diff --git a/Thesis/Master_Thesis260517/Paper_V1.md b/Thesis/Master_Thesis260517/Paper_V1.md index fa2f3ae..e50bc7a 100644 --- a/Thesis/Master_Thesis260517/Paper_V1.md +++ b/Thesis/Master_Thesis260517/Paper_V1.md @@ -2,13 +2,13 @@ title: Paper description: published: true -date: 2026-05-17T08:44:45.608Z +date: 2026-05-17T09:09:06.202Z tags: editor: markdown dateCreated: 2026-05-17T08:40:38.836Z --- -#서론 +# 1 서론 ## 1.1 연구 배경 @@ -33,4 +33,29 @@ dateCreated: 2026-05-17T08:40:38.836Z 첫째, DC 버스 전압을 모듈간 인터페이스로 활용하여 통신 없이도 운전이 이루어지는 구조의 통신 독립형 모듈식 전력변환 시스템 구조를 제안한다. 이 구조는 통신 버스의 단일 고장점을 제거하며, 모듈의 병렬 확장만으로 이중화 요건을 충족할 수 있다. 제안하는 구조의 동작 특성을 시뮬레이션 및 실험으로 검증한다. -둘째, DC-AC 정류기에 작용하는 약계통 조건에 대한 안정성 보완 전략을 제안한다. 선박 발전기 및 Shore Power의 약계통 특성으로 인해 충전 모드에서 발생할 수 있는 전압 고조파 왜곡(V-THD), 전압 강하(Voltage Sag), 전압 불평형이 DC 링크 전압의 품질을 저하시킬 수 있음을 분석하고, 변조 계수($m_a$) 기반 전류 제어기를 통해 이를 보완한다. 제안하는 제어기는 적분기 출력을 계통 전압 변동으로부터 구조적으로 분리하며, 실험으로 검증하여 악조건에서 기존 PI 제어기 대비 전압 외란에 대한 내성이 향상됨을 실험으로 확인한다. \ No newline at end of file +둘째, DC-AC 정류기에 작용하는 약계통 조건에 대한 안정성 보완 전략을 제안한다. 선박 발전기 및 Shore Power의 약계통 특성으로 인해 충전 모드에서 발생할 수 있는 전압 고조파 왜곡(V-THD), 전압 강하(Voltage Sag), 전압 불평형이 DC 링크 전압의 품질을 저하시킬 수 있음을 분석하고, 변조 계수($m_a$) 기반 전류 제어기를 통해 이를 보완한다. 제안하는 제어기는 적분기 출력을 계통 전압 변동으로부터 구조적으로 분리하며, 실험으로 검증하여 악조건에서 기존 PI 제어기 대비 전압 외란에 대한 내성이 향상됨을 실험으로 확인한다. + +## 1.3 논문 구성 + +본 논문의 구성은 다음과 같다. + +2장에서는 DC 링크 전압을 유일한 공유 신호로 삼는 통신 독립형 모듈식 전력변환 시스템의 구조와 협조 운전 메커니즘을 제안하고, 신뢰성 및 모듈성을 분석한다. + +3장에서는 DC-AC 정류기에 작용하는 선박 약계통 특성(V-THD, Voltage Sag, 전압 불평형)이 DC 링크 전압 품질에 미치는 영향을 분석하고, 변조 계수($m_a$) 기반 전류 제어기를 제안한다. + +4장에서는 2장의 모듈형 구조를 실제로 구현하기 위한 설계 파라미터(히스테리시스 임계값, 드룹 계수)의 결정 절차와 가이드라인을 제시하며, 본 연구의 실험 시스템 구성을 기술한다. + +5장에서는 시뮬레이션 및 실험을 통해 2장과 3장에서 제안한 내용을 검증한다. 검증 결과를 종합하고 본 연구의 한계와 향후 연구 방향을 제시한다. + +# 2 통신 독립형 모듈식 전력변환 시스템 + +## 2.1 제안하는 모듈형 전력변환 시스템 구성 + +### 2.1.1 시스템 개요 + +제안하는 시스템은 DC 링크를 중심으로 DC-DC 모듈과 DC-AC 모듈로 구성된다. 각 모듈은 DC 링크 전압만을 관측하며, 별도의 통신 인터페이스에 종속되지 않는다. 이 구조는 **Kim et al. \[1\]이 UPS 시스템에서 제시한 "DC 링크 전압 단일 공유 원리"—정류기, 배터리 충방전기, 인버터가 DC 링크 전압이라는 단일 공유 정보만으로 상호 협조하는 구조—를 선박 DC 배전 시스템에 적용한 것이다. 드룹 제어(Droop Control) \[2\]\[3\]와 히스테리시스 기반 모드 전환 \[4\]을 결합하여, 통신 없이 DC-AC 및 DC-DC 모듈이 협조 운전하는 구조를 구현한다.** + +(XXX 그림: 제안하는 모듈형 전력변환 시스템 전체 구성도) + +**DC-AC 모듈**은 발전기 또는 Shore Power의 3상 AC 전력을 정류하여 DC 링크로 에너지를 공급하는 역할을 한다. 본 연구에서는 전기추진선박의 수전 시나리오에 초점을 맞추어 DC-AC 컨버터를 정류기(Rectifier) 모드로 운용하나, 제안하는 제어 알고리즘은 전력 방향과 무관하게 적용 가능하다. DC-AC 모듈은 고정된 전압 기준값($V_\text{ref,AC}$)으로 DC 링크 전압을 공칭 전압보다 높은 수준으로 유지함으로써, DC-DC 모듈의 히스테리시스 기반 모드 전환을 자연스럽게 트리거한다. DC-AC 모듈에는 드룹 계수를 적용하지 않으며, DC 링크 전압을 $V_\text{ref,AC}$에 고정하는 전압 제어만 수행한다. +