Fig.3-6Boostconvertercircuitusingsimulink
Fig.3-7MPPT controlcircuitusingsimulink
그림 3-8과 그림 3-9는 P&O 제어 알고리즘을 일사량 부터
까지 단위로 상승할 때 기존의 P&O 알고리즘과 제안 한 NewtonMethod제어 알고리즘에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 일사 량이 점차 상승하면 PV 어레이의 출력전류 및 전압이 상승하고 따라서 듀티 비는 하강하면서 출력전압은 300[V]로 일정하게 출력됨을 확인하였다.또한 MPPT 제어가 잘되고 개선된 NewtonMethod제어의 경우 추적속도가 개선 되었음을 확인 하였다.
그림 3-10과 그림 3-11 은 일사량 급변시 출력특성을 고찰하기 위하여
부터 급 상승시 출력특성을 고찰하였다.일사량 급상승 시 개선된 Newton Method제어 알고리즘에 의한 MPPT 제어는 기존 P&O 제어 알고리즘보다 Trackingtime이 현저히 증가됨을 확인 하였다.
Fig.3-8Outputcharacteristicsusingconventional P&O MPPT controlmethod
Fig.3-9Outputcharacteristicsusingimproved newtonmethodcontrolmethod
Fig.3-10Outputcharacteristicsaccordingtorisesrapidlyinsolation usingconventionalP&O MPPT controlmethod
Fig.3-11Outputcharacteristicsaccordingtorisesrapidlyinsolation usingimprovednewtonmethodcontrolmethod
I V. 결 론
태양광 발전시스템의 최대 전력점제어는 일반적으로 MPPT라고 하며,그 제어 방법에 대해서는 많은 저서와 논문을 통하여 다양한 방법의 연구 결과 가 보고되고 있으나 각각의 제어방법들은 장점과 단점을 가지고 있다.
본 논문에서는 제안된 NewtonMethod제어와 일반적으로 가장 많이 사용 되어지는 MPPT 방법에 대하여 장점,단점 및 특징을 서술하고,그 동작 특 성을 비교 분석하였다.정전압 제어는 일사량이 낮은 경우 추적이 잘 되지만 일사량의 급변시에 추적이 어려움이 있다.P&O제어는 앞의 주기 동안의 두 개의 파라미터 비교 추적하며 급변시에도 잘 추적이 된다.하지만 교란이 생 겨 효율이 떨어진다.IncCond 제어는 전력값을 한번 미분하여 0의 미분점을 추적 하는 방법으로 P&O제어 보다 계산이 복잡하지만 빠르고 교란 점도 없 다.Newton Method제어는 다른 제어보다 전력점을 더 빠르게 추적한다.하 지만 전력점을 두 번 미분된 값으로 기울기가 낮으면 추적이 잘 되지 않는 단점이 있다.제어방법의 문제점을 개선하기 위해 새로운 Newtonmethod제 어방법을 제안한다.기존의 제어 방법은 기울기가 작으면 해를 구하기 어렵 고 추적 속도가 느리며,계산식도 복잡하다.제안된 Newton Method 방법은 기존의 Newton Method를 정전압 제어와 결합하여 다른 제어방법보다 현저 히 빠르게 추적하며,계산식도 간소화 하였다.일사량 이하 일 경 우 정전압제어를 하고, 이상일 경우 NewtonMethod를 사용함으 로써 고 일사량뿐만 아니라 저 일사량 시에도 MPP를 추적함으로써 발전량 을 증대시키고 효율을 향상시킨 새로운 MPPT 제어방법이다.
MATLAB을 이용하여 비교 분석 결과를 제시하여 본 논문의 타당성을 입 증 할 수 있었다.
본 연구를 통하여 얻은 기술로서 태양광 가로등 시스템 및 DC-DC컨버터, 등 필요로 하는 응용시스템에 사용이 가능할 것으로 보이며 향후 손실분석 을 통한 최적효율 개선에 관한 연구와 최적의 MPPT 시스템 모델링 및 모니 터링 시스템 및 장기간 운전에 따른 특성분석에 관한 연구가 필요하다 사료 된다.
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