개선된 DFT을 이용한 무효전력변동 단독운전 검출기법의 성능 개선

Abstract

본 연구에서는 단상 계통연계형 인버터에서 리플, 고조파에 강하고 연산속도가 개선된 DFT 가운데 Goertzel 알고리즘을 이용한 무효전력변동 단독운전검출기법기법의 성능 향상 방법이다. 기존의 영점검출기법으로 계통전압의 주파수를 계산하게 되면, 샘플링 주파수가 높을수록 주파수 분해능이 정밀해 줄 수 있으나 현실적으로 DSP 기반의 PV PCS에서는 PWM제어를 위한 제어 루프의 계산 시간으로 인하여 그 샘플링 주파수를 수 백kHz 이상으로 높이기가 어렵다. 또한 오차에 대한 영향을 감소시키기 위해 히스테리시스를 적용해야 하므로 정확한 주파수를 추정하기에 문제가 있다. 또한 기존의 가상 2상 PLL은 PI제어기와 저역통과필터가 들어가게 되므로 인해 최적 게인 튜닝을 해야 하는 문제가 있고, 위상을 추종할 수 있는 범위가 존재하게 되어 모든 신호의 영역에 대해서 추종하는 것에 한계가 있다. 이러한 왜곡된 위상은 전류제어기의 정지 좌표계 d-q축 전류는 실제 동기좌표계 d-q축 전류에 리플성분으로 나타난다. 이는 출력교류의 전류상에 포함되어 THD(Total Harmonics Distortion)에 영향을 주는 요소가 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 발명한 Goertzel 알고리즘은 기존의 방법보다 더욱 향상된 단독운전 검출기법 성능 보여준다.