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신재생 하이브리드 발전시스템의 범용 제어시스템 설계에 관한 연구

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Abstract
Hybrid generation system is the integration of two or more different types of generation systems. Recently hybrid generation system of new and renewable energy is popular because it is much more effective than the individual generation system that uses a single renewable energy source. Furthermore, it is more useful to protect the environmental pollution than any other generation system that uses fossil fuels.
Solar energy has no air pollution and noise, and the energy resources are unlimited. Wind energy can be obtained wherever the wind blows, and maintenance cost is less than that of the other renewable energy. Tidal energy, which usually has high energy density than the other renewable energy, is less influenced by the weather condition.
Hybrid generation technology for stand-alone power generation is still at its initial stages as an energy source because a lot of work is required in the selection of optimum sizing of each energy resource and the control and monitoring of the system. The control and monitoring system should be designed differently according to the kinds of energy resources that constitute the hybrid power generation system. This prevents us from wide spread of various hybrid power generation system.
The purpose of this study is to develop a general purpose controller and monitoring system for various combination of hybrid generation system. The control and monitoring system that can be applied for any combination of wind, PV and tidal energy resources was developed, and the field tests were performed for wind-PV-tide hybrid power generation system. The results have shown that the developed control system can be usefully applied, and hence will contribute to developing various kinds of renewable hybrid generation systems.
Author(s)
김병기
Issued Date
2011
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000005395
Alternative Author(s)
Kim, Byung Gee
Affiliation
제주대학교
Department
대학원 메카트로닉스공학과
Advisor
임정환
Table Of Contents
List of Figures iii
List of Tables v
SUMMARY vi
I. 서론 1

II. 신재생에너지 발전시스템 제어 5
1. 풍력발전시스템 5
1.1 풍력발전시스템 종류 5
1.2 요제어 7
1.3 출력제어 8
1.4 운전제어 9
2. 태양광발전시스템 10
2.1 태양광발전시스템 종류 10
2.1.1 어레이 설치형태에 따른 분류 10
2.1.2 태양전지판의 집광 유무에 따른 분류 11
2.1.3 부하의 종류와 계통선 연계 유무에 따른 분류 12
2.2 태양광발전시스템 제어 13
2.2.1 광센서를 이용한 방법 13
2.2.2 센서와 프로그램을 병행한 방법 14
2.2.3 프로그램을 이용한 태양 위치 추적 방법 14
3. 조류발전시스템 15
3.1 프로펠러 수차방식 15
3.2 사보니어스 수차방식(반동형 수차) 15
3.3 다리우스형 수차방식 15
3.4 Cross-flow 수차방식 15
3.5 Voith-Schneider 프로펠러 수차방식 16
3.6 Helical 수차방식 16
4. 충․방전 제어 16
III. 하이브리드 발전장치 제어시스템 설계 17
1. 범용 제어기 설계 17
1.1 설계 내용 및 방법 17
1.1.1 입력부 18
1.1.2 충전부 19
1.1.3 발전제어부 21
1.1.4 부하제어부 22
1.1.5 모니터링부 23
2. 제어기 설계 결과 25
2.1 컨트롤러 외형 25

IV. 실험 및 고찰 30
1. 실험장치 구성 및 실험방법 30
1.1 실험장치 구성 30
1.1.1 풍력발전시스템 30
1.1.2 태양광발전시스템 32
1.1.3 조류발전시스템 33
1.1.4 하이브리드 발전시스템 설계 34
1.2 실험방법 35
2. 제어기 성능실험 결과 36
2.1 풍력발전 36
2.2 태양광발전 37
2.3 조류발전 39
2.4 풍력-태양광 발전 40
2.5 풍력-태양광-조류 발전 43

V. 결론 45
참고문헌 46
Degree
Master
Publisher
제주대학교 대학원
Citation
김병기. (2011). 신재생 하이브리드 발전시스템의 범용 제어시스템 설계에 관한 연구
Appears in Collections:
Faculty of Applied Energy System > Mechatronics Engineering
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