주파수 지원을 위한 하이브리드 동기화 기반 그리드 형성 제어 방식의 사진발전기 인버터

본 논문에서는 인버터와 부스트 컨버터를 위한 하이브리드 동기화 기반 그리드 형성(HS-GFM) 제어 및 조정 전략을 제안한다. 주요 기여로서, 관성 전력과 감쇠 전력은 인버터와 부스트 컨버터 간의 HS-GFM 기반 조정 전략으로 설계된다. 관성 전력은 DC 커패시터와 사진발전 시스템에서 독립적으로 디로딩 모드로 얻을 수 있다. 또한, 감쇠 전력은 사진발전 인버터에서 디로딩 모드로 실현될 수 있다. 이후 그리드 주파수 결합을 고려한 인버터와 부스트 컨버터의 소신호 모델이 단순화된 단일 입력 단일 출력(SISO) 모델로 구성되어 파라미터 선택을 안내한다. 또한, 그리드 동기화 안정성, 동기화 대역폭 및 그리드 강도가 사진발전 인버터의 주파수 응답에 미치는 영향을 SISO 모델을 통해 분석할 수 있다. 기존 DC 전압 기반 GFM과 비교할 때, HS-GFM은 특히 강한 그리드에서 동기화 대역폭을 약간 줄이면서 안정성을 개선할 수 있지만, 파라미터가 적절하지 않으면 약한 그리드에서 불안정성의 위험이 있다. 위상 잠금 루프(PLL) 기반 제어와 비교할 때, 제안된 HS-GFM 제어는 약한 그리드에서 더 나은 안정성을 유지하며 주파수 변동에 대한 빠른 응답을 달성한다. 마지막으로, 제안된 전략과 분석을 검증하기 위해 실시간 및 오프라인 시뮬레이션이 수행된다.