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 이러한 변환기는 비용이 증가하고 기존 2레벨 변환기와 비교하여 더 많은 Tr 때문에 손실이 증가하는 단점이 있다.

○ 따라서 풍력발전과 같은 전압/주파수 변동이 많은 발전시스템에서는 전력변환기를 효율적으로 운전하기 위한 제어전략이 필요한데 최근 DSP와 FPGA를 이용한 전력변환기 제어플랫폼이 연구 개발되고 있다. 이러한 실시간 제어시스템은 새로운 전력변환기의 그리드 에너지 품질대한 표준과 가동 중인 장비에 대한 요건을 만족할 수 있어야 한다.

○ 이 글에서 기술한 풍력발전응용을 위한 부동소수점 디지털 신호프로세서(DSP)와 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 사용한 150kVA 3레벨 NPC(Neutral Point Clamped)변환기는 이러한 요건을 만족하고 있다. 따라서 앞으로 우리나라도 풍력발전과 같은 신재생에너지를 이용한 발전을 점점 확대해 나가는 시점에서 이러한 전력변환기의 기술은 좋은 연구대상이 될 것이다.

저자: Francisco J. Rodriguez, Santiago Cobreces, Emilio J. Bueno, Alvaro Hernandez, Raul Mateos, Felipe Espinosa
자료유형: 학술정보