Simulation of Non-Detection Zone using AFD Method applied to Utility-Connected Photovoltaic Systems for a Variety of Loads

다양한 부하에 따른 계통연계형 태양광발전 시스템에 적용된 AFD 기법의 단독운전 불검출영역 시뮬레이션

  • Ko, Moon-Ju (Department of Information and Control Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Choy, Ick (Department of Information and Control Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Choi, Ju-Yeop (Department of Electrical Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Won, Young-Jin (Department of Electronics, Bucheon College)
  • Published : 2006.06.25

Abstract

Islanding phenomenon of utility-connected PV power conditioning systems(PV PCS) can cause a variety of problems and must be prevented. If the real and reactive powers supplied by PV PCS are closely matched to those of load, islanding detection by passive methods becomes difficult. The active frequency drift(AFD) method, called the frequency bias method, enables islanding detection by forcing the frequency of the voltage in the islanding to drift up or down. In this paper, non-detection zone(NDZ) of AFD is analyzed for the islanding detection method of utility-connected PV PCS by simulation tool PSIM.

계통연계형 태양광발전 시스템(PV PCS : Photovoltaic Power Conditioning Systems)의 단독운전은 다양한 문제들을 야기 할 수 있으며, 따라서 이는 반드시 방지되어야 한다. 실제로는 단독운전이 발생할 확률이 매우 낮지만, PV PCS가 공급하는 유 무효 전력이 부하가 요구하는 유 무효 전력과 거의 일치한다면, 수동적인 방법만으로는 단독운전 검출이 힘들게 된다. AFD(Active Frequency Drift) 기법은 주파수 바이어스 방법이라고 일컬어지는 방법으로, 단독운전 상태에서 계통과 연결된 노드전압의 주파수를 강제로 빠르게 또는 느리게 하여 단독운전을 검출하는 방법이다. 본 논문에서는 최근에 들어서 PV PCS의 능동적 단독운전 검출방법으로 많이 사용되는 AFD 기법의 불검출영역을 널리 사용되는 시뮬레이션 툴(PSIM)을 사용하여 분석하였다.

Keywords

References

  1. 최주엽 외 '태양광발전 시스템의 계통연계 보호를 위한 단독운전검출기법의 기술 개발에 관한 연구', 최종 보고서, 2003. 5, 산업자원부, 2001-N-PV03-01
  2. J. Stevens, 'Utility Intertied Photovoltaic System Islanding Experiments', Proceedings of the 17th IEEE Photovoltaic Specialists Conference(1987), p.1134-1138
  3. Michael Ropp, 'Evaluation of Islanding Detection Methods for Utility-Interactive Inverters in Photovoltaic Systems', SAND2002-3591
  4. M.E.Ropp, M.Begovic, A.Rohatgi, 'Analysis and Performance Assessment of the Active Frequency Drift Method of Islanding Prevention', IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 14, No. 3, September 1999
  5. Zhihong Ye, Amol Kolwalkar, Yu Zhang, Pengwei Du, Reigh Walling, 'Evaluation of Anti-Islanding Schemes Based on Nondetection Zone Concept', IEEE Trans. on power electronics, Vol. 19, No. 5, Sep, 2004
  6. 이기옥, '단독운전검출을 위한 Active Frequency Drift Positive Feedback기법의 Chopping Fraction Gain', 광운대학교 전기공학과 석사학위청구논문, 2004
  7. IEEE Standards Coordinating Committee 21, 'IEEE Standard Conformance Test Procedures for Equipment Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems', IEEE Std 1547.1 - 2005, 2005
  8. Copyright by Underwriters Laboratories inc., 'Inverters, Converters, and Controllers for Use in Independent Power Systems', UL 1741, 2002. 8, ISBN 0-7629-0421-6