그리드 친화적인 가전기기 제어기를 위한 FPGA 기반 설계

이 논문은 FPGA(필드 프로그래머블 게이트 어레이) 기반의 그리드 친화적인 가전기기(GFA) 제어기 설계를 제시합니다. GFA 제어기는 전력 시스템의 주파수를 모니터링하고 전기 기기를 이에 따라 켜거나 꺼서 전력 시스템의 안정성을 지원할 수 있습니다. 이 논문에서는 실제 시간 응용 프로그램을 위해 GFA 제어기를 개발하기 위해 FPGA 칩을 채택했습니다. 제안된 방법은 디지털 위상 동기 루프(PLL)를 통해 전력 시스템 주파수를 감지하고 주파수를 임계값과 비교합니다. 주파수가 임계값 이하로 떨어지면 GFA 제어기는 일부 부하를 줄이기 위해 전원을 차단하는 신호를 출력합니다. 트리거링 응답 지연을 보상하기 위해 비례-미분(PD) 예측기가 제어기에 설계되었습니다. 제안된 방법은 Quartus II와 Matlab의 공동 시뮬레이션 결과로 검증되었습니다. 하드웨어 기반 GFA 제어기는 Quartus II에서 개발되었고, 주파수 응답 모델은 Matlab 소프트웨어에서 별도로 개발되었습니다. 공동 시뮬레이션 결과는 제안된 방법의 효과를 보여줍니다.