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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김정욱
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 상명대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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본 논문에서는 풍력-디젤 시스템을 효율적으로 운영하기 위하여 플라이휠 에너지 저장장치 적용을 제안하였으며 강인한 제어성능을 달성하도록 QFT 강인제어 이론을 도입하여 제어기를 설계하였다. QFT 설계의 장점은 제어 시 설계 단계에 시스템의 불확실성을 시스템 파라미터 변동으로 모델링하여 제어기 설계가 가능하다는 것이다. QFT 제어기 설계를 위하여 풍력-디젤 계통의 비선형을 무시하고 선형화된 모델을 이용하였으며, 선형화된 모델의 불확실성을 포함시키기 위하여 풍력 시스템의 관성계수, 디젤 시스템의 관성계수, 조속기 시정수 및 커플링 게인을 공칭값에서 30% 변화량을 포함하여 제어기를 설계하였다.
제안한 제어기의 제어성능 및 강인 성능을 확인하기 위하여 다양한 외란이 발생한 경우, 파라미터가 변동하는 경우 등 11가지 사례연구를 통하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 기존의 제어방식과 동특성을 비교 고찰하였다. 시뮬레이션 결과 다양한 부하가 갑작스럽게 변동하는 경우에 계통의 주파수 변동을 효과적으로 억제할 수 있었고, 파라미터가 변동하는 경우에도 강인성능을 유지 할 수 있음을 확인하였다.
따라서 본 논문에서 제안한 풍력-디젤 연계계통에 속응성 있는 플라이휠 에너지 저장장치의 도입으로 인하여 조속기의 변화를 최소로 억제함에도 불구하고 제어성능이 우수함을 확인할 수 있었고, QFT 강인제어 기법의 도입을 통하여 시스템의 파라미터가 변동하는 경우에도 풍력-디젤 연계계통의 강인한 제어성능을 가짐을 확인하였다.
제안한 제어기의 제어성능 및 강인 성능을 확인하기 위하여 다양한 외란이 발생한 경우, 파라미터가 변동하는 경우 등 11가지 사례연구를 통하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 기존의 제어방식과 동특성을 비교 고찰하였다. 시뮬레이션 결과 다양한 부하가 갑작스럽게 변동하는 경우에 계통의 주파수 변동을 효과적으로 억제할 수 있었고, 파라미터가 변동하는 경우에도 강인성능을 유지 할 수 있음을 확인하였다.
따라서 본 논문에서 제안한 풍력-디젤 연계계통에 속응성 있는 플라이휠 에너지 저장장치의 도입으로 인하여 조속기의 변화를 최소로 억제함에도 불구하고 제어성능이 우수함을 확인할 수 있었고, QFT 강인제어 기법의 도입을 통하여 시스템의 파라미터가 변동하는 경우에도 풍력-디젤 연계계통의 강인한 제어성능을 가짐을 확인하였다.
목차
1. 서론 11.1. 연구의 배경 11.2. 연구의 개요 41.3. 연구의 방법 62. 에너지 저장장치를 포함한 풍력-디젤 연계계통모델링 82.1. 풍력-디젤 시스템 배치 82.2. 풍력발전시스템 모델 92.3. 디젤 발전시스템 모델 122.4. 풍력-디젤 연계계통의 선형화 모델 방정식 132.5. 플라이휠 에너지 저장장치 모델 153. QFT 제어 알고리즘과 강인제어기 설계 183.1. QFT 제어이론 183.2. QFT 경계 계산 알고리즘 203.3. QFT 제어기 설계 절차 243.4. QFT를 이용한 풍력-디젤계통의 제어기 설계 264. 제어기 설계 결과 및 고찰 284.1. 기존의 제어 방법 294.2. 제어기 설계 결과 314.3. 시뮬레이션 결과 및 고찰 325. 결론 60참고문헌 62ABSTRACT 66
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