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<h1 id="h-1-서론" class="toc-header"> 1 서론</h1>
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<h2 id="h-11-연구-배경" class="toc-header"> 1.1 연구 배경</h2>
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<p>국제해사기구(IMO)는 2050년까지 국제 해운의 온실가스 순배출 제로(Net-Zero)를 목표로 설정하고, 2025년 4월 MPEC 83에서 선박 연료 기준 및 탄소 가격제를 포함하는 법적 구속력 있는 감축 체계를 승인하였으며 [9], 국내에서도 「환경친화적 선박의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률(친환경선박법)」의 시행에 따라 전기추진선박의 도입이 빠르게 확산되고 잇다. 전기추진선박은 기존 디젤 기관을 전동기와 전력변환 장치로 대체함으로써 배출가스를 저감하고 연료 효율을 향상 시킬 수 있어 차세대 친환경 선박의 핵심 기술로 평가받고 있다 [1].</p>
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<p>해상에서의 선박의 전력망은 외부 계통의 지원 없이 독자적으로 전력을 생산·공급·제어해야 하는 고립형 마이크로그리드(Isolated Microgrid)로 운용된다. 항해 중 전력 공급이 중단될 경우 추진력과 조타 능력을 상실하며 인명 안전에 심각한 위협이 될 수 있다. 이에 따라 SOLAS(국제해상인명안전협약)에서는 발전기 1기 이상 시에도 추진·조타 전력이 즉시 유지되거나 복구 될것으로 규정하고 있으며 IEC 60092, KR 강선규칙 등에서는 추진용 컨버터·인버터를 포함한 핵심 추진설비 전체를 이중화(Redundancy) 요건으로 구체화하고 있다. [3][4]. 한국의 해양수산부「전기추진 선박기준」 고시(2024)를 통해 이러한 이중화 설계를 법적으로 의무화하고 있다 [5].</p>
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<p>현행 전기추진 시스템은 시스템 단위의 형식승인 구조를 따르고 있어, 구성 소자의 변경이나 용량 증설 시 제어 로직의 재설계와 통합 재검증이 불가피하다. 이러한 폐쇄적 구조는 선종별 맞춤형 설계에 대한 비유연성 문제를 야기하며, 전력 시스템 제조사간의 ~~~로 인하여 한 선박에 한가지 제조사의 제품만을 사용하여야 하는 문제 등, 장기적 측면에서 선주에게 어려움을 만든다. 이를 해결하기 위하여 모듈화 접근이 연구되어 왔으나, 기존 연구들은 모듈 간 협조 제어를 위해 복잡한 통신 인터페이스, 중앙집중식 제어에 의존하는 경우가 많아 통신 장애 시 시스템 신뢰성이 저하되는 한계가 있다 [8]. 또한 각 제조사의 폐쇄적인 설계에 의존하게 되어 시스템 전체의 확장성과 신뢰성을 동시에 확보하는데에 어려움이 있다. 따라서 모듈화 시스템은 통신 의존성을 최소화하는 DC 버스 전압을 모듈간 인터페이스로 활용하여 각 장치가 독립적으로 동작하면서도 시스템 전체의 확장성과 신뢰성을 동시에 확보하는 접근이 요구된다.</p>
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<p>(그림 : 기존 통합형 시스템과 본 연구의 모듈형 시스템 구조 비교도)<br>
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(그림 : 모듈간 병렬 or PLC등을 이용한 중앙 제어 집중식 구조)</p>
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<p>그런데 DC 버스 전압을 제어의 유일한 기준으로 삼는 구조는 DC 링크의 전압 안정성이 곧 시스템 전체의 제어 신뢰성으로 직결되는 특성이 있다. DC 버스 전압의 왜곡이나 맥동은 히스테리시스 밴드 판단과 드룹 제어 신호를 오염시켜 모듈 간 제어 모드 전환의 오작동 및 부하 분담 불안정을 초래할 수 있다. 이는 통신 기반 시스템에서는 상대적으로 완충될 수 있는 문제이나, 제안하는 구조에서는 DC 버스 전압이 유일한 모듈 간 인터페이스이므로 그 영향이 직접적이다. 따라서 DC 링크를 교란하는 외부 요인에 대한 별도의 대응이 필요하다.</p>
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<p>이러한 교란의 주요 원인은 제안하는 시스템만의 문제가 아니라 선박 전원 환경 자체의 특성에 기인한다. 선박 발전기나 육상 전원(Shore Power)은 부하 변동에 따른 전압 강하와 왜곡이 빈번한 약계통(Weak Grid) 특성을 가지며, 이로 인한 비정상적인 AC 입력 전압은 AC 정류기의 전류 제어 성능을 저하시켜 DC 링크 전압 안정성 저하 및 전류 고조파(I-THD) 증가를 초래하고, 이는 배터리 및 전력 기기의 수명 단축과 오작동으로 이어질 수 있다. 그러나 현행 IEC 60092-101, KR 선급 인증을 포함한 해양수산부 전기추진 선박기준 고시에서는 정상 상태 전원 조건에서의 요건을 검증하므로, 비정상 입력 환경에서의 동작은 인증 범위 밖에 놓인다. 이로 인해 인증을 통과한 시스템이 실제 운용 환경에서는 요건을 만족하지 못할 수 있다는 구조적 갭이 존재하며, 이에 대한 제어 전략은 현행 규정과 선행 연구 모두에서 미비한 실정이다. 따라서 모듈화된 전력변환 시스템이 실제 선박 환경에 안정적으로 적용되기 위해서는 이 갭을 메울 수 있는 별도의 대응 전략이 함께 요구된다.</p>
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<p>(XXX 그림: 선박 약계통에서 비정상적인 AC 입력이 미칠 수 있는 영향 개념도)</p>
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<h2 id="h-12-연구-목적-및-내용" class="toc-header"> 1.2 연구 목적 및 내용</h2>
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<p>본 연구는 위에서 제시한 두 가지 기술적 과제를 달성하기 위해, DC-DC 컨버터와 DC-AC 인버터로 구성된 공유 DC 링크 기반의 모듈형 전력변환 시스템을 제안한다. 실험 플랫폼을 구축하여 시스템의 동작 특성을 시뮬레이션 및 실험으로 검증한다. 본 연구의 주요 내용은 다음과 같다.</p>
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<p>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.</p>
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<p>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(<svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.02ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 1335.1 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-1-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 181Q151 335 151 342Q154 357 154 369Q154 405 129 405Q107 405 92 377T69 316T57 280Q55 278 41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-1-TEX-I-1D44E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q331 441 370 392Q386 422 416 422Q429 422 439 414T449 394Q449 381 412 234T374 68Q374 43 381 35T402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487Q506 153 506 144Q506 138 501 117T481 63T449 13Q436 0 417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM351 328Q351 334 346 350T323 385T277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q217 26 254 59T298 110Q300 114 325 217T351 328Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45A" xlink:href="#MJX-1-TEX-I-1D45A"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(911,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-1-TEX-I-1D44E"></use></g></g></g></g></svg>) 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.</p>
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<h2 id="h-13-논문-구성" class="toc-header"> 1.3 논문 구성</h2>
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<p>본 논문의 구성은 다음과 같다.</p>
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<p>2장에서는 DC 링크 전압을 유일한 공유 신호로 삼는 통신 독립형 모듈식 전력변환 시스템의 구조와 협조 운전 메커니즘을 제안하고, 신뢰성 및 모듈성을 분석한다.</p>
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<p>3장에서는 DC-AC 정류기에 작용하는 선박 약계통 특성(V-THD, Voltage Sag, 전압 불평형)이 DC 링크 전압 품질에 미치는 영향을 분석하고, 변조 계수(<svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.02ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 1335.1 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-2-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 181Q151 335 151 342Q154 357 154 369Q154 405 129 405Q107 405 92 377T69 316T57 280Q55 278 41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-2-TEX-I-1D44E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q331 441 370 392Q386 422 416 422Q429 422 439 414T449 394Q449 381 412 234T374 68Q374 43 381 35T402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487Q506 153 506 144Q506 138 501 117T481 63T449 13Q436 0 417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM351 328Q351 334 346 350T323 385T277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q217 26 254 59T298 110Q300 114 325 217T351 328Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45A" xlink:href="#MJX-2-TEX-I-1D45A"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(911,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-2-TEX-I-1D44E"></use></g></g></g></g></svg>) 기반 전류 제어기를 제안한다.</p>
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<p>4장에서는 2장의 모듈형 구조를 실제로 구현하기 위한 설계 파라미터(히스테리시스 임계값, 드룹 계수)의 결정 절차와 가이드라인을 제시하며, 본 연구의 실험 시스템 구성을 기술한다.</p>
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<p>5장에서는 시뮬레이션 및 실험을 통해 2장과 3장에서 제안한 내용을 검증한다. 검증 결과를 종합하고 본 연구의 한계와 향후 연구 방향을 제시한다.</p>
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<h1 id="h-2-통신-독립형-모듈식-전력변환-시스템" class="toc-header"> 2 통신 독립형 모듈식 전력변환 시스템</h1>
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<h2 id="h-21-제안-시스템-구성" class="toc-header"> 2.1 제안 시스템 구성</h2>
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<p>제안하는 시스템은 DC 링크를 중심으로 DC-AC 컨버터 모듈과 DC-DC 컨버터 모듈로 구성된다. 각 모듈은 DC 링크 전압만을 관측하며, 별도의 통신 인터페이스를 공유하지 않는다. 이 구조는 Kim et al. [1]이 UPS 시스템에서 제시한 "DC 링크 전압 단일 공유 원리"를 선박 DC 배전 시스템에 적용한 것으로, 드룹 제어 [2][3]와 히스테리시스 기반 모드 전환 [4]을 결합하여 통신 없이 모듈 간 협조 운전을 구현한다.</p>
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<p>(XXX 그림: 제안하는 모듈형 전력변환 시스템 전체 구성도)</p>
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<p><strong>DC-DC 컨버터 모듈</strong>은 배터리와 DC 링크 사이에서 양방향으로 전력 흐름을 제어한다. DC 링크 전압이 상위 임계값을 초과하면 DC 링크에서 배터리로 전력을 보내는 충전(Buck) 모드로, 하위 임계값 미만으로 강하하면 배터리에서 DC 링크로 전력을 공급하는 방전(Boost) 모드로 전환한다. DC-DC 모듈은 복수 모듈 병렬 운용 시 드룹 제어를 적용하여 전류를 균등 분담한다.</p>
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<p><strong>DC-AC 컨버터 모듈</strong>은 발전기 또는 Shore Power의 3상 AC 전력을 정류하여 DC 링크로 에너지를 공급하는 역할을 한다. DC-AC 모듈은 양방향 전류 제어가 가능한 PWM 정류기(Active Front End)로 구성되며 본 연구에서는 전기추진선박의 수전 시나리오에 초점을 맞추어 DC-AC 컨버터를 정류기(Rectifier) 모드로 제한시켜 운용한다. DC-AC 모듈은 동작 중 DC 링크 전압을 <svg style="vertical-align: -0.656ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.133ex" height="2.201ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 2711 972.9" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-3-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-3-TEX-N-72" d="M36 46H50Q89 46 97 60V68Q97 77 97 91T98 122T98 161T98 203Q98 234 98 269T98 328L97 351Q94 370 83 376T38 385H20V408Q20 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transform="translate(1420,0)"></use><use data-c="43" xlink:href="#MJX-3-TEX-N-43" transform="translate(2170,0)"></use></g></g></g></g></svg> 승압시켜 DC-DC 모듈의 히스테리시스 모드 전환점 <svg style="vertical-align: -0.339ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.927ex" height="1.885ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1293.9 833" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-4-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 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DC-AC 모듈은 드룹 계수를 적용하지 않으며, DC 링크 전압을 <svg style="vertical-align: -0.656ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.133ex" height="2.201ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 2711 972.9" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-5-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-5-TEX-N-72" d="M36 46H50Q89 46 97 60V68Q97 77 97 91T98 122T98 161T98 203Q98 234 98 269T98 328L97 351Q94 370 83 376T38 385H20V408Q20 431 22 431L32 432Q42 433 60 434T96 436Q112 437 131 438T160 441T171 442H174V373Q213 441 271 441H277Q322 441 343 419T364 373Q364 352 351 337T313 322Q288 322 276 338T263 372Q263 381 265 388T270 400T273 405Q271 407 250 401Q234 393 226 386Q179 341 179 207V154Q179 141 179 127T179 101T180 81T180 66V61Q181 59 183 57T188 54T193 51T200 49T207 48T216 47T225 47T235 46T245 46H276V0H267Q249 3 140 3Q37 3 28 0H20V46H36Z"></path><path id="MJX-5-TEX-N-65" d="M28 218Q28 273 48 318T98 391T163 433T229 448Q282 448 320 430T378 380T406 316T415 245Q415 238 408 231H126V216Q126 68 226 36Q246 30 270 30Q312 30 342 62Q359 79 369 104L379 128Q382 131 395 131H398Q415 131 415 121Q415 117 412 108Q393 53 349 21T250 -11Q155 -11 92 58T28 218ZM333 275Q322 403 238 411H236Q228 411 220 410T195 402T166 381T143 340T127 274V267H333V275Z"></path><path id="MJX-5-TEX-N-66" d="M273 0Q255 3 146 3Q43 3 34 0H26V46H42Q70 46 91 49Q99 52 103 60Q104 62 104 224V385H33V431H104V497L105 564L107 574Q126 639 171 668T266 704Q267 704 275 704T289 705Q330 702 351 679T372 627Q372 604 358 590T321 576T284 590T270 627Q270 647 288 667H284Q280 668 273 668Q245 668 223 647T189 592Q183 572 182 497V431H293V385H185V225Q185 63 186 61T189 57T194 54T199 51T206 49T213 48T222 47T231 47T241 46T251 46H282V0H273Z"></path><path id="MJX-5-TEX-N-2C" d="M78 35T78 60T94 103T137 121Q165 121 187 96T210 8Q210 -27 201 -60T180 -117T154 -158T130 -185T117 -194Q113 -194 104 -185T95 -172Q95 -168 106 -156T131 -126T157 -76T173 -3V9L172 8Q170 7 167 6T161 3T152 1T140 0Q113 0 96 17Z"></path><path id="MJX-5-TEX-N-41" d="M255 0Q240 3 140 3Q48 3 39 0H32V46H47Q119 49 139 88Q140 91 192 245T295 553T348 708Q351 716 366 716H376Q396 715 400 709Q402 707 508 390L617 67Q624 54 636 51T687 46H717V0H708Q699 3 581 3Q458 3 437 0H427V46H440Q510 46 510 64Q510 66 486 138L462 209H229L209 150Q189 91 189 85Q189 72 209 59T259 46H264V0H255ZM447 255L345 557L244 256Q244 255 345 255H447Z"></path><path id="MJX-5-TEX-N-43" d="M56 342Q56 428 89 500T174 615T283 681T391 705Q394 705 400 705T408 704Q499 704 569 636L582 624L612 663Q639 700 643 704Q644 704 647 704T653 705H657Q660 705 666 699V419L660 413H626Q620 419 619 430Q610 512 571 572T476 651Q457 658 426 658Q322 658 252 588Q173 509 173 342Q173 221 211 151Q232 111 263 84T328 45T384 29T428 24Q517 24 571 93T626 244Q626 251 632 257H660L666 251V236Q661 133 590 56T403 -21Q262 -21 159 83T56 342Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-5-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="mtext" transform="translate(616,-152.7) scale(0.707)"><use data-c="72" xlink:href="#MJX-5-TEX-N-72"></use><use data-c="65" xlink:href="#MJX-5-TEX-N-65" transform="translate(392,0)"></use><use data-c="66" xlink:href="#MJX-5-TEX-N-66" transform="translate(836,0)"></use><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-5-TEX-N-2C" transform="translate(1142,0)"></use><use data-c="41" xlink:href="#MJX-5-TEX-N-41" transform="translate(1420,0)"></use><use data-c="43" xlink:href="#MJX-5-TEX-N-43" transform="translate(2170,0)"></use></g></g></g></g></svg>에 고정하는 전압 제어만 수행한다.</p>
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<p>본 연구에서는 DC-AC 모듈 1대 운용을 기본 구성으로 가정한다. DC-AC 모듈의 복수 병렬 운전은 별도의 전압 제어 우선순위 또는 드룹 적용 설계가 필요하며, 이는 향후 연구 과제로 남긴다.</p>
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<p>이 구조에서 DC 링크 전압은 모든 모듈이 공유하는 유일한 협조 신호로, 별도의 통신 없이 모듈 간 협조를 가능하게 한다. 그러나 DC 링크 전압이 유일한 협조 신호라는 점은 구조적 취약점이기도 하다. 선박 계통 특성상 Voltage Sag, V-THD, 전압 불평형 등의 외란이 발생할 수 있으며, 이러한 외란이 DC-AC 정류기를 통해 DC 링크 전압을 교란시키면 히스테리시스 모드 전환의 오판과 드룹 전류 분담 오차를 유발할 수 있다. 이 취약점의 대응 전략을 3장에서 제안한다.</p>
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<h2 id="h-22-dc-dc-모듈의-히스테리시스-기반-자율-모드-전환" class="toc-header"> 2.2 DC-DC 모듈의 히스테리시스 기반 자율 모드 전환</h2>
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<p>DC-DC 컨버터 모듈은 DC 링크 전압과 두 임계값(<svg style="vertical-align: -0.339ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.927ex" height="1.885ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1293.9 833" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-6-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-6-TEX-I-1D43B" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 219 683Q260 681 355 681Q389 681 418 681T463 682T483 682Q499 682 499 672Q499 670 497 658Q492 641 487 638H485Q483 638 480 638T473 638T464 637T455 637Q416 636 405 634T387 623Q384 619 355 500Q348 474 340 442T328 395L324 380Q324 378 469 378H614L615 381Q615 384 646 504Q674 619 674 627T617 637Q594 637 587 639T580 648Q580 650 582 660Q586 677 588 679T604 682Q609 682 646 681T740 680Q802 680 835 681T871 682Q888 682 888 672Q888 645 876 638H874Q872 638 869 638T862 638T853 637T844 637Q805 636 794 634T776 623Q773 618 704 340T634 58Q634 51 638 51Q646 48 692 46H723Q729 38 729 37T726 19Q722 6 716 0H701Q664 2 567 2Q533 2 504 2T458 2T437 1Q420 1 420 10Q420 15 423 24Q428 43 433 45Q437 46 448 46H454Q481 46 514 49Q520 50 522 50T528 55T534 64T540 82T547 110T558 153Q565 181 569 198Q602 330 602 331T457 332H312L279 197Q245 63 245 58Q245 51 253 49T303 46H334Q340 38 340 37T337 19Q333 6 327 0H312Q275 2 178 2Q144 2 115 2T69 2T48 1Q31 1 31 10Q31 12 34 24Q39 43 44 45Q48 46 59 46H65Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q147 65 216 339T285 628Q285 635 228 637Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-6-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(616,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43B" xlink:href="#MJX-6-TEX-I-1D43B"></use></g></g></g></g></g></svg>, <svg style="vertical-align: -0.339ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.596ex" height="1.885ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1147.5 833" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-7-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-7-TEX-I-1D43F" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 217 683Q271 680 344 680Q485 680 506 683H518Q524 677 524 674T522 656Q517 641 513 637H475Q406 636 394 628Q387 624 380 600T313 336Q297 271 279 198T252 88L243 52Q243 48 252 48T311 46H328Q360 46 379 47T428 54T478 72T522 106T564 161Q580 191 594 228T611 270Q616 273 628 273H641Q647 264 647 262T627 203T583 83T557 9Q555 4 553 3T537 0T494 -1Q483 -1 418 -1T294 0H116Q32 0 32 10Q32 17 34 24Q39 43 44 45Q48 46 59 46H65Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q147 65 216 339T285 628Q285 635 228 637Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-7-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(616,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43F" xlink:href="#MJX-7-TEX-I-1D43F"></use></g></g></g></g></g></svg>)의 대소 관계만으로 동작 모드를 결정한다.</p>
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<p><svg style="vertical-align: -3.281ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="47.086ex" height="7.692ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -1950 20812 3400" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-8-TEX-N-20" d=""></path><path id="MJX-8-TEX-N-3D" d="M56 347Q56 360 70 367H707Q722 359 722 347Q722 336 708 328L390 327H72Q56 332 56 347ZM56 153Q56 168 72 173H708Q722 163 722 153Q722 140 707 133H70Q56 140 56 153Z"></path><path id="MJX-8-TEX-S4-23A7" d="M712 899L718 893V876V865Q718 854 704 846Q627 793 577 710T510 525Q510 524 509 521Q505 493 504 349Q504 345 504 334Q504 277 504 240Q504 -2 503 -4Q502 -8 494 -9T444 -10Q392 -10 390 -9Q387 -8 386 -5Q384 5 384 230Q384 262 384 312T383 382Q383 481 392 535T434 656Q510 806 664 892L677 899H712Z"></path><path id="MJX-8-TEX-S4-23A9" d="M718 -893L712 -899H677L666 -893Q542 -825 468 -714T385 -476Q384 -466 384 -282Q384 3 385 5L389 9Q392 10 444 10Q486 10 494 9T503 4Q504 2 504 -239V-310V-366Q504 -470 508 -513T530 -609Q546 -657 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data-mml-node="mtd"><g data-mml-node="mtext"><use data-c="42" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-42"></use><use data-c="6F" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-6F" transform="translate(708,0)"></use><use data-c="6F" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-6F" transform="translate(1208,0)"></use><use data-c="73" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-73" transform="translate(1708,0)"></use><use data-c="74" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-74" transform="translate(2102,0)"></use><use data-c="20" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-20" transform="translate(2491,0)"></use><use data-c="28" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-28" transform="translate(2741,0)"></use><text data-variant="normal" transform="translate(3130,0) scale(1,-1)" font-size="884px" font-family="serif">방</text><text data-variant="normal" transform="translate(4130,0) scale(1,-1)" font-size="884px" font-family="serif">전</text><use data-c="29" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-29" transform="translate(5130,0)"></use></g></g><g data-mml-node="mtd" transform="translate(7500,0)"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-8-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="mtext" transform="translate(616,-150) scale(0.707)"><use data-c="62" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-62"></use><use data-c="75" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-75" transform="translate(556,0)"></use><use data-c="73" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-73" transform="translate(1112,0)"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(2008.7,0)"><use data-c="3C" xlink:href="#MJX-8-TEX-N-3C"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(3064.5,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-8-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(616,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43F" xlink:href="#MJX-8-TEX-I-1D43F"></use></g></g></g></g></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(15228.5,0) translate(0 250)"></g></g></g></g></svg></p><p>DC-AC 모듈이 정상 운전 중일 때 DC 링크 전압은 <svg style="vertical-align: -0.656ex;" 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125 49Q139 52 144 61Q147 65 216 339T285 628Q285 635 228 637Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-10-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(616,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43B" xlink:href="#MJX-10-TEX-I-1D43B"></use></g></g></g></g></g></svg>를 초과하고, DC-DC 모듈은 Buck(충전) 모드로 진입한다. DC-AC 모듈이 정지하거나 전원 이상이 발생하면 DC 링크 전압이 강하하여 <svg style="vertical-align: -0.339ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.596ex" height="1.885ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1147.5 833" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-11-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-11-TEX-I-1D43F" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 217 683Q271 680 344 680Q485 680 506 683H518Q524 677 524 674T522 656Q517 641 513 637H475Q406 636 394 628Q387 624 380 600T313 336Q297 271 279 198T252 88L243 52Q243 48 252 48T311 46H328Q360 46 379 47T428 54T478 72T522 106T564 161Q580 191 594 228T611 270Q616 273 628 273H641Q647 264 647 262T627 203T583 83T557 9Q555 4 553 3T537 0T494 -1Q483 -1 418 -1T294 0H116Q32 0 32 10Q32 17 34 24Q39 43 44 45Q48 46 59 46H65Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q147 65 216 339T285 628Q285 635 228 637Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-11-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(616,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43F" xlink:href="#MJX-11-TEX-I-1D43F"></use></g></g></g></g></g></svg> 미만으로 떨어지고, DC-DC 모듈은 Boost(방전) 모드로 전환한다. 이 전환은 어떠한 통신 신호나 중앙 제어기의 명령 없이 DC 링크 전압 레벨 변화만으로 이루어진다.</p>
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<p>(XXX 그림: DC 버스 전압 레벨에 따른 동작 모드 정의 및 상태 전이도)</p>
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<p>두 임계값 사이의 히스테리시스 밴드는 측정 노이즈에 의한 오전환(Chattering)을 방지하는 동시에, 두 모드가 명확하게 분리되도록 보장한다. 임계값의 설계 가이드라인은 4장에서 다룬다.</p>
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<h2 id="h-23-드룹-기반-병렬-전류-분담" class="toc-header"> 2.3 드룹 기반 병렬 전류 분담</h2>
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<p>복수의 DC-DC 모듈이 운전될 때, 각 모듈의 출력 전압 기준값을 출력 전류에 비례하여 조정하는 드룹 제어를 적용한다.</p>
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<p><svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="22.019ex" height="2.195ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 9732.3 970.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-12-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-12-TEX-N-72" d="M36 46H50Q89 46 97 60V68Q97 77 97 91T98 122T98 161T98 203Q98 234 98 269T98 328L97 351Q94 370 83 376T38 385H20V408Q20 431 22 431L32 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fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-13-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(616,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mtext"><use data-c="72" xlink:href="#MJX-13-TEX-N-72"></use><use data-c="65" xlink:href="#MJX-13-TEX-N-65" transform="translate(392,0)"></use><use data-c="66" xlink:href="#MJX-13-TEX-N-66" transform="translate(836,0)"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1142,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-13-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(1420,0)"><use data-c="30" xlink:href="#MJX-13-TEX-N-30"></use></g></g></g></g></g></svg>은 무부하 기준 전압, <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.737ex" height="1.901ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1209.7 840.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-14-TEX-I-1D445" d="M230 637Q203 637 198 638T193 649Q193 676 204 682Q206 683 378 683Q550 682 564 680Q620 672 658 652T712 606T733 563T739 529Q739 484 710 445T643 385T576 351T538 338L545 333Q612 295 612 223Q612 212 607 162T602 80V71Q602 53 603 43T614 25T640 16Q668 16 686 38T712 85Q717 99 720 102T735 105Q755 105 755 93Q755 75 731 36Q693 -21 641 -21H632Q571 -21 531 4T487 82Q487 109 502 166T517 239Q517 290 474 313Q459 320 449 321T378 323H309L277 193Q244 61 244 59Q244 55 245 54T252 50T269 48T302 46H333Q339 38 339 37T336 19Q332 6 326 0H311Q275 2 180 2Q146 2 117 2T71 2T50 1Q33 1 33 10Q33 12 36 24Q41 43 46 45Q50 46 61 46H67Q94 46 127 49Q141 52 146 61Q149 65 218 339T287 628Q287 635 230 637ZM630 554Q630 586 609 608T523 636Q521 636 500 636T462 637H440Q393 637 386 627Q385 624 352 494T319 361Q319 360 388 360Q466 361 492 367Q556 377 592 426Q608 449 619 486T630 554Z"></path><path id="MJX-14-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D445" xlink:href="#MJX-14-TEX-I-1D445"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(792,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-14-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></g></svg>는 드룹 계수(가상 출력 저항), <svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.956ex" height="2.195ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1306.5 970.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-15-TEX-I-1D43C" d="M43 1Q26 1 26 10Q26 12 29 24Q34 43 39 45Q42 46 54 46H60Q120 46 136 53Q137 53 138 54Q143 56 149 77T198 273Q210 318 216 344Q286 624 286 626Q284 630 284 631Q274 637 213 637H193Q184 643 189 662Q193 677 195 680T209 683H213Q285 681 359 681Q481 681 487 683H497Q504 676 504 672T501 655T494 639Q491 637 471 637Q440 637 407 634Q393 631 388 623Q381 609 337 432Q326 385 315 341Q245 65 245 59Q245 52 255 50T307 46H339Q345 38 345 37T342 19Q338 6 332 0H316Q279 2 179 2Q143 2 113 2T65 2T43 1Z"></path><path id="MJX-15-TEX-I-1D45C" d="M201 -11Q126 -11 80 38T34 156Q34 221 64 279T146 380Q222 441 301 441Q333 441 341 440Q354 437 367 433T402 417T438 387T464 338T476 268Q476 161 390 75T201 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stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43C" xlink:href="#MJX-15-TEX-I-1D43C"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(473,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45C" xlink:href="#MJX-15-TEX-I-1D45C"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(485,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-15-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(763,0)"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-15-TEX-I-1D456"></use></g></g></g></g></g></svg>는 모듈 <svg style="vertical-align: -0.025ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="0.781ex" height="1.52ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -661 345 672" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-16-TEX-I-1D456" d="M184 600Q184 624 203 642T247 661Q265 661 277 649T290 619Q290 596 270 577T226 557Q211 557 198 567T184 600ZM21 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width="11.926ex" height="2.195ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 5271.2 970.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-20-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-20-TEX-N-72" d="M36 46H50Q89 46 97 60V68Q97 77 97 91T98 122T98 161T98 203Q98 234 98 269T98 328L97 351Q94 370 83 376T38 385H20V408Q20 431 22 431L32 432Q42 433 60 434T96 436Q112 437 131 438T160 441T171 442H174V373Q213 441 271 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transform="translate(836,0)"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1142,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-20-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(1420,0)"><use data-c="30" xlink:href="#MJX-20-TEX-N-30"></use></g></g></g></g></g></svg>가 되어 충전 전류 증가에 따라 기준 전압이 상승한다. 기준 전압이 상승하면 DC 버스 전압과의 차이가 줄어들어 해당 모듈의 충전 전류가 억제되는 방향으로 작용하며, 이것이 Buck 모드에서의 전류 균등 분담 메커니즘이다. 동일한 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.737ex" height="1.901ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1209.7 840.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-21-TEX-I-1D445" d="M230 637Q203 637 198 638T193 649Q193 676 204 682Q206 683 378 683Q550 682 564 680Q620 672 658 652T712 606T733 563T739 529Q739 484 710 445T643 385T576 351T538 338L545 333Q612 295 612 223Q612 212 607 162T602 80V71Q602 53 603 43T614 25T640 16Q668 16 686 38T712 85Q717 99 720 102T735 105Q755 105 755 93Q755 75 731 36Q693 -21 641 -21H632Q571 -21 531 4T487 82Q487 109 502 166T517 239Q517 290 474 313Q459 320 449 321T378 323H309L277 193Q244 61 244 59Q244 55 245 54T252 50T269 48T302 46H333Q339 38 339 37T336 19Q332 6 326 0H311Q275 2 180 2Q146 2 117 2T71 2T50 1Q33 1 33 10Q33 12 36 24Q41 43 46 45Q50 46 61 46H67Q94 46 127 49Q141 52 146 61Q149 65 218 339T287 628Q287 635 230 637ZM630 554Q630 586 609 608T523 636Q521 636 500 636T462 637H440Q393 637 386 627Q385 624 352 494T319 361Q319 360 388 360Q466 361 492 367Q556 377 592 426Q608 449 619 486T630 554Z"></path><path id="MJX-21-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D445" xlink:href="#MJX-21-TEX-I-1D445"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(792,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-21-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></g></svg>를 가진 <svg style="vertical-align: -0.025ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.357ex" height="1.025ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 600 453" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-22-TEX-I-1D45B" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T89 425T135 442Q171 442 195 424T225 390T231 369Q231 367 232 367L243 378Q304 442 382 442Q436 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<p><svg style="vertical-align: -1.577ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="29.959ex" height="4.652ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -1359 13242 2056" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-23-TEX-I-1D43C" d="M43 1Q26 1 26 10Q26 12 29 24Q34 43 39 45Q42 46 54 46H60Q120 46 136 53Q137 53 138 54Q143 56 149 77T198 273Q210 318 216 344Q286 624 286 626Q284 630 284 631Q274 637 213 637H193Q184 643 189 662Q193 677 195 680T209 683H213Q285 681 359 681Q481 681 487 683H497Q504 676 504 672T501 655T494 639Q491 637 471 637Q440 637 407 634Q393 631 388 623Q381 609 337 432Q326 385 315 341Q245 65 245 59Q245 52 255 50T307 46H339Q345 38 345 37T342 19Q338 6 332 0H316Q279 2 179 2Q143 2 113 2T65 2T43 1Z"></path><path id="MJX-23-TEX-I-1D45C" d="M201 -11Q126 -11 80 38T34 156Q34 221 64 279T146 380Q222 441 301 441Q333 441 341 440Q354 437 367 433T402 417T438 387T464 338T476 268Q476 161 390 75T201 -11ZM121 120Q121 70 147 48T206 26Q250 26 289 58T351 142Q360 163 374 216T388 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data-mml-node="mi"><use data-c="1D43C" xlink:href="#MJX-23-TEX-I-1D43C"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(473,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45C" xlink:href="#MJX-23-TEX-I-1D45C"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(485,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(763,0)"><use data-c="31" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-31"></use></g></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1693.9,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(2749.6,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43C" xlink:href="#MJX-23-TEX-I-1D43C"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(473,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45C" xlink:href="#MJX-23-TEX-I-1D45C"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(485,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(763,0)"><use data-c="32" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-32"></use></g></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(4443.5,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(5499.3,0)"><use data-c="22EF" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-22EF"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(6949,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(8004.8,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43C" xlink:href="#MJX-23-TEX-I-1D43C"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(473,-150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45C" xlink:href="#MJX-23-TEX-I-1D45C"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(485,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(763,0)"><use data-c="1D45B" xlink:href="#MJX-23-TEX-I-1D45B"></use></g></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(9769.4,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mfrac" transform="translate(10825.2,0)"><g data-mml-node="msub" transform="translate(220,676)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43C" xlink:href="#MJX-23-TEX-I-1D43C"></use></g><g data-mml-node="mtext" transform="translate(473,-150) scale(0.707)"><use data-c="74" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-74"></use><use data-c="6F" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-6F" transform="translate(389,0)"></use><use data-c="74" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-74" transform="translate(889,0)"></use><use data-c="61" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-61" transform="translate(1278,0)"></use><use data-c="6C" xlink:href="#MJX-23-TEX-N-6C" transform="translate(1778,0)"></use></g></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(908.4,-686)"><use data-c="1D45B" xlink:href="#MJX-23-TEX-I-1D45B"></use></g><rect width="2176.8" height="60" x="120" y="220"></rect></g></g></g></svg></p><p>드룹 제어는 정상 상태 전압 편차를 수반하나, 이 편차는 전압 허용 범위 내로 제한되도록 드룹 계수를 설계함으로써 관리된다. 임계값의 설계 가이드라인은 4장에서 다룬다.</p>
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<p>(XXX 그림: 드룹 제어에 의한 병렬 모듈 전류 분담 개념도)</p>
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<h2 id="h-24-동작-시나리오별-동작" class="toc-header"> 2.4 동작 시나리오별 동작</h2>
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<p>제안하는 구조에서 발생할 수 있는 주요 동작 시나리오는 다음과 같다.</p>
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<p><strong>시나리오 A — AC 입력 정상, 배터리 충전:</strong> DC-AC 모듈이 AC 전원을 정류하여 DC 링크 전압을 <svg style="vertical-align: -0.656ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.133ex" height="2.201ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 2711 972.9" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-24-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-24-TEX-N-72" d="M36 46H50Q89 46 97 60V68Q97 77 97 91T98 122T98 161T98 203Q98 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transform="translate(1142,0)"></use><use data-c="41" xlink:href="#MJX-24-TEX-N-41" transform="translate(1420,0)"></use><use data-c="43" xlink:href="#MJX-24-TEX-N-43" transform="translate(2170,0)"></use></g></g></g></g></svg> 유지함으로써 자연스럽게 <svg style="vertical-align: -0.339ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.927ex" height="1.885ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1293.9 833" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-25-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-25-TEX-I-1D43B" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 219 683Q260 681 355 681Q389 681 418 681T463 682T483 682Q499 682 499 672Q499 670 497 658Q492 641 487 638H485Q483 638 480 638T473 638T464 637T455 637Q416 636 405 634T387 623Q384 619 355 500Q348 474 340 442T328 395L324 380Q324 378 469 378H614L615 381Q615 384 646 504Q674 619 674 627T617 637Q594 637 587 639T580 648Q580 650 582 660Q586 677 588 679T604 682Q609 682 646 681T740 680Q802 680 835 681T871 682Q888 682 888 672Q888 645 876 638H874Q872 638 869 638T862 638T853 637T844 637Q805 636 794 634T776 623Q773 618 704 340T634 58Q634 51 638 51Q646 48 692 46H723Q729 38 729 37T726 19Q722 6 716 0H701Q664 2 567 2Q533 2 504 2T458 2T437 1Q420 1 420 10Q420 15 423 24Q428 43 433 45Q437 46 448 46H454Q481 46 514 49Q520 50 522 50T528 55T534 64T540 82T547 110T558 153Q565 181 569 198Q602 330 602 331T457 332H312L279 197Q245 63 245 58Q245 51 253 49T303 46H334Q340 38 340 37T337 19Q333 6 327 0H312Q275 2 178 2Q144 2 115 2T69 2T48 1Q31 1 31 10Q31 12 34 24Q39 43 44 45Q48 46 59 46H65Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q147 65 216 339T285 628Q285 635 228 637Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-25-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(616,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D43B" xlink:href="#MJX-25-TEX-I-1D43B"></use></g></g></g></g></svg>를 초과, DC-DC 모듈이 이를 감지하여 Buck(충전) 모드로 진입하여 배터리를 충전한다. 복수 DC-DC 모듈이 병렬 운전 시 드룹에 의해 충전 전류가 분담된다.</p>
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<p><strong>시나리오 B — AC 입력 없음, 배터리 방전:</strong> AC 입력이 차단되면 DC-AC 모듈이 정지하여 DC 링크 전압이 강하한다. <svg style="vertical-align: -0.339ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.596ex" height="1.885ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1147.5 833" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-26-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-26-TEX-I-1D43F" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 217 683Q271 680 344 680Q485 680 506 683H518Q524 677 524 674T522 656Q517 641 513 637H475Q406 636 394 628Q387 624 380 600T313 336Q297 271 279 198T252 88L243 52Q243 48 252 48T311 46H328Q360 46 379 47T428 54T478 72T522 106T564 161Q580 191 594 228T611 270Q616 273 628 273H641Q647 264 647 262T627 203T583 83T557 9Q555 4 553 3T537 0T494 -1Q483 -1 418 -1T294 0H116Q32 0 32 10Q32 17 34 24Q39 43 44 45Q48 46 59 46H65Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q147 65 216 339T285 628Q285 635 228 637Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-26-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(616,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D43F" xlink:href="#MJX-26-TEX-I-1D43F"></use></g></g></g></g></svg> 미만으로 전압이 강하하면 DC-DC 모듈이 Boost(방전) 모드로 자율 전환하여 배터리 전력을 DC 링크에 공급한다. 복수 DC-DC 모듈이 병렬 운전 시 드룹에 의해 방전 전류가 균등 분담된다.</p>
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<p><strong>시나리오 C — AC 입력 전력 품질 저하, DC 링크 전압 불안정:</strong> AC 입력 전원의 전력 품질 저하로 인해 DC-AC 모듈의 제어 안정성이 저하되면 DC 링크 전압에 리플 및 변동이 발생한다. 이 때의 트랜지언트 상태에서 DC 링크 전압이 <svg style="vertical-align: -0.339ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.596ex" height="1.885ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1147.5 833" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-27-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-27-TEX-I-1D43F" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 217 683Q271 680 344 680Q485 680 506 683H518Q524 677 524 674T522 656Q517 641 513 637H475Q406 636 394 628Q387 624 380 600T313 336Q297 271 279 198T252 88L243 52Q243 48 252 48T311 46H328Q360 46 379 47T428 54T478 72T522 106T564 161Q580 191 594 228T611 270Q616 273 628 273H641Q647 264 647 262T627 203T583 83T557 9Q555 4 553 3T537 0T494 -1Q483 -1 418 -1T294 0H116Q32 0 32 10Q32 17 34 24Q39 43 44 45Q48 46 59 46H65Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q147 65 216 339T285 628Q285 635 228 637Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-27-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(616,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D43F" xlink:href="#MJX-27-TEX-I-1D43F"></use></g></g></g></g></svg> 미만으로 강하하면 DC-DC 모듈에 채터링 현상이 발생하며 전체 시스템 안정성을 저하시킬 수 있다.</p>
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<p><strong>시나리오 D - 배터리 방전 중 단일 DC-DC 모듈 고장:</strong> 배터리 방전 중 단일 DC-DC 모듈 고장: 배터리 방전(Boost) 모드로 DC-DC 모듈 병렬 운전 중 단일 모듈 고장 시, 정상 모듈은 DC 링크 전압을 기준으로 독립적으로 Boost 모드를 유지하며 드룹에 의해 전체 방전 전류를 분담한다. 통신이나 중앙 제어기의 개입 없이 DC 링크 전압이 정상 범위 내로 유지된다.</p>
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<p>(XXX 그림: 동작 시나리오별 DC 링크 전압 및 모듈 전류 개념도)</p>
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<h2 id="h-25-신뢰성-및-모듈성-분석" class="toc-header"> 2.5 신뢰성 및 모듈성 분석</h2>
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<p>기존 통신 기반 병렬 제어 구조에서는 통신 버스 또는 중앙 제어기가 단일 고장점으로 작용한다. 통신 장애 발생 시 전체 시스템의 신뢰성이 저하되거나 고장 복구 전까지 시스템이 기능을 상실할 수 있다. 제안하는 구조에서는 모듈 간 통신 인터페이스에 동작이 종속되지 않으므로, 통신 관련 단일 고장점이 원천적으로 배제된다. DC-DC 컨버터 모듈이 병렬로 구성된 경우, 단일 모듈 고장 시에도 나머지 모듈이 독립적으로 동작하며 통신 장애 상태와 관계 없이 부하를 분담한다. 이는 UPS 시스템에서 검증된 원리 [1]를 선박 전력 시스템에 적용한 것으로, 구체적인 동작은 5장 시뮬레이션에서 확인한다.</p>
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<p>DC-DC 모듈의 추가 및 제거는 출력 전압을 허용 범위 내로 유지하기 위한 드룹 계수의 재설계만으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 특성은 선박의 운용 조건이나 정비 일정에 따른 유연한 시스템 재구성을 가능하게 할 뿐만 아니라, 시스템의 이중화(Redundancy) 구조를 용이하게 구현할 수 있는 기반을 제공한다.</p>
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<p>(XXX 표: 통신 기반 방식 vs. 제안하는 통신 독립 방식 비교)</p>
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<h2 id="h-26-소결" class="toc-header"> 2.6 소결</h2>
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<p>본 장에서는 DC 링크 전압을 모듈 간 인터페이스로 삼아 통신에 종속되지 않고 운전하는 모듈형 전력변환 시스템을 제안하였다. 이 구조는 이 UPS 시스템에서 확립한 DC 링크 단일 공유 원리[1]를 선박 DC 배전 시스템에 적용한 것으로, 히스테리시스 기반 모드 전환과 드룹 기반 병렬 전류 분담을 결합하여 구현된다. 통신 관련 단일 고장점이 구조적으로 배제되며, 모듈의 병렬 확장만으로 이중화 구성을 갖출 수 있는 기반을 제공한다.</p>
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<p>단, DC 링크 전압이 모듈 간 인터페이스라는 점은 구조적 취약점이기도 하다. 선박 계통의 외란이 DC-AC 정류기를 통해 DC 링크 전압을 교란하면 히스테리시스 모드 전환의 오판과 드룹 전류 분담 오차를 유발할 수 있으며, 이에 대한 대응 전략을 3장에서 제안한다.</p>
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<h1 id="h-3-정류기-운전을-위한-계통-장애-대응-전류-제어" class="toc-header"> 3. 정류기 운전을 위한 계통 장애 대응 전류 제어</h1>
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<h2 id="h-31-선박-ac-전원의-약계통-특성" class="toc-header"> 3.1 선박 AC 전원의 약계통 특성</h2>
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<h3 id="h-311-선박-발전기의-전압-특성" class="toc-header"> 3.1.1 선박 발전기의 전압 특성</h3>
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<p>선박 발전기는 과도 리액턴스(<svg style="vertical-align: -0.712ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.111ex" height="2.429ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -759 1375.1 1073.8" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-28-TEX-I-1D44B" d="M42 0H40Q26 0 26 11Q26 15 29 27Q33 41 36 43T55 46Q141 49 190 98Q200 108 306 224T411 342Q302 620 297 625Q288 636 234 637H206Q200 643 200 645T202 664Q206 677 212 683H226Q260 681 347 681Q380 681 408 681T453 682T473 682Q490 682 490 671Q490 670 488 658Q484 643 481 640T465 637Q434 634 411 620L488 426L541 485Q646 598 646 610Q646 628 622 635Q617 635 609 637Q594 637 594 648Q594 650 596 664Q600 677 606 683H618Q619 683 643 683T697 681T738 680Q828 680 837 683H845Q852 676 852 672Q850 647 840 637H824Q790 636 763 628T722 611T698 593L687 584Q687 585 592 480L505 384Q505 383 536 304T601 142T638 56Q648 47 699 46Q734 46 734 37Q734 35 732 23Q728 7 725 4T711 1Q708 1 678 1T589 2Q528 2 496 2T461 1Q444 1 444 10Q444 11 446 25Q448 35 450 39T455 44T464 46T480 47T506 54Q523 62 523 64Q522 64 476 181L429 299Q241 95 236 84Q232 76 232 72Q232 53 261 47Q262 47 267 47T273 46Q276 46 277 46T280 45T283 42T284 35Q284 26 282 19Q279 6 276 4T261 1Q258 1 243 1T201 2T142 2Q64 2 42 0Z"></path><path id="MJX-28-TEX-V-2032" d="M79 43Q73 43 52 49T30 61Q30 68 85 293T146 528Q161 560 198 560Q218 560 240 545T262 501Q262 496 260 486Q259 479 173 263T84 45T79 43Z"></path><path id="MJX-28-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msubsup"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D44B" xlink:href="#MJX-28-TEX-I-1D44B"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(936.2,363) scale(0.707)"><g data-c="2033"><use data-c="2032" xlink:href="#MJX-28-TEX-V-2032"></use><use data-c="2032" xlink:href="#MJX-28-TEX-V-2032" transform="translate(275,0)"></use></g></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(861,-307.7) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-28-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>)가 높아, 선내 비선형 부하가 주입하는 고조파 전류(<svg style="vertical-align: -0.357ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.105ex" height="1.902ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 930.3 840.8" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-29-TEX-I-1D43C" d="M43 1Q26 1 26 10Q26 12 29 24Q34 43 39 45Q42 46 54 46H60Q120 46 136 53Q137 53 138 54Q143 56 149 77T198 273Q210 318 216 344Q286 624 286 626Q284 630 284 631Q274 637 213 637H193Q184 643 189 662Q193 677 195 680T209 683H213Q285 681 359 681Q481 681 487 683H497Q504 676 504 672T501 655T494 639Q491 637 471 637Q440 637 407 634Q393 631 388 623Q381 609 337 432Q326 385 315 341Q245 65 245 59Q245 52 255 50T307 46H339Q345 38 345 37T342 19Q338 6 332 0H316Q279 2 179 2Q143 2 113 2T65 2T43 1Z"></path><path id="MJX-29-TEX-I-210E" d="M137 683Q138 683 209 688T282 694Q294 694 294 685Q294 674 258 534Q220 386 220 383Q220 381 227 388Q288 442 357 442Q411 442 444 415T478 336Q478 285 440 178T402 50Q403 36 407 31T422 26Q450 26 474 56T513 138Q516 149 519 151T535 153Q555 153 555 145Q555 144 551 130Q535 71 500 33Q466 -10 419 -10H414Q367 -10 346 17T325 74Q325 90 361 192T398 345Q398 404 354 404H349Q266 404 205 306L198 293L164 158Q132 28 127 16Q114 -11 83 -11Q69 -11 59 -2T48 16Q48 30 121 320L195 616Q195 629 188 632T149 637H128Q122 643 122 645T124 664Q129 683 137 683Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43C" xlink:href="#MJX-29-TEX-I-1D43C"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(473,-150) scale(0.707)"><use data-c="210E" xlink:href="#MJX-29-TEX-I-210E"></use></g></g></g></g></svg>)가 다음과 같이 발전기 단자 전압을 직접 왜곡시킨다.</p>
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<p><svg style="vertical-align: -0.599ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="13.427ex" height="2.429ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -809 5934.7 1073.8" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-30-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-30-TEX-I-210E" d="M137 683Q138 683 209 688T282 694Q294 694 294 685Q294 674 258 534Q220 386 220 383Q220 381 227 388Q288 442 357 442Q411 442 444 415T478 336Q478 285 440 178T402 50Q403 36 407 31T422 26Q450 26 474 56T513 138Q516 149 519 151T535 153Q555 153 555 145Q555 144 551 130Q535 71 500 33Q466 -10 419 -10H414Q367 -10 346 17T325 74Q325 90 361 192T398 345Q398 404 354 404H349Q266 404 205 306L198 293L164 158Q132 28 127 16Q114 -11 83 -11Q69 -11 59 -2T48 16Q48 30 121 320L195 616Q195 629 188 632T149 637H128Q122 643 122 645T124 664Q129 683 137 683Z"></path><path id="MJX-30-TEX-N-3D" d="M56 347Q56 360 70 367H707Q722 359 722 347Q722 336 708 328L390 327H72Q56 332 56 347ZM56 153Q56 168 72 173H708Q722 163 722 153Q722 140 707 133H70Q56 140 56 153Z"></path><path id="MJX-30-TEX-I-1D43C" d="M43 1Q26 1 26 10Q26 12 29 24Q34 43 39 45Q42 46 54 46H60Q120 46 136 53Q137 53 138 54Q143 56 149 77T198 273Q210 318 216 344Q286 624 286 626Q284 630 284 631Q274 637 213 637H193Q184 643 189 662Q193 677 195 680T209 683H213Q285 681 359 681Q481 681 487 683H497Q504 676 504 672T501 655T494 639Q491 637 471 637Q440 637 407 634Q393 631 388 623Q381 609 337 432Q326 385 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-10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-30-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(616,-150) scale(0.707)"><use data-c="210E" xlink:href="#MJX-30-TEX-I-210E"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1351.1,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJX-30-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(2406.8,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43C" xlink:href="#MJX-30-TEX-I-1D43C"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(473,-150) scale(0.707)"><use data-c="210E" xlink:href="#MJX-30-TEX-I-210E"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(3559.4,0)"><use data-c="D7" xlink:href="#MJX-30-TEX-N-D7"></use></g><g data-mml-node="msubsup" transform="translate(4559.6,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D44B" xlink:href="#MJX-30-TEX-I-1D44B"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(936.2,413) scale(0.707)"><g data-c="2033"><use data-c="2032" xlink:href="#MJX-30-TEX-V-2032"></use><use data-c="2032" xlink:href="#MJX-30-TEX-V-2032" transform="translate(275,0)"></use></g></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(861,-257.7) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-30-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg></p><p>동일한 고조파 전류에 대해 <svg style="vertical-align: -0.712ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.111ex" height="2.429ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -759 1375.1 1073.8" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-31-TEX-I-1D44B" d="M42 0H40Q26 0 26 11Q26 15 29 27Q33 41 36 43T55 46Q141 49 190 98Q200 108 306 224T411 342Q302 620 297 625Q288 636 234 637H206Q200 643 200 645T202 664Q206 677 212 683H226Q260 681 347 681Q380 681 408 681T453 682T473 682Q490 682 490 671Q490 670 488 658Q484 643 481 640T465 637Q434 634 411 620L488 426L541 485Q646 598 646 610Q646 628 622 635Q617 635 609 637Q594 637 594 648Q594 650 596 664Q600 677 606 683H618Q619 683 643 683T697 681T738 680Q828 680 837 683H845Q852 676 852 672Q850 647 840 637H824Q790 636 763 628T722 611T698 593L687 584Q687 585 592 480L505 384Q505 383 536 304T601 142T638 56Q648 47 699 46Q734 46 734 37Q734 35 732 23Q728 7 725 4T711 1Q708 1 678 1T589 2Q528 2 496 2T461 1Q444 1 444 10Q444 11 446 25Q448 35 450 39T455 44T464 46T480 47T506 54Q523 62 523 64Q522 64 476 181L429 299Q241 95 236 84Q232 76 232 72Q232 53 261 47Q262 47 267 47T273 46Q276 46 277 46T280 45T283 42T284 35Q284 26 282 19Q279 6 276 4T261 1Q258 1 243 1T201 2T142 2Q64 2 42 0Z"></path><path id="MJX-31-TEX-V-2032" d="M79 43Q73 43 52 49T30 61Q30 68 85 293T146 528Q161 560 198 560Q218 560 240 545T262 501Q262 496 260 486Q259 479 173 263T84 45T79 43Z"></path><path id="MJX-31-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msubsup"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D44B" xlink:href="#MJX-31-TEX-I-1D44B"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(936.2,363) scale(0.707)"><g data-c="2033"><use data-c="2032" xlink:href="#MJX-31-TEX-V-2032"></use><use data-c="2032" xlink:href="#MJX-31-TEX-V-2032" transform="translate(275,0)"></use></g></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(861,-307.7) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-31-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>가 클수록 단자 전압 왜곡이 크게 나타난다. 선내 비선형 부하가 주입하는 고조파 전류는 고임피던스 발전기 환경에서 심각한 V-THD 악화를 유발하며, DC-AC 모듈은 이렇게 왜곡된 전압을 입력으로 받는다.</p>
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<p>전압 강하(Voltage Sag) 측면에서도 선박 독립 마이크로그리드는 불리하다. 부하 투입 시 초기 강하 구간이 <svg style="vertical-align: -0.712ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.111ex" height="2.429ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -759 1375.1 1073.8" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-32-TEX-I-1D44B" d="M42 0H40Q26 0 26 11Q26 15 29 27Q33 41 36 43T55 46Q141 49 190 98Q200 108 306 224T411 342Q302 620 297 625Q288 636 234 637H206Q200 643 200 645T202 664Q206 677 212 683H226Q260 681 347 681Q380 681 408 681T453 682T473 682Q490 682 490 671Q490 670 488 658Q484 643 481 640T465 637Q434 634 411 620L488 426L541 485Q646 598 646 610Q646 628 622 635Q617 635 609 637Q594 637 594 648Q594 650 596 664Q600 677 606 683H618Q619 683 643 683T697 681T738 680Q828 680 837 683H845Q852 676 852 672Q850 647 840 637H824Q790 636 763 628T722 611T698 593L687 584Q687 585 592 480L505 384Q505 383 536 304T601 142T638 56Q648 47 699 46Q734 46 734 37Q734 35 732 23Q728 7 725 4T711 1Q708 1 678 1T589 2Q528 2 496 2T461 1Q444 1 444 10Q444 11 446 25Q448 35 450 39T455 44T464 46T480 47T506 54Q523 62 523 64Q522 64 476 181L429 299Q241 95 236 84Q232 76 232 72Q232 53 261 47Q262 47 267 47T273 46Q276 46 277 46T280 45T283 42T284 35Q284 26 282 19Q279 6 276 4T261 1Q258 1 243 1T201 2T142 2Q64 2 42 0Z"></path><path id="MJX-32-TEX-V-2032" d="M79 43Q73 43 52 49T30 61Q30 68 85 293T146 528Q161 560 198 560Q218 560 240 545T262 501Q262 496 260 486Q259 479 173 263T84 45T79 43Z"></path><path id="MJX-32-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msubsup"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D44B" xlink:href="#MJX-32-TEX-I-1D44B"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(936.2,363) scale(0.707)"><g data-c="2033"><use data-c="2032" xlink:href="#MJX-32-TEX-V-2032"></use><use data-c="2032" xlink:href="#MJX-32-TEX-V-2032" transform="translate(275,0)"></use></g></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(861,-307.7) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-32-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>에 지배되며, 계통 단락 용량에 의해 빠르게 회복되는 계통 연계 환경과 달리 발전기 AVR(자동전압조정기) 단독으로 전압을 회복해야 하므로 Sag 지속 시간이 길어진다.</p>
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<p>(XXX 그림: 선박 발전기 비선형 부하 투입에 따른 단자 전압 및 V-THD 변동 특성)</p>
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<h3 id="h-312-shore-power의-전력-품질-특성" class="toc-header"> 3.1.2 Shore Power의 전력 품질 특성</h3>
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<p>항만 육상 전원(Shore Power)은 계통에 연계된 전원이지만, 소규모 항만이나 노후 설비에서는 계통 임피던스(<svg style="vertical-align: -0.669ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="4.494ex" height="2.214ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1986.5 978.7" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-33-TEX-I-1D44D" d="M58 8Q58 23 64 35Q64 36 329 334T596 635L586 637Q575 637 512 637H500H476Q442 637 420 635T365 624T311 598T266 548T228 469Q227 466 226 463T224 458T223 453T222 450L221 448Q218 443 202 443Q185 443 182 453L214 561Q228 606 241 651Q249 679 253 681Q256 683 487 683H718Q723 678 723 675Q723 673 717 649Q189 54 188 52L185 49H274Q369 50 377 51Q452 60 500 100T579 247Q587 272 590 277T603 282H607Q628 282 628 271Q547 5 541 2Q538 0 300 0H124Q58 0 58 8Z"></path><path id="MJX-33-TEX-N-67" d="M329 409Q373 453 429 453Q459 453 472 434T485 396Q485 382 476 371T449 360Q416 360 412 390Q410 404 415 411Q415 412 416 414V415Q388 412 363 393Q355 388 355 386Q355 385 359 381T368 369T379 351T388 325T392 292Q392 230 343 187T222 143Q172 143 123 171Q112 153 112 133Q112 98 138 81Q147 75 155 75T227 73Q311 72 335 67Q396 58 431 26Q470 -13 470 -72Q470 -139 392 -175Q332 -206 250 -206Q167 -206 107 -175Q29 -140 29 -75Q29 -39 50 -15T92 18L103 24Q67 55 67 108Q67 155 96 193Q52 237 52 292Q52 355 102 398T223 442Q274 442 318 416L329 409ZM299 343Q294 371 273 387T221 404Q192 404 171 388T145 343Q142 326 142 292Q142 248 149 227T179 192Q196 182 222 182Q244 182 260 189T283 207T294 227T299 242Q302 258 302 292T299 343ZM403 -75Q403 -50 389 -34T348 -11T299 -2T245 0H218Q151 0 138 -6Q118 -15 107 -34T95 -74Q95 -84 101 -97T122 -127T170 -155T250 -167Q319 -167 361 -139T403 -75Z"></path><path id="MJX-33-TEX-N-72" d="M36 46H50Q89 46 97 60V68Q97 77 97 91T98 122T98 161T98 203Q98 234 98 269T98 328L97 351Q94 370 83 376T38 385H20V408Q20 431 22 431L32 432Q42 433 60 434T96 436Q112 437 131 438T160 441T171 442H174V373Q213 441 271 441H277Q322 441 343 419T364 373Q364 352 351 337T313 322Q288 322 276 338T263 372Q263 381 265 388T270 400T273 405Q271 407 250 401Q234 393 226 386Q179 341 179 207V154Q179 141 179 127T179 101T180 81T180 66V61Q181 59 183 57T188 54T193 51T200 49T207 48T216 47T225 47T235 46T245 46H276V0H267Q249 3 140 3Q37 3 28 0H20V46H36Z"></path><path id="MJX-33-TEX-N-69" d="M69 609Q69 637 87 653T131 669Q154 667 171 652T188 609Q188 579 171 564T129 549Q104 549 87 564T69 609ZM247 0Q232 3 143 3Q132 3 106 3T56 1L34 0H26V46H42Q70 46 91 49Q100 53 102 60T104 102V205V293Q104 345 102 359T88 378Q74 385 41 385H30V408Q30 431 32 431L42 432Q52 433 70 434T106 436Q123 437 142 438T171 441T182 442H185V62Q190 52 197 50T232 46H255V0H247Z"></path><path id="MJX-33-TEX-N-64" d="M376 495Q376 511 376 535T377 568Q377 613 367 624T316 637H298V660Q298 683 300 683L310 684Q320 685 339 686T376 688Q393 689 413 690T443 693T454 694H457V390Q457 84 458 81Q461 61 472 55T517 46H535V0Q533 0 459 -5T380 -11H373V44L365 37Q307 -11 235 -11Q158 -11 96 50T34 215Q34 315 97 378T244 442Q319 442 376 393V495ZM373 342Q328 405 260 405Q211 405 173 369Q146 341 139 305T131 211Q131 155 138 120T173 59Q203 26 251 26Q322 26 373 103V342Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D44D" xlink:href="#MJX-33-TEX-I-1D44D"></use></g><g data-mml-node="mtext" transform="translate(716,-150) scale(0.707)"><use data-c="67" xlink:href="#MJX-33-TEX-N-67"></use><use data-c="72" xlink:href="#MJX-33-TEX-N-72" transform="translate(500,0)"></use><use data-c="69" xlink:href="#MJX-33-TEX-N-69" transform="translate(892,0)"></use><use data-c="64" xlink:href="#MJX-33-TEX-N-64" transform="translate(1170,0)"></use></g></g></g></g></svg>)가 높은 약계통(Weak Grid) 특성을 나타낸다. 약계통에서는 비선형 부하가 주입하는 고조파 전류가 계통 임피던스와 결합하여 공통 연결점(PCC) 전압을 왜곡시킨다.</p>
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<p>주목할 점은, <svg style="vertical-align: -0.669ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="4.494ex" height="2.214ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1986.5 978.7" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-34-TEX-I-1D44D" d="M58 8Q58 23 64 35Q64 36 329 334T596 635L586 637Q575 637 512 637H500H476Q442 637 420 635T365 624T311 598T266 548T228 469Q227 466 226 463T224 458T223 453T222 450L221 448Q218 443 202 443Q185 443 182 453L214 561Q228 606 241 651Q249 679 253 681Q256 683 487 683H718Q723 678 723 675Q723 673 717 649Q189 54 188 52L185 49H274Q369 50 377 51Q452 60 500 100T579 247Q587 272 590 277T603 282H607Q628 282 628 271Q547 5 541 2Q538 0 300 0H124Q58 0 58 8Z"></path><path id="MJX-34-TEX-N-67" d="M329 409Q373 453 429 453Q459 453 472 434T485 396Q485 382 476 371T449 360Q416 360 412 390Q410 404 415 411Q415 412 416 414V415Q388 412 363 393Q355 388 355 386Q355 385 359 381T368 369T379 351T388 325T392 292Q392 230 343 187T222 143Q172 143 123 171Q112 153 112 133Q112 98 138 81Q147 75 155 75T227 73Q311 72 335 67Q396 58 431 26Q470 -13 470 -72Q470 -139 392 -175Q332 -206 250 -206Q167 -206 107 -175Q29 -140 29 -75Q29 -39 50 -15T92 18L103 24Q67 55 67 108Q67 155 96 193Q52 237 52 292Q52 355 102 398T223 442Q274 442 318 416L329 409ZM299 343Q294 371 273 387T221 404Q192 404 171 388T145 343Q142 326 142 292Q142 248 149 227T179 192Q196 182 222 182Q244 182 260 189T283 207T294 227T299 242Q302 258 302 292T299 343ZM403 -75Q403 -50 389 -34T348 -11T299 -2T245 0H218Q151 0 138 -6Q118 -15 107 -34T95 -74Q95 -84 101 -97T122 -127T170 -155T250 -167Q319 -167 361 -139T403 -75Z"></path><path id="MJX-34-TEX-N-72" d="M36 46H50Q89 46 97 60V68Q97 77 97 91T98 122T98 161T98 203Q98 234 98 269T98 328L97 351Q94 370 83 376T38 385H20V408Q20 431 22 431L32 432Q42 433 60 434T96 436Q112 437 131 438T160 441T171 442H174V373Q213 441 271 441H277Q322 441 343 419T364 373Q364 352 351 337T313 322Q288 322 276 338T263 372Q263 381 265 388T270 400T273 405Q271 407 250 401Q234 393 226 386Q179 341 179 207V154Q179 141 179 127T179 101T180 81T180 66V61Q181 59 183 57T188 54T193 51T200 49T207 48T216 47T225 47T235 46T245 46H276V0H267Q249 3 140 3Q37 3 28 0H20V46H36Z"></path><path id="MJX-34-TEX-N-69" d="M69 609Q69 637 87 653T131 669Q154 667 171 652T188 609Q188 579 171 564T129 549Q104 549 87 564T69 609ZM247 0Q232 3 143 3Q132 3 106 3T56 1L34 0H26V46H42Q70 46 91 49Q100 53 102 60T104 102V205V293Q104 345 102 359T88 378Q74 385 41 385H30V408Q30 431 32 431L42 432Q52 433 70 434T106 436Q123 437 142 438T171 441T182 442H185V62Q190 52 197 50T232 46H255V0H247Z"></path><path id="MJX-34-TEX-N-64" d="M376 495Q376 511 376 535T377 568Q377 613 367 624T316 637H298V660Q298 683 300 683L310 684Q320 685 339 686T376 688Q393 689 413 690T443 693T454 694H457V390Q457 84 458 81Q461 61 472 55T517 46H535V0Q533 0 459 -5T380 -11H373V44L365 37Q307 -11 235 -11Q158 -11 96 50T34 215Q34 315 97 378T244 442Q319 442 376 393V495ZM373 342Q328 405 260 405Q211 405 173 369Q146 341 139 305T131 211Q131 155 138 120T173 59Q203 26 251 26Q322 26 373 103V342Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D44D" xlink:href="#MJX-34-TEX-I-1D44D"></use></g><g data-mml-node="mtext" transform="translate(716,-150) scale(0.707)"><use data-c="67" xlink:href="#MJX-34-TEX-N-67"></use><use data-c="72" xlink:href="#MJX-34-TEX-N-72" transform="translate(500,0)"></use><use data-c="69" xlink:href="#MJX-34-TEX-N-69" transform="translate(892,0)"></use><use data-c="64" xlink:href="#MJX-34-TEX-N-64" transform="translate(1170,0)"></use></g></g></g></g></svg>가 증가할수록 부하 전류의 고조파 성분(I-THD)은 오히려 감소하는 경향이 있으나, 전압 고조파(V-THD)는 증가한다는 것이다 [2]. 즉 전류 품질이 기준을 만족하는 조건에서도 전압 품질이 저하될 수 있다.</p>
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<p>전압 불평형 측면에서는, 항만 계통의 3상 부하 불균형 또는 단상 부하의 집중으로 인해 3상 전압의 크기 불평형이 발생하여 정류기의 DC 링크 전압에 저주파 리플을 유발할 수 있다.</p>
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<p>(XXX 그림: 약계통 Shore Power의 V-THD 및 전압 불평형 특성 예시)</p>
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<h3 id="h-313-전력-품질-문제가-정류기-운전에-미치는-영향" class="toc-header"> 3.1.3 전력 품질 문제가 정류기 운전에 미치는 영향</h3>
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<p><strong>전압 불평형 및 Voltage Sag:</strong> 선박 AC 전원에서 3상 부하 불균형이나 단상·2상 전압 강하(Sag)가 발생하면 3상 입력 전압에 역상 성분이 포함된다. 역상 성분은 동기좌표계 내의 PI 제어기가 추종하기 어려운 2ω(120 Hz) 맥동을 유발한다. 이 역상 성분에 의하여 전류 제어기의 안정성이 떨어지면 DC 전압 제어기의 성능이 같이 저하하며 DC 링크 전압이 변동하여 의도치 않은 DC-DC 모듈의 모드 변환이 트리거될 수 있다. 또한 전원이 정상 상태로 복구될 때 적분기 잔류 성분에 의해 과도 응답이 지연되는 문제도 수반된다.</p>
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<p><strong>V-THD:</strong> 선박 발전기의 높은 과도 리액턴스(<svg style="vertical-align: -0.712ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.111ex" height="2.429ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -759 1375.1 1073.8" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-35-TEX-I-1D44B" d="M42 0H40Q26 0 26 11Q26 15 29 27Q33 41 36 43T55 46Q141 49 190 98Q200 108 306 224T411 342Q302 620 297 625Q288 636 234 637H206Q200 643 200 645T202 664Q206 677 212 683H226Q260 681 347 681Q380 681 408 681T453 682T473 682Q490 682 490 671Q490 670 488 658Q484 643 481 640T465 637Q434 634 411 620L488 426L541 485Q646 598 646 610Q646 628 622 635Q617 635 609 637Q594 637 594 648Q594 650 596 664Q600 677 606 683H618Q619 683 643 683T697 681T738 680Q828 680 837 683H845Q852 676 852 672Q850 647 840 637H824Q790 636 763 628T722 611T698 593L687 584Q687 585 592 480L505 384Q505 383 536 304T601 142T638 56Q648 47 699 46Q734 46 734 37Q734 35 732 23Q728 7 725 4T711 1Q708 1 678 1T589 2Q528 2 496 2T461 1Q444 1 444 10Q444 11 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374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msubsup"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D44B" xlink:href="#MJX-35-TEX-I-1D44B"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(936.2,363) scale(0.707)"><g data-c="2033"><use data-c="2032" xlink:href="#MJX-35-TEX-V-2032"></use><use data-c="2032" xlink:href="#MJX-35-TEX-V-2032" transform="translate(275,0)"></use></g></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(861,-307.7) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-35-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>) 또는 약계통 Shore Power의 높은 계통 임피던스(<svg style="vertical-align: -0.669ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="4.494ex" height="2.214ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1986.5 978.7" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-36-TEX-I-1D44D" d="M58 8Q58 23 64 35Q64 36 329 334T596 635L586 637Q575 637 512 637H500H476Q442 637 420 635T365 624T311 598T266 548T228 469Q227 466 226 463T224 458T223 453T222 450L221 448Q218 443 202 443Q185 443 182 453L214 561Q228 606 241 651Q249 679 253 681Q256 683 487 683H718Q723 678 723 675Q723 673 717 649Q189 54 188 52L185 49H274Q369 50 377 51Q452 60 500 100T579 247Q587 272 590 277T603 282H607Q628 282 628 271Q547 5 541 2Q538 0 300 0H124Q58 0 58 8Z"></path><path id="MJX-36-TEX-N-67" d="M329 409Q373 453 429 453Q459 453 472 434T485 396Q485 382 476 371T449 360Q416 360 412 390Q410 404 415 411Q415 412 416 414V415Q388 412 363 393Q355 388 355 386Q355 385 359 381T368 369T379 351T388 325T392 292Q392 230 343 187T222 143Q172 143 123 171Q112 153 112 133Q112 98 138 81Q147 75 155 75T227 73Q311 72 335 67Q396 58 431 26Q470 -13 470 -72Q470 -139 392 -175Q332 -206 250 -206Q167 -206 107 -175Q29 -140 29 -75Q29 -39 50 -15T92 18L103 24Q67 55 67 108Q67 155 96 193Q52 237 52 292Q52 355 102 398T223 442Q274 442 318 416L329 409ZM299 343Q294 371 273 387T221 404Q192 404 171 388T145 343Q142 326 142 292Q142 248 149 227T179 192Q196 182 222 182Q244 182 260 189T283 207T294 227T299 242Q302 258 302 292T299 343ZM403 -75Q403 -50 389 -34T348 -11T299 -2T245 0H218Q151 0 138 -6Q118 -15 107 -34T95 -74Q95 -84 101 -97T122 -127T170 -155T250 -167Q319 -167 361 -139T403 -75Z"></path><path id="MJX-36-TEX-N-72" d="M36 46H50Q89 46 97 60V68Q97 77 97 91T98 122T98 161T98 203Q98 234 98 269T98 328L97 351Q94 370 83 376T38 385H20V408Q20 431 22 431L32 432Q42 433 60 434T96 436Q112 437 131 438T160 441T171 442H174V373Q213 441 271 441H277Q322 441 343 419T364 373Q364 352 351 337T313 322Q288 322 276 338T263 372Q263 381 265 388T270 400T273 405Q271 407 250 401Q234 393 226 386Q179 341 179 207V154Q179 141 179 127T179 101T180 81T180 66V61Q181 59 183 57T188 54T193 51T200 49T207 48T216 47T225 47T235 46T245 46H276V0H267Q249 3 140 3Q37 3 28 0H20V46H36Z"></path><path id="MJX-36-TEX-N-69" d="M69 609Q69 637 87 653T131 669Q154 667 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xlink:href="#MJX-36-TEX-I-1D44D"></use></g><g data-mml-node="mtext" transform="translate(716,-150) scale(0.707)"><use data-c="67" xlink:href="#MJX-36-TEX-N-67"></use><use data-c="72" xlink:href="#MJX-36-TEX-N-72" transform="translate(500,0)"></use><use data-c="69" xlink:href="#MJX-36-TEX-N-69" transform="translate(892,0)"></use><use data-c="64" xlink:href="#MJX-36-TEX-N-64" transform="translate(1170,0)"></use></g></g></g></g></svg>) 조건에서는 부하 전류의 고조파 성분이 단자 전압에 직접 투영되어 V-THD가 악화되기 쉽다. 왜곡된 계통 전압은 동기좌표계 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.074ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 916.7 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-37-TEX-I-1D452" d="M39 168Q39 225 58 272T107 350T174 402T244 433T307 442H310Q355 442 388 420T421 355Q421 265 310 237Q261 224 176 223Q139 223 138 221Q138 219 132 186T125 128Q125 81 146 54T209 26T302 45T394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 82T390 55T344 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data-mml-node="mi"><use data-c="1D452" xlink:href="#MJX-37-TEX-I-1D452"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-37-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>, <svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.978ex" height="1.65ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 874.3 729.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-38-TEX-I-1D452" d="M39 168Q39 225 58 272T107 350T174 402T244 433T307 442H310Q355 442 388 420T421 355Q421 265 310 237Q261 224 176 223Q139 223 138 221Q138 219 132 186T125 128Q125 81 146 54T209 26T302 45T394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 82T390 55T344 24T281 -1T205 -11Q126 -11 83 42T39 168ZM373 353Q367 405 305 405Q272 405 244 391T199 357T170 316T154 280T149 261Q149 260 169 260Q282 260 327 284T373 353Z"></path><path id="MJX-38-TEX-I-1D45E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q340 441 372 389Q373 390 377 395T388 406T404 418Q438 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height="1.538ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -680 764 680" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-39-TEX-I-1D438" d="M492 213Q472 213 472 226Q472 230 477 250T482 285Q482 316 461 323T364 330H312Q311 328 277 192T243 52Q243 48 254 48T334 46Q428 46 458 48T518 61Q567 77 599 117T670 248Q680 270 683 272Q690 274 698 274Q718 274 718 261Q613 7 608 2Q605 0 322 0H133Q31 0 31 11Q31 13 34 25Q38 41 42 43T65 46Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q146 66 215 342T285 622Q285 629 281 629Q273 632 228 634H197Q191 640 191 642T193 659Q197 676 203 680H757Q764 676 764 669Q764 664 751 557T737 447Q735 440 717 440H705Q698 445 698 453L701 476Q704 500 704 528Q704 558 697 578T678 609T643 625T596 632T532 634H485Q397 633 392 631Q388 629 386 622Q385 619 355 499T324 377Q347 376 372 376H398Q464 376 489 391T534 472Q538 488 540 490T557 493Q562 493 565 493T570 492T572 491T574 487T577 483L544 351Q511 218 508 216Q505 213 492 213Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D438" xlink:href="#MJX-39-TEX-I-1D438"></use></g></g></g></svg>)과 실제 계통 전압 간의 오차가 상시 존재하게 된다. 이 오차가 전류 제어 루프에 유입되어 입력 전류가 왜곡되어 I-THD가 증가한다. 증가한 I-THD는 정류기를 통해 DC 링크 전압에 맥동을 유발하여 DC 인터페이스 기반의 안정성을 저하시킨다.</p>
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<p>(XXX 그림: Voltage Sag, V-THD, 전압 불평형이 정류기 DC 링크에 미치는 영향 경로 블록 다이어그램)</p>
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<h2 id="h-32-기존-pi-전류-제어기의-한계-분석" class="toc-header"> 3.2 기존 PI 전류 제어기의 한계 분석</h2>
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<h3 id="h-321-동기좌표계-pi-전류-제어기의-구조" class="toc-header"> 3.2.1 동기좌표계 PI 전류 제어기의 구조</h3>
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<p>DC-AC 모듈은 PWM 정류기(AFE)로 동기좌표계 전류 제어 루프를 가지며, 이하의 분석은 이 전류 제어 루프를 전제로 한다. AC 입력 전압(<svg style="vertical-align: -0.439ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="7.964ex" height="1.439ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 3519.9 636" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-40-TEX-I-1D452" d="M39 168Q39 225 58 272T107 350T174 402T244 433T307 442H310Q355 442 388 420T421 355Q421 265 310 237Q261 224 176 223Q139 223 138 221Q138 219 132 186T125 128Q125 81 146 54T209 26T302 45T394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 82T390 55T344 24T281 -1T205 -11Q126 -11 83 42T39 168ZM373 353Q367 405 305 405Q272 405 244 391T199 357T170 316T154 280T149 261Q149 260 169 260Q282 260 327 284T373 353Z"></path><path id="MJX-40-TEX-I-1D44E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q331 441 370 392Q386 422 416 422Q429 422 439 414T449 394Q449 381 412 234T374 68Q374 43 381 35T402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487Q506 153 506 144Q506 138 501 117T481 63T449 13Q436 0 417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM351 328Q351 334 346 350T323 385T277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q217 26 254 59T298 110Q300 114 325 217T351 328Z"></path><path id="MJX-40-TEX-N-2C" d="M78 35T78 60T94 103T137 121Q165 121 187 96T210 8Q210 -27 201 -60T180 -117T154 -158T130 -185T117 -194Q113 -194 104 -185T95 -172Q95 -168 106 -156T131 -126T157 -76T173 -3V9L172 8Q170 7 167 6T161 3T152 1T140 0Q113 0 96 17Z"></path><path id="MJX-40-TEX-I-1D44F" d="M73 647Q73 657 77 670T89 683Q90 683 161 688T234 694Q246 694 246 685T212 542Q204 508 195 472T180 418L176 399Q176 396 182 402Q231 442 283 442Q345 442 383 396T422 280Q422 169 343 79T173 -11Q123 -11 82 27T40 150V159Q40 180 48 217T97 414Q147 611 147 623T109 637Q104 637 101 637H96Q86 637 83 637T76 640T73 647ZM336 325V331Q336 405 275 405Q258 405 240 397T207 376T181 352T163 330L157 322L136 236Q114 150 114 114Q114 66 138 42Q154 26 178 26Q211 26 245 58Q270 81 285 114T318 219Q336 291 336 325Z"></path><path id="MJX-40-TEX-I-1D450" d="M34 159Q34 268 120 355T306 442Q362 442 394 418T427 355Q427 326 408 306T360 285Q341 285 330 295T319 325T330 359T352 380T366 386H367Q367 388 361 392T340 400T306 404Q276 404 249 390Q228 381 206 359Q162 315 142 235T121 119Q121 73 147 50Q169 26 205 26H209Q321 26 394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 83T391 55T346 25T282 0T202 -11Q127 -11 81 37T34 159Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D452" xlink:href="#MJX-40-TEX-I-1D452"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-40-TEX-I-1D44E"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(923.1,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-40-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(1367.7,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D452" xlink:href="#MJX-40-TEX-I-1D452"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44F" xlink:href="#MJX-40-TEX-I-1D44F"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(2220.1,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-40-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(2664.7,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D452" xlink:href="#MJX-40-TEX-I-1D452"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D450" xlink:href="#MJX-40-TEX-I-1D450"></use></g></g></g></g></svg>)과 컨버터 출력 전압(<svg style="vertical-align: -0.439ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="8.093ex" height="1.441ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -443 3576.9 637" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-41-TEX-I-1D463" d="M173 380Q173 405 154 405Q130 405 104 376T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Q21 294 29 316T53 368T97 419T160 441Q202 441 225 417T249 361Q249 344 246 335Q246 329 231 291T200 202T182 113Q182 86 187 69Q200 26 250 26Q287 26 319 60T369 139T398 222T409 277Q409 300 401 317T383 343T365 361T357 383Q357 405 376 424T417 443Q436 443 451 425T467 367Q467 340 455 284T418 159T347 40T241 -11Q177 -11 139 22Q102 54 102 117Q102 148 110 181T151 298Q173 362 173 380Z"></path><path id="MJX-41-TEX-I-1D44E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q331 441 370 392Q386 422 416 422Q429 422 439 414T449 394Q449 381 412 234T374 68Q374 43 381 35T402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487Q506 153 506 144Q506 138 501 117T481 63T449 13Q436 0 417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM351 328Q351 334 346 350T323 385T277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q217 26 254 59T298 110Q300 114 325 217T351 328Z"></path><path id="MJX-41-TEX-N-2C" d="M78 35T78 60T94 103T137 121Q165 121 187 96T210 8Q210 -27 201 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406 121Q410 121 419 112T429 98T420 83T391 55T346 25T282 0T202 -11Q127 -11 81 37T34 159Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D463" xlink:href="#MJX-41-TEX-I-1D463"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(518,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-41-TEX-I-1D44E"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(942.1,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-41-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(1386.7,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D463" xlink:href="#MJX-41-TEX-I-1D463"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(518,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44F" xlink:href="#MJX-41-TEX-I-1D44F"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(2258.1,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-41-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(2702.7,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D463" xlink:href="#MJX-41-TEX-I-1D463"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(518,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D450" xlink:href="#MJX-41-TEX-I-1D450"></use></g></g></g></g></svg>), 입력 전류(<svg style="vertical-align: -0.439ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="7.142ex" height="1.934ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -661 3156.9 855" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-42-TEX-I-1D456" d="M184 600Q184 624 203 642T247 661Q265 661 277 649T290 619Q290 596 270 577T226 557Q211 557 198 567T184 600ZM21 287Q21 295 30 318T54 369T98 420T158 442Q197 442 223 419T250 357Q250 340 236 301T196 196T154 83Q149 61 149 51Q149 26 166 26Q175 26 185 29T208 43T235 78T260 137Q263 149 265 151T282 153Q302 153 302 143Q302 135 293 112T268 61T223 11T161 -11Q129 -11 102 10T74 74Q74 91 79 106T122 220Q160 321 166 341T173 380Q173 404 156 404H154Q124 404 99 371T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 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xlink:href="#MJX-42-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-42-TEX-I-1D44E"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(802.1,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-42-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(1246.7,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-42-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44F" xlink:href="#MJX-42-TEX-I-1D44F"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1978.1,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-42-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(2422.7,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-42-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D450" xlink:href="#MJX-42-TEX-I-1D450"></use></g></g></g></g></svg>)의 관계는 동기좌표계(<svg style="vertical-align: -0.439ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.217ex" height="2.009ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -694 980 888" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-43-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path><path id="MJX-43-TEX-I-1D45E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q340 441 372 389Q373 390 377 395T388 406T404 418Q438 442 450 442Q454 442 457 439T460 434Q460 425 391 149Q320 -135 320 -139Q320 -147 365 -148H390Q396 -156 396 -157T393 -175Q389 -188 383 -194H370Q339 -192 262 -192Q234 -192 211 -192T174 -192T157 -193Q143 -193 143 -185Q143 -182 145 -170Q149 -154 152 -151T172 -148Q220 -148 230 -141Q238 -136 258 -53T279 32Q279 33 272 29Q224 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-43-TEX-I-1D451"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(520,0)"><use data-c="1D45E" xlink:href="#MJX-43-TEX-I-1D45E"></use></g></g></g></svg>)에서 다음과 같이 표현된다 [1].</p>
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data-mml-node="mo" transform="translate(8145.5,0)"><use data-c="2B" xlink:href="#MJX-45-TEX-N-2B"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(9145.7,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D463" xlink:href="#MJX-45-TEX-I-1D463"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(518,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D45E" xlink:href="#MJX-45-TEX-I-1D45E"></use></g></g></g></g></g></svg><svg data-labels="true" preserveAspectRatio="xMaxYMid" viewBox="1278 -1319.1 1 2138.2"><g data-labels="true" transform="matrix(1 0 0 -1 0 0)"><g data-mml-node="mtd" id="mjx-eqn:2" transform="translate(0,627.9)"><text data-id-align="true"></text><g data-idbox="true" transform="translate(0,-750)"><g data-mml-node="mtext"><use data-c="28" xlink:href="#MJX-45-TEX-N-28"></use><use data-c="32" xlink:href="#MJX-45-TEX-N-32" transform="translate(389,0)"></use><use data-c="29" xlink:href="#MJX-45-TEX-N-29" transform="translate(889,0)"></use></g></g></g></g></svg></g></g></g></g></svg></p><p>여기서 <svg style="vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.541ex" height="1.545ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 681 683" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-46-TEX-I-1D43F" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 217 683Q271 680 344 680Q485 680 506 683H518Q524 677 524 674T522 656Q517 641 513 637H475Q406 636 394 628Q387 624 380 600T313 336Q297 271 279 198T252 88L243 52Q243 48 252 48T311 46H328Q360 46 379 47T428 54T478 72T522 106T564 161Q580 191 594 228T611 270Q616 273 628 273H641Q647 264 647 262T627 203T583 83T557 9Q555 4 553 3T537 0T494 -1Q483 -1 418 -1T294 0H116Q32 0 32 10Q32 17 34 24Q39 43 44 45Q48 46 59 46H65Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q147 65 216 339T285 628Q285 635 228 637Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D43F" xlink:href="#MJX-46-TEX-I-1D43F"></use></g></g></g></svg>은 필터 인덕터, <svg style="vertical-align: -0.025ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.407ex" height="1.027ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -443 622 454" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-47-TEX-I-1D714" d="M495 384Q495 406 514 424T555 443Q574 443 589 425T604 364Q604 334 592 278T555 155T483 38T377 -11Q297 -11 267 66Q266 68 260 61Q201 -11 125 -11Q15 -11 15 139Q15 230 56 325T123 434Q135 441 147 436Q160 429 160 418Q160 406 140 379T94 306T62 208Q61 202 61 187Q61 124 85 100T143 76Q201 76 245 129L253 137V156Q258 297 317 297Q348 297 348 261Q348 243 338 213T318 158L308 135Q309 133 310 129T318 115T334 97T358 83T393 76Q456 76 501 148T546 274Q546 305 533 325T508 357T495 384Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D714" xlink:href="#MJX-47-TEX-I-1D714"></use></g></g></g></svg>는 AC 계통 각주파수이다. 정류기 모드이므로 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="5.949ex" height="1.862ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 2629.3 823.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-48-TEX-I-1D456" d="M184 600Q184 624 203 642T247 661Q265 661 277 649T290 619Q290 596 270 577T226 557Q211 557 198 567T184 600ZM21 287Q21 295 30 318T54 369T98 420T158 442Q197 442 223 419T250 357Q250 340 236 301T196 196T154 83Q149 61 149 51Q149 26 166 26Q175 26 185 29T208 43T235 78T260 137Q263 149 265 151T282 153Q302 153 302 143Q302 135 293 112T268 61T223 11T161 -11Q129 -11 102 10T74 74Q74 91 79 106T122 220Q160 321 166 341T173 380Q173 404 156 404H154Q124 404 99 371T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-48-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path><path id="MJX-48-TEX-N-3C" d="M694 -11T694 -19T688 -33T678 -40Q671 -40 524 29T234 166L90 235Q83 240 83 250Q83 261 91 266Q664 540 678 540Q681 540 687 534T694 519T687 505Q686 504 417 376L151 250L417 124Q686 -4 687 -5Q694 -11 694 -19Z"></path><path id="MJX-48-TEX-N-30" d="M96 585Q152 666 249 666Q297 666 345 640T423 548Q460 465 460 320Q460 165 417 83Q397 41 362 16T301 -15T250 -22Q224 -22 198 -16T137 16T82 83Q39 165 39 320Q39 494 96 585ZM321 597Q291 629 250 629Q208 629 178 597Q153 571 145 525T137 333Q137 175 145 125T181 46Q209 16 250 16Q290 16 318 46Q347 76 354 130T362 333Q362 478 354 524T321 597Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-48-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-48-TEX-I-1D451"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1073.5,0)"><use data-c="3C" xlink:href="#MJX-48-TEX-N-3C"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(2129.3,0)"><use data-c="30" xlink:href="#MJX-48-TEX-N-30"></use></g></g></g></svg> (계통에서 DC 링크로 에너지 흡수)이다. 동기좌표계 전류 지령은 abc-dq 변환(Park’s 변환)을 통해 생성되며, 제어 출력은 역변환(dq-abc)을 거쳐 각 상의 스위칭 신호로 변환된다. 식 (1), (2)로부터 전류 제어기를 설계하면:</p>
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<p><svg style="vertical-align: -0.608ex; min-width: 30.796ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="100%" height="2.347ex" role="img" focusable="false" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-49-TEX-I-1D463" d="M173 380Q173 405 154 405Q130 405 104 376T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Q21 294 29 316T53 368T97 419T160 441Q202 441 225 417T249 361Q249 344 246 335Q246 329 231 291T200 202T182 113Q182 86 187 69Q200 26 250 26Q287 26 319 60T369 139T398 222T409 277Q409 300 401 317T383 343T365 361T357 383Q357 405 376 424T417 443Q436 443 451 425T467 367Q467 340 455 284T418 159T347 40T241 -11Q177 -11 139 22Q102 54 102 117Q102 148 110 181T151 298Q173 362 173 380Z"></path><path id="MJX-49-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 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fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="394" xlink:href="#MJX-51-TEX-N-394"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(833,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D463" xlink:href="#MJX-51-TEX-I-1D463"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(518,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-51-TEX-I-1D451"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1768.7,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-51-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(2213.4,0)"><use data-c="394" xlink:href="#MJX-51-TEX-N-394"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(3046.4,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D463" xlink:href="#MJX-51-TEX-I-1D463"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(518,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D45E" xlink:href="#MJX-51-TEX-I-1D45E"></use></g></g></g></g></svg>는 다음과 같다.</p>
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<p><svg style="vertical-align: -1.948ex; min-width: 44.035ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="100%" height="5.027ex" role="img" focusable="false" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-52-TEX-N-394" d="M51 0Q46 4 46 7Q46 9 215 357T388 709Q391 716 416 716Q439 716 444 709Q447 705 616 357T786 7Q786 4 781 0H51ZM507 344L384 596L137 92L383 91H630Q630 93 507 344Z"></path><path id="MJX-52-TEX-I-1D463" d="M173 380Q173 405 154 405Q130 405 104 376T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Q21 294 29 316T53 368T97 419T160 441Q202 441 225 417T249 361Q249 344 246 335Q246 329 231 291T200 202T182 113Q182 86 187 69Q200 26 250 26Q287 26 319 60T369 139T398 222T409 277Q409 300 401 317T383 343T365 361T357 383Q357 405 376 424T417 443Q436 443 451 425T467 367Q467 340 455 284T418 159T347 40T241 -11Q177 -11 139 22Q102 54 102 117Q102 148 110 181T151 298Q173 362 173 380Z"></path><path id="MJX-52-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 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data-c="1D45E" xlink:href="#MJX-54-TEX-I-1D45E"></use></g></g></g></g></svg>는 전류 지령, <svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="5.096ex" height="2.22ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -694 2252.3 981.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-55-TEX-I-1D458" d="M121 647Q121 657 125 670T137 683Q138 683 209 688T282 694Q294 694 294 686Q294 679 244 477Q194 279 194 272Q213 282 223 291Q247 309 292 354T362 415Q402 442 438 442Q468 442 485 423T503 369Q503 344 496 327T477 302T456 291T438 288Q418 288 406 299T394 328Q394 353 410 369T442 390L458 393Q446 405 434 405H430Q398 402 367 380T294 316T228 255Q230 254 243 252T267 246T293 238T320 224T342 206T359 180T365 147Q365 130 360 106T354 66Q354 26 381 26Q429 26 459 145Q461 153 479 153H483Q499 153 499 144Q499 139 496 130Q455 -11 378 -11Q333 -11 305 15T277 90Q277 108 280 121T283 145Q283 167 269 183T234 206T200 217T182 220H180Q168 178 159 139T145 81T136 44T129 20T122 7T111 -2Q98 -11 83 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-117T154 -158T130 -185T117 -194Q113 -194 104 -185T95 -172Q95 -168 106 -156T131 -126T157 -76T173 -3V9L172 8Q170 7 167 6T161 3T152 1T140 0Q113 0 96 17Z"></path><path id="MJX-55-TEX-I-1D456" d="M184 600Q184 624 203 642T247 661Q265 661 277 649T290 619Q290 596 270 577T226 557Q211 557 198 567T184 600ZM21 287Q21 295 30 318T54 369T98 420T158 442Q197 442 223 419T250 357Q250 340 236 301T196 196T154 83Q149 61 149 51Q149 26 166 26Q175 26 185 29T208 43T235 78T260 137Q263 149 265 151T282 153Q302 153 302 143Q302 135 293 112T268 61T223 11T161 -11Q129 -11 102 10T74 74Q74 91 79 106T122 220Q160 321 166 341T173 380Q173 404 156 404H154Q124 404 99 371T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D458" xlink:href="#MJX-55-TEX-I-1D458"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(554,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D45D" xlink:href="#MJX-55-TEX-I-1D45D"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(959.7,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-55-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(1404.3,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D458" xlink:href="#MJX-55-TEX-I-1D458"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(554,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-55-TEX-I-1D456"></use></g></g></g></g></svg>는 각각 비례 및 적분 이득이다. 위 식은 3상 평형 정현파 계통을 가정하여 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.82ex" height="1.894ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -680 3014.3 837.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-56-TEX-I-1D452" d="M39 168Q39 225 58 272T107 350T174 402T244 433T307 442H310Q355 442 388 420T421 355Q421 265 310 237Q261 224 176 223Q139 223 138 221Q138 219 132 186T125 128Q125 81 146 54T209 26T302 45T394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 82T390 55T344 24T281 -1T205 -11Q126 -11 83 42T39 168ZM373 353Q367 405 305 405Q272 405 244 391T199 357T170 316T154 280T149 261Q149 260 169 260Q282 260 327 284T373 353Z"></path><path id="MJX-56-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path><path id="MJX-56-TEX-N-3D" d="M56 347Q56 360 70 367H707Q722 359 722 347Q722 336 708 328L390 327H72Q56 332 56 347ZM56 153Q56 168 72 173H708Q722 163 722 153Q722 140 707 133H70Q56 140 56 153Z"></path><path id="MJX-56-TEX-I-1D438" d="M492 213Q472 213 472 226Q472 230 477 250T482 285Q482 316 461 323T364 330H312Q311 328 277 192T243 52Q243 48 254 48T334 46Q428 46 458 48T518 61Q567 77 599 117T670 248Q680 270 683 272Q690 274 698 274Q718 274 718 261Q613 7 608 2Q605 0 322 0H133Q31 0 31 11Q31 13 34 25Q38 41 42 43T65 46Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q146 66 215 342T285 622Q285 629 281 629Q273 632 228 634H197Q191 640 191 642T193 659Q197 676 203 680H757Q764 676 764 669Q764 664 751 557T737 447Q735 440 717 440H705Q698 445 698 453L701 476Q704 500 704 528Q704 558 697 578T678 609T643 625T596 632T532 634H485Q397 633 392 631Q388 629 386 622Q385 619 355 499T324 377Q347 376 372 376H398Q464 376 489 391T534 472Q538 488 540 490T557 493Q562 493 565 493T570 492T572 491T574 487T577 483L544 351Q511 218 508 216Q505 213 492 213Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D452" xlink:href="#MJX-56-TEX-I-1D452"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-56-TEX-I-1D451"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1194.5,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJX-56-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(2250.3,0)"><use data-c="1D438" xlink:href="#MJX-56-TEX-I-1D438"></use></g></g></g></svg> (상수), <svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.126ex" height="2.157ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 2707.8 953.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-57-TEX-I-1D452" d="M39 168Q39 225 58 272T107 350T174 402T244 433T307 442H310Q355 442 388 420T421 355Q421 265 310 237Q261 224 176 223Q139 223 138 221Q138 219 132 186T125 128Q125 81 146 54T209 26T302 45T394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 82T390 55T344 24T281 -1T205 -11Q126 -11 83 42T39 168ZM373 353Q367 405 305 405Q272 405 244 391T199 357T170 316T154 280T149 261Q149 260 169 260Q282 260 327 284T373 353Z"></path><path id="MJX-57-TEX-I-1D45E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q340 441 372 389Q373 390 377 395T388 406T404 418Q438 442 450 442Q454 442 457 439T460 434Q460 425 391 149Q320 -135 320 -139Q320 -147 365 -148H390Q396 -156 396 -157T393 -175Q389 -188 383 -194H370Q339 -192 262 -192Q234 -192 211 -192T174 -192T157 -193Q143 -193 143 -185Q143 -182 145 -170Q149 -154 152 -151T172 -148Q220 -148 230 -141Q238 -136 258 -53T279 32Q279 33 272 29Q224 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path><path id="MJX-57-TEX-N-3D" d="M56 347Q56 360 70 367H707Q722 359 722 347Q722 336 708 328L390 327H72Q56 332 56 347ZM56 153Q56 168 72 173H708Q722 163 722 153Q722 140 707 133H70Q56 140 56 153Z"></path><path id="MJX-57-TEX-N-30" d="M96 585Q152 666 249 666Q297 666 345 640T423 548Q460 465 460 320Q460 165 417 83Q397 41 362 16T301 -15T250 -22Q224 -22 198 -16T137 16T82 83Q39 165 39 320Q39 494 96 585ZM321 597Q291 629 250 629Q208 629 178 597Q153 571 145 525T137 333Q137 175 145 125T181 46Q209 16 250 16Q290 16 318 46Q347 76 354 130T362 333Q362 478 354 524T321 597Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D452" xlink:href="#MJX-57-TEX-I-1D452"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D45E" xlink:href="#MJX-57-TEX-I-1D45E"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1152,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJX-57-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(2207.8,0)"><use data-c="30" xlink:href="#MJX-57-TEX-N-30"></use></g></g></g></svg>으로 두고 유도된다.</p>
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<p>(XXX 그림: 기존 PI 전류 제어기 블록 다이어그램)</p>
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<h3 id="h-322-약계통-조건에서의-문제점" class="toc-header"> 3.2.2 약계통 조건에서의 문제점</h3>
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<p>세 조건 모두 공통적으로 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.074ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 916.7 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-58-TEX-I-1D452" d="M39 168Q39 225 58 272T107 350T174 402T244 433T307 442H310Q355 442 388 420T421 355Q421 265 310 237Q261 224 176 223Q139 223 138 221Q138 219 132 186T125 128Q125 81 146 54T209 26T302 45T394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 82T390 55T344 24T281 -1T205 -11Q126 -11 83 42T39 168ZM373 353Q367 405 305 405Q272 405 244 391T199 357T170 316T154 280T149 261Q149 260 169 260Q282 260 327 284T373 353Z"></path><path id="MJX-58-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 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data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-60-TEX-I-1D451"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1194.5,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJX-60-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(2250.3,0)"><use data-c="1D438" xlink:href="#MJX-60-TEX-I-1D438"></use></g></g></g></svg> (상수), <svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.126ex" height="2.157ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 2707.8 953.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-61-TEX-I-1D452" d="M39 168Q39 225 58 272T107 350T174 402T244 433T307 442H310Q355 442 388 420T421 355Q421 265 310 237Q261 224 176 223Q139 223 138 221Q138 219 132 186T125 128Q125 81 146 54T209 26T302 45T394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 82T390 55T344 24T281 -1T205 -11Q126 -11 83 42T39 168ZM373 353Q367 405 305 405Q272 405 244 391T199 357T170 316T154 280T149 261Q149 260 169 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-16T137 16T82 83Q39 165 39 320Q39 494 96 585ZM321 597Q291 629 250 629Q208 629 178 597Q153 571 145 525T137 333Q137 175 145 125T181 46Q209 16 250 16Q290 16 318 46Q347 76 354 130T362 333Q362 478 354 524T321 597Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D452" xlink:href="#MJX-61-TEX-I-1D452"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D45E" xlink:href="#MJX-61-TEX-I-1D45E"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1152,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJX-61-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(2207.8,0)"><use data-c="30" xlink:href="#MJX-61-TEX-N-30"></use></g></g></g></svg>—에서 벗어나게 만들며, 이는 PI 전류 제어기의 구조적 한계를 직접 노출시킨다.</p>
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<p><strong>전압 불평형 및 Voltage Sag:</strong> 역상 성분은 동기좌표계 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.074ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 916.7 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-62-TEX-I-1D452" d="M39 168Q39 225 58 272T107 350T174 402T244 433T307 442H310Q355 442 388 420T421 355Q421 265 310 237Q261 224 176 223Q139 223 138 221Q138 219 132 186T125 128Q125 81 146 54T209 26T302 45T394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 82T390 55T344 24T281 -1T205 -11Q126 -11 83 42T39 168ZM373 353Q367 405 305 405Q272 405 244 391T199 357T170 316T154 280T149 261Q149 260 169 260Q282 260 327 284T373 353Z"></path><path id="MJX-62-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D452" xlink:href="#MJX-62-TEX-I-1D452"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-62-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>, <svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.978ex" height="1.65ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 874.3 729.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-63-TEX-I-1D452" d="M39 168Q39 225 58 272T107 350T174 402T244 433T307 442H310Q355 442 388 420T421 355Q421 265 310 237Q261 224 176 223Q139 223 138 221Q138 219 132 186T125 128Q125 81 146 54T209 26T302 45T394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 82T390 55T344 24T281 -1T205 -11Q126 -11 83 42T39 168ZM373 353Q367 405 305 405Q272 405 244 391T199 357T170 316T154 280T149 261Q149 260 169 260Q282 260 327 284T373 353Z"></path><path id="MJX-63-TEX-I-1D45E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q340 441 372 389Q373 390 377 395T388 406T404 418Q438 442 450 442Q454 442 457 439T460 434Q460 425 391 149Q320 -135 320 -139Q320 -147 365 -148H390Q396 -156 396 -157T393 -175Q389 -188 383 -194H370Q339 -192 262 -192Q234 -192 211 -192T174 -192T157 -193Q143 -193 143 -185Q143 -182 145 -170Q149 -154 152 -151T172 -148Q220 -148 230 -141Q238 -136 258 -53T279 32Q279 33 272 29Q224 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D452" xlink:href="#MJX-63-TEX-I-1D452"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D45E" xlink:href="#MJX-63-TEX-I-1D45E"></use></g></g></g></g></svg>에 2ω(120 Hz) 맥동을 유발한다. PI 적분기는 직류 오차 제거에 최적화된 구조이므로 이 주파수 성분을 충분히 추종하지 못하며, 전류 오차가 누적되어 적분기 포화로 이어진다. 전원이 정상 상태로 복구될 때 잔류 적분값이 남아 있어 전류 오버슈트와 과도 응답 지연이 발생한다.</p>
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<p><strong>V-THD:</strong> 피드포워드 항에 사용되는 기준값 <svg style="vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.729ex" height="1.538ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -680 764 680" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-64-TEX-I-1D438" d="M492 213Q472 213 472 226Q472 230 477 250T482 285Q482 316 461 323T364 330H312Q311 328 277 192T243 52Q243 48 254 48T334 46Q428 46 458 48T518 61Q567 77 599 117T670 248Q680 270 683 272Q690 274 698 274Q718 274 718 261Q613 7 608 2Q605 0 322 0H133Q31 0 31 11Q31 13 34 25Q38 41 42 43T65 46Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q146 66 215 342T285 622Q285 629 281 629Q273 632 228 634H197Q191 640 191 642T193 659Q197 676 203 680H757Q764 676 764 669Q764 664 751 557T737 447Q735 440 717 440H705Q698 445 698 453L701 476Q704 500 704 528Q704 558 697 578T678 609T643 625T596 632T532 634H485Q397 633 392 631Q388 629 386 622Q385 619 355 499T324 377Q347 376 372 376H398Q464 376 489 391T534 472Q538 488 540 490T557 493Q562 493 565 493T570 492T572 491T574 487T577 483L544 351Q511 218 508 216Q505 213 492 213Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D438" xlink:href="#MJX-64-TEX-I-1D438"></use></g></g></g></svg>는 고정 상수이므로, 고조파 성분이 포함된 실제 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.074ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 916.7 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-65-TEX-I-1D452" d="M39 168Q39 225 58 272T107 350T174 402T244 433T307 442H310Q355 442 388 420T421 355Q421 265 310 237Q261 224 176 223Q139 223 138 221Q138 219 132 186T125 128Q125 81 146 54T209 26T302 45T394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 82T390 55T344 24T281 -1T205 -11Q126 -11 83 42T39 168ZM373 353Q367 405 305 405Q272 405 244 391T199 357T170 316T154 280T149 261Q149 260 169 260Q282 260 327 284T373 353Z"></path><path id="MJX-65-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D452" xlink:href="#MJX-65-TEX-I-1D452"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-65-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>와의 오차가 상시 존재한다. 이 오차는 전류 제어 루프에 유입되어 PI 적분기가 보상을 시도하지만, 해당 영역에서 적분기의 이득이 충분치 않아 I-THD를 억제하지 못한다.</p>
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<h2 id="h-33-제안하는-전류-제어기" class="toc-header"> 3.3 제안하는 전류 제어기</h2>
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<h3 id="h-331-제어기-설계" class="toc-header"> 3.3.1 제어기 설계</h3>
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<p>기존 PI 제어기의 근본적인 한계는 적분기가 직접 전압 보상항(<svg style="vertical-align: -0.691ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="9.089ex" height="2.514ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -805.5 4017.3 1111" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-66-TEX-I-1D458" d="M121 647Q121 657 125 670T137 683Q138 683 209 688T282 694Q294 694 294 686Q294 679 244 477Q194 279 194 272Q213 282 223 291Q247 309 292 354T362 415Q402 442 438 442Q468 442 485 423T503 369Q503 344 496 327T477 302T456 291T438 288Q418 288 406 299T394 328Q394 353 410 369T442 390L458 393Q446 405 434 405H430Q398 402 367 380T294 316T228 255Q230 254 243 252T267 246T293 238T320 224T342 206T359 180T365 147Q365 130 360 106T354 66Q354 26 381 26Q429 26 459 145Q461 153 479 153H483Q499 153 499 144Q499 139 496 130Q455 -11 378 -11Q333 -11 305 15T277 90Q277 108 280 121T283 145Q283 167 269 183T234 206T200 217T182 220H180Q168 178 159 139T145 81T136 44T129 20T122 7T111 -2Q98 -11 83 -11Q66 -11 57 -1T48 16Q48 26 85 176T158 471L195 616Q196 629 188 632T149 637H144Q134 637 131 637T124 640T121 647Z"></path><path id="MJX-66-TEX-I-1D456" d="M184 600Q184 624 203 642T247 661Q265 661 277 649T290 619Q290 596 270 577T226 557Q211 557 198 567T184 600ZM21 287Q21 295 30 318T54 369T98 420T158 442Q197 442 223 419T250 357Q250 340 236 301T196 196T154 83Q149 61 149 51Q149 26 166 26Q175 26 185 29T208 43T235 78T260 137Q263 149 265 151T282 153Q302 153 302 143Q302 135 293 112T268 61T223 11T161 -11Q129 -11 102 10T74 74Q74 91 79 106T122 220Q160 321 166 341T173 380Q173 404 156 404H154Q124 404 99 371T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-66-TEX-SO-222B" d="M113 -244Q113 -246 119 -251T139 -263T167 -269Q186 -269 199 -260Q220 -247 232 -218T251 -133T262 -15T276 155T297 367Q300 390 305 438T314 512T325 580T340 647T361 703T390 751T428 784T479 804Q481 804 488 804T501 805Q552 802 581 769T610 695Q610 669 594 657T561 645Q542 645 527 658T512 694Q512 705 516 714T526 729T538 737T548 742L552 743Q552 745 545 751T525 762T498 768Q475 768 460 756T434 716T418 652T407 559T398 444T387 300T369 133Q349 -38 337 -102T303 -207Q256 -306 169 -306Q119 -306 87 -272T55 -196Q55 -170 71 -158T104 -146Q123 -146 138 -159T153 -195Q153 -206 149 -215T139 -230T127 -238T117 -242L113 -244Z"></path><path id="MJX-66-TEX-N-394" d="M51 0Q46 4 46 7Q46 9 215 357T388 709Q391 716 416 716Q439 716 444 709Q447 705 616 357T786 7Q786 4 781 0H51ZM507 344L384 596L137 92L383 91H630Q630 93 507 344Z"></path><path id="MJX-66-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path><path id="MJX-66-TEX-I-1D461" d="M26 385Q19 392 19 395Q19 399 22 411T27 425Q29 430 36 430T87 431H140L159 511Q162 522 166 540T173 566T179 586T187 603T197 615T211 624T229 626Q247 625 254 615T261 596Q261 589 252 549T232 470L222 433Q222 431 272 431H323Q330 424 330 420Q330 398 317 385H210L174 240Q135 80 135 68Q135 26 162 26Q197 26 230 60T283 144Q285 150 288 151T303 153H307Q322 153 322 145Q322 142 319 133Q314 117 301 95T267 48T216 6T155 -11Q125 -11 98 4T59 56Q57 64 57 83V101L92 241Q127 382 128 383Q128 385 77 385H26Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D458" xlink:href="#MJX-66-TEX-I-1D458"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(554,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-66-TEX-I-1D456"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1014.6,0) translate(0 0.5)"><use data-c="222B" xlink:href="#MJX-66-TEX-SO-222B"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(1791.3,0)"><use data-c="394" xlink:href="#MJX-66-TEX-N-394"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(2624.3,0)"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-66-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mstyle" transform="translate(2969.3,0)"><g data-mml-node="mspace"></g></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(3136.3,0)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-66-TEX-I-1D451"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(3656.3,0)"><use data-c="1D461" xlink:href="#MJX-66-TEX-I-1D461"></use></g></g></g></svg>)을 생성하는 구조에 있다. 이 구조에서는 계통 전압의 변동이 피드포워드 항(<svg style="vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.729ex" height="1.538ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -680 764 680" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-67-TEX-I-1D438" d="M492 213Q472 213 472 226Q472 230 477 250T482 285Q482 316 461 323T364 330H312Q311 328 277 192T243 52Q243 48 254 48T334 46Q428 46 458 48T518 61Q567 77 599 117T670 248Q680 270 683 272Q690 274 698 274Q718 274 718 261Q613 7 608 2Q605 0 322 0H133Q31 0 31 11Q31 13 34 25Q38 41 42 43T65 46Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q146 66 215 342T285 622Q285 629 281 629Q273 632 228 634H197Q191 640 191 642T193 659Q197 676 203 680H757Q764 676 764 669Q764 664 751 557T737 447Q735 440 717 440H705Q698 445 698 453L701 476Q704 500 704 528Q704 558 697 578T678 609T643 625T596 632T532 634H485Q397 633 392 631Q388 629 386 622Q385 619 355 499T324 377Q347 376 372 376H398Q464 376 489 391T534 472Q538 488 540 490T557 493Q562 493 565 493T570 492T572 491T574 487T577 483L544 351Q511 218 508 216Q505 213 492 213Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D438" xlink:href="#MJX-67-TEX-I-1D438"></use></g></g></g></svg>)과 실제 계통 전압(<svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.074ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 916.7 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-68-TEX-I-1D452" d="M39 168Q39 225 58 272T107 350T174 402T244 433T307 442H310Q355 442 388 420T421 355Q421 265 310 237Q261 224 176 223Q139 223 138 221Q138 219 132 186T125 128Q125 81 146 54T209 26T302 45T394 111Q403 121 406 121Q410 121 419 112T429 98T420 82T390 55T344 24T281 -1T205 -11Q126 -11 83 42T39 168ZM373 353Q367 405 305 405Q272 405 244 391T199 357T170 316T154 280T149 261Q149 260 169 260Q282 260 327 284T373 353Z"></path><path id="MJX-68-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D452" xlink:href="#MJX-68-TEX-I-1D452"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(499,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-68-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>) 간의 불일치로 이어지고, 이 불일치가 적분기에 누적되어 포화를 유발한다.</p>
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<p>제안하는 제어기는 적분기의 역할을 재정의한다. 적분기 출력이 직접 전압 보상값을 생성하는 대신, 계통 전압 피드포워드에 곱해지는 <strong>변조 계수(Modulation Factor)</strong> <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.02ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 1335.1 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-69-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 181Q151 335 151 342Q154 357 154 369Q154 405 129 405Q107 405 92 377T69 316T57 280Q55 278 41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-69-TEX-I-1D44E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q331 441 370 392Q386 422 416 422Q429 422 439 414T449 394Q449 381 412 234T374 68Q374 43 381 35T402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487Q506 153 506 144Q506 138 501 117T481 63T449 13Q436 0 417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM351 328Q351 334 346 350T323 385T277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q217 26 254 59T298 110Q300 114 325 217T351 328Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45A" xlink:href="#MJX-69-TEX-I-1D45A"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(911,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-69-TEX-I-1D44E"></use></g></g></g></g></svg>를 생성하도록 변경한다. 이는 적분기 출력을 절대적인 전압 값이 아닌 상대적인 비율(스칼라, 무차원)로 변환함으로써, 계통 전압 변동으로부터 적분기 출력을 분리(Decoupling)하는 효과를 얻는다.</p>
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<p>제안하는 제어기는 다음과 같이 정의된다.</p>
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<p><svg style="vertical-align: -0.608ex; min-width: 40.232ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="100%" height="2.347ex" role="img" focusable="false" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-70-TEX-N-394" d="M51 0Q46 4 46 7Q46 9 215 357T388 709Q391 716 416 716Q439 716 444 709Q447 705 616 357T786 7Q786 4 781 0H51ZM507 344L384 596L137 92L383 91H630Q630 93 507 344Z"></path><path id="MJX-70-TEX-I-1D463" d="M173 380Q173 405 154 405Q130 405 104 376T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Q21 294 29 316T53 368T97 419T160 441Q202 441 225 417T249 361Q249 344 246 335Q246 329 231 291T200 202T182 113Q182 86 187 69Q200 26 250 26Q287 26 319 60T369 139T398 222T409 277Q409 300 401 317T383 343T365 361T357 383Q357 405 376 424T417 443Q436 443 451 425T467 367Q467 340 455 284T418 159T347 40T241 -11Q177 -11 139 22Q102 54 102 117Q102 148 110 181T151 298Q173 362 173 380Z"></path><path id="MJX-70-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 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data-mml-node="msub" transform="translate(10834.7,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D463" xlink:href="#MJX-71-TEX-I-1D463"></use></g><g data-mml-node="mtext" transform="translate(518,-150) scale(0.707)"><use data-c="6D" xlink:href="#MJX-71-TEX-N-6D"></use><use data-c="65" xlink:href="#MJX-71-TEX-N-65" transform="translate(833,0)"></use><use data-c="61" xlink:href="#MJX-71-TEX-N-61" transform="translate(1277,0)"></use><use data-c="73" xlink:href="#MJX-71-TEX-N-73" transform="translate(1777,0)"></use><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-71-TEX-N-2C" transform="translate(2171,0)"></use><use data-c="71" xlink:href="#MJX-71-TEX-N-71" transform="translate(2449,0)"></use></g></g></g></g></g></svg><svg data-labels="true" preserveAspectRatio="xMaxYMid" viewBox="1278 -817.1 1 1134.2"><g data-labels="true" transform="matrix(1 0 0 -1 0 0)"><g data-mml-node="mtd" id="mjx-eqn:8" transform="translate(0,817.1)"><text data-id-align="true"></text><g data-idbox="true" transform="translate(0,-750)"><g data-mml-node="mtext"><use data-c="28" xlink:href="#MJX-71-TEX-N-28"></use><use data-c="38" xlink:href="#MJX-71-TEX-N-38" transform="translate(389,0)"></use><use data-c="29" xlink:href="#MJX-71-TEX-N-29" transform="translate(889,0)"></use></g></g></g></g></svg></g></g></g></g></svg></p><p>여기서 변조 계수 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.02ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 1335.1 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-72-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 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fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45A" xlink:href="#MJX-72-TEX-I-1D45A"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(911,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-72-TEX-I-1D44E"></use></g></g></g></g></svg>는 d축 전류 오차의 적분으로부터 생성된다.</p>
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<p><svg style="vertical-align: -1.948ex; min-width: 30.369ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="100%" height="5.027ex" role="img" focusable="false" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-73-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 181Q151 335 151 342Q154 357 154 369Q154 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<svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.048ex" height="1.652ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -443 2673.1 730.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-75-TEX-I-1D463" d="M173 380Q173 405 154 405Q130 405 104 376T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Q21 294 29 316T53 368T97 419T160 441Q202 441 225 417T249 361Q249 344 246 335Q246 329 231 291T200 202T182 113Q182 86 187 69Q200 26 250 26Q287 26 319 60T369 139T398 222T409 277Q409 300 401 317T383 343T365 361T357 383Q357 405 376 424T417 443Q436 443 451 425T467 367Q467 340 455 284T418 159T347 40T241 -11Q177 -11 139 22Q102 54 102 117Q102 148 110 181T151 298Q173 362 173 380Z"></path><path id="MJX-75-TEX-N-6D" d="M41 46H55Q94 46 102 60V68Q102 77 102 91T102 122T103 161T103 203Q103 234 103 269T102 328V351Q99 370 88 376T43 385H25V408Q25 431 27 431L37 432Q47 433 65 434T102 436Q119 437 138 438T167 441T178 442H181V402Q181 364 182 364T187 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xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="4.652ex" height="2.195ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 2056.3 970.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-76-TEX-I-1D714" d="M495 384Q495 406 514 424T555 443Q574 443 589 425T604 364Q604 334 592 278T555 155T483 38T377 -11Q297 -11 267 66Q266 68 260 61Q201 -11 125 -11Q15 -11 15 139Q15 230 56 325T123 434Q135 441 147 436Q160 429 160 418Q160 406 140 379T94 306T62 208Q61 202 61 187Q61 124 85 100T143 76Q201 76 245 129L253 137V156Q258 297 317 297Q348 297 348 261Q348 243 338 213T318 158L308 135Q309 133 310 129T318 115T334 97T358 83T393 76Q456 76 501 148T546 274Q546 305 533 325T508 357T495 384Z"></path><path id="MJX-76-TEX-I-1D43F" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 217 683Q271 680 344 680Q485 680 506 683H518Q524 677 524 674T522 656Q517 641 513 637H475Q406 636 394 628Q387 624 380 600T313 336Q297 271 279 198T252 88L243 52Q243 48 252 48T311 46H328Q360 46 379 47T428 54T478 72T522 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xlink:href="#MJX-76-TEX-I-1D45E"></use></g></g></g></g></svg>, <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="4.748ex" height="1.901ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 2098.7 840.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-77-TEX-I-1D714" d="M495 384Q495 406 514 424T555 443Q574 443 589 425T604 364Q604 334 592 278T555 155T483 38T377 -11Q297 -11 267 66Q266 68 260 61Q201 -11 125 -11Q15 -11 15 139Q15 230 56 325T123 434Q135 441 147 436Q160 429 160 418Q160 406 140 379T94 306T62 208Q61 202 61 187Q61 124 85 100T143 76Q201 76 245 129L253 137V156Q258 297 317 297Q348 297 348 261Q348 243 338 213T318 158L308 135Q309 133 310 129T318 115T334 97T358 83T393 76Q456 76 501 148T546 274Q546 305 533 325T508 357T495 384Z"></path><path id="MJX-77-TEX-I-1D43F" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 217 683Q271 680 344 680Q485 680 506 683H518Q524 677 524 674T522 656Q517 641 513 637H475Q406 636 394 628Q387 624 380 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data-mml-node="mi"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-77-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-77-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>)은 다음과 같은 이유로 생략하였다. <svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="4.652ex" height="2.195ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 2056.3 970.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-78-TEX-I-1D714" d="M495 384Q495 406 514 424T555 443Q574 443 589 425T604 364Q604 334 592 278T555 155T483 38T377 -11Q297 -11 267 66Q266 68 260 61Q201 -11 125 -11Q15 -11 15 139Q15 230 56 325T123 434Q135 441 147 436Q160 429 160 418Q160 406 140 379T94 306T62 208Q61 202 61 187Q61 124 85 100T143 76Q201 76 245 129L253 137V156Q258 297 317 297Q348 297 348 261Q348 243 338 213T318 158L308 135Q309 133 310 129T318 115T334 97T358 83T393 76Q456 76 501 148T546 274Q546 305 533 325T508 357T495 384Z"></path><path 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transform="translate(622,0)"><use data-c="1D43F" xlink:href="#MJX-78-TEX-I-1D43F"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(1303,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-78-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D45E" xlink:href="#MJX-78-TEX-I-1D45E"></use></g></g></g></g></svg> 항은 역률 1 운전(<svg style="vertical-align: -0.869ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="5.917ex" height="2.434ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -691.8 2615.1 1076" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-79-TEX-I-1D456" d="M184 600Q184 624 203 642T247 661Q265 661 277 649T290 619Q290 596 270 577T226 557Q211 557 198 567T184 600ZM21 287Q21 295 30 318T54 369T98 420T158 442Q197 442 223 419T250 357Q250 340 236 301T196 196T154 83Q149 61 149 51Q149 26 166 26Q175 26 185 29T208 43T235 78T260 137Q263 149 265 151T282 153Q302 153 302 143Q302 135 293 112T268 61T223 11T161 -11Q129 -11 102 10T74 74Q74 91 79 106T122 220Q160 321 166 341T173 380Q173 404 156 404H154Q124 404 99 371T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-79-TEX-N-2217" d="M229 286Q216 420 216 436Q216 454 240 464Q241 464 245 464T251 465Q263 464 273 456T283 436Q283 419 277 356T270 286L328 328Q384 369 389 372T399 375Q412 375 423 365T435 338Q435 325 425 315Q420 312 357 282T289 250L355 219L425 184Q434 175 434 161Q434 146 425 136T401 125Q393 125 383 131T328 171L270 213Q283 79 283 63Q283 53 276 44T250 35Q231 35 224 44T216 63Q216 80 222 143T229 213L171 171Q115 130 110 127Q106 124 100 124Q87 124 76 134T64 161Q64 166 64 169T67 175T72 181T81 188T94 195T113 204T138 215T170 230T210 250L74 315Q65 324 65 338Q65 353 74 363T98 374Q106 374 116 368T171 328L229 286Z"></path><path id="MJX-79-TEX-I-1D45E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q340 441 372 389Q373 390 377 395T388 406T404 418Q438 442 450 442Q454 442 457 439T460 434Q460 425 391 149Q320 -135 320 -139Q320 -147 365 -148H390Q396 -156 396 -157T393 -175Q389 -188 383 -194H370Q339 -192 262 -192Q234 -192 211 -192T174 -192T157 -193Q143 -193 143 -185Q143 -182 145 -170Q149 -154 152 -151T172 -148Q220 -148 230 -141Q238 -136 258 -53T279 32Q279 33 272 29Q224 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path><path id="MJX-79-TEX-N-2248" d="M55 319Q55 360 72 393T114 444T163 472T205 482Q207 482 213 482T223 483Q262 483 296 468T393 413L443 381Q502 346 553 346Q609 346 649 375T694 454Q694 465 698 474T708 483Q722 483 722 452Q722 386 675 338T555 289Q514 289 468 310T388 357T308 404T224 426Q164 426 125 393T83 318Q81 289 69 289Q55 289 55 319ZM55 85Q55 126 72 159T114 210T163 238T205 248Q207 248 213 248T223 249Q262 249 296 234T393 179L443 147Q502 112 553 112Q609 112 649 141T694 220Q694 249 708 249T722 217Q722 153 675 104T555 55Q514 55 468 76T388 123T308 170T224 192Q164 192 125 159T83 84Q80 55 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xlink:href="#MJX-79-TEX-N-2248"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(2115.1,0)"><use data-c="30" xlink:href="#MJX-79-TEX-N-30"></use></g></g></g></svg>)에서 무시 가능하다. <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="4.748ex" height="1.901ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 2098.7 840.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-80-TEX-I-1D714" d="M495 384Q495 406 514 424T555 443Q574 443 589 425T604 364Q604 334 592 278T555 155T483 38T377 -11Q297 -11 267 66Q266 68 260 61Q201 -11 125 -11Q15 -11 15 139Q15 230 56 325T123 434Q135 441 147 436Q160 429 160 418Q160 406 140 379T94 306T62 208Q61 202 61 187Q61 124 85 100T143 76Q201 76 245 129L253 137V156Q258 297 317 297Q348 297 348 261Q348 243 338 213T318 158L308 135Q309 133 310 129T318 115T334 97T358 83T393 76Q456 76 501 148T546 274Q546 305 533 325T508 357T495 384Z"></path><path id="MJX-80-TEX-I-1D43F" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 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xlink:href="#MJX-80-TEX-I-1D43F"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(1303,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-80-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-80-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg> 항은 정상 운전 조건에서 상대적으로 작으며, 생략에 따른 정상 상태 및 과도 상태 성능 저하가 허용 범위 내임을 5장 실험에서 확인한다.</p>
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<p>(XXX 그림: 제안하는 전류 제어기 블록 다이어그램)</p>
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<p><strong>q축 제어 특성:</strong> 식 (8)에서 변조 계수 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.02ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 1335.1 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-81-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 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scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-81-TEX-I-1D44E"></use></g></g></g></g></svg>는 d축 전류 오차의 적분(식 9)으로만 생성되며, q축에는 별도의 적분 경로가 존재하지 않는다. 3상 평형 계통의 정상 상태에서 <svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="10.196ex" height="2.157ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 4506.6 953.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-82-TEX-I-1D463" d="M173 380Q173 405 154 405Q130 405 104 376T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Q21 294 29 316T53 368T97 419T160 441Q202 441 225 417T249 361Q249 344 246 335Q246 329 231 291T200 202T182 113Q182 86 187 69Q200 26 250 26Q287 26 319 60T369 139T398 222T409 277Q409 300 401 317T383 343T365 361T357 383Q357 405 376 424T417 443Q436 443 451 425T467 367Q467 340 455 284T418 159T347 40T241 -11Q177 -11 139 22Q102 54 102 117Q102 148 110 181T151 298Q173 362 173 380Z"></path><path id="MJX-82-TEX-N-6D" d="M41 46H55Q94 46 102 60V68Q102 77 102 91T102 122T103 161T103 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id="MJX-82-TEX-N-73" d="M295 316Q295 356 268 385T190 414Q154 414 128 401Q98 382 98 349Q97 344 98 336T114 312T157 287Q175 282 201 278T245 269T277 256Q294 248 310 236T342 195T359 133Q359 71 321 31T198 -10H190Q138 -10 94 26L86 19L77 10Q71 4 65 -1L54 -11H46H42Q39 -11 33 -5V74V132Q33 153 35 157T45 162H54Q66 162 70 158T75 146T82 119T101 77Q136 26 198 26Q295 26 295 104Q295 133 277 151Q257 175 194 187T111 210Q75 227 54 256T33 318Q33 357 50 384T93 424T143 442T187 447H198Q238 447 268 432L283 424L292 431Q302 440 314 448H322H326Q329 448 335 442V310L329 304H301Q295 310 295 316Z"></path><path id="MJX-82-TEX-N-2C" d="M78 35T78 60T94 103T137 121Q165 121 187 96T210 8Q210 -27 201 -60T180 -117T154 -158T130 -185T117 -194Q113 -194 104 -185T95 -172Q95 -168 106 -156T131 -126T157 -76T173 -3V9L172 8Q170 7 167 6T161 3T152 1T140 0Q113 0 96 17Z"></path><path id="MJX-82-TEX-N-71" d="M33 218Q33 308 95 374T236 441H246Q330 441 381 372L387 364Q388 364 404 403L420 442H457V156Q457 -132 458 -134Q462 -142 470 -145Q491 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xlink:href="#MJX-82-TEX-N-71" transform="translate(2449,0)"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(2950.8,0)"><use data-c="2248" xlink:href="#MJX-82-TEX-N-2248"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(4006.6,0)"><use data-c="30" xlink:href="#MJX-82-TEX-N-30"></use></g></g></g></svg>이므로 q축 제어 출력은 비례항 <svg style="vertical-align: -0.869ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="10.17ex" height="2.566ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -750 4494.9 1134.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-83-TEX-I-1D458" d="M121 647Q121 657 125 670T137 683Q138 683 209 688T282 694Q294 694 294 686Q294 679 244 477Q194 279 194 272Q213 282 223 291Q247 309 292 354T362 415Q402 442 438 442Q468 442 485 423T503 369Q503 344 496 327T477 302T456 291T438 288Q418 288 406 299T394 328Q394 353 410 369T442 390L458 393Q446 405 434 405H430Q398 402 367 380T294 316T228 255Q230 254 243 252T267 246T293 238T320 224T342 206T359 180T365 147Q365 130 360 106T354 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transform="translate(4105.9,0)"><use data-c="29" xlink:href="#MJX-83-TEX-N-29"></use></g></g></g></svg>에 지배된다. 이로 인해 q축 전류의 정상 상태 오차가 완전히 제거되지 않을 수 있으나, 역률 1 운전(<svg style="vertical-align: -0.869ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="5.917ex" height="2.434ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -691.8 2615.1 1076" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-84-TEX-I-1D456" d="M184 600Q184 624 203 642T247 661Q265 661 277 649T290 619Q290 596 270 577T226 557Q211 557 198 567T184 600ZM21 287Q21 295 30 318T54 369T98 420T158 442Q197 442 223 419T250 357Q250 340 236 301T196 196T154 83Q149 61 149 51Q149 26 166 26Q175 26 185 29T208 43T235 78T260 137Q263 149 265 151T282 153Q302 153 302 143Q302 135 293 112T268 61T223 11T161 -11Q129 -11 102 10T74 74Q74 91 79 106T122 220Q160 321 166 341T173 380Q173 404 156 404H154Q124 404 99 371T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-84-TEX-N-2217" d="M229 286Q216 420 216 436Q216 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transform="translate(378,363) scale(0.707)"><use data-c="2217" xlink:href="#MJX-84-TEX-N-2217"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-247) scale(0.707)"><use data-c="1D45E" xlink:href="#MJX-84-TEX-I-1D45E"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1059.3,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJX-84-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(2115.1,0)"><use data-c="30" xlink:href="#MJX-84-TEX-N-30"></use></g></g></g></svg>)에서 이 오차는 경미한 무효전력 오차에 해당하며, 5장 실험에서 허용 범위 내임을 확인하였다.</p>
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<p><strong>정류기 모드 적용:</strong> 제안하는 제어기는 전력 방향과 무관하게 동일한 구조를 유지한다. 정류기 모드(AC→DC, 에너지 수전)와 인버터 모드(DC→AC, 에너지 송전)의 차이는 전류 지령 <svg style="vertical-align: -0.656ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.8ex" height="2.221ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -691.8 795.7 981.9" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-85-TEX-I-1D456" d="M184 600Q184 624 203 642T247 661Q265 661 277 649T290 619Q290 596 270 577T226 557Q211 557 198 567T184 600ZM21 287Q21 295 30 318T54 369T98 420T158 442Q197 442 223 419T250 357Q250 340 236 301T196 196T154 83Q149 61 149 51Q149 26 166 26Q175 26 185 29T208 43T235 78T260 137Q263 149 265 151T282 153Q302 153 302 143Q302 135 293 112T268 61T223 11T161 -11Q129 -11 102 10T74 74Q74 91 79 106T122 220Q160 321 166 341T173 380Q173 404 156 404H154Q124 404 99 371T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-85-TEX-N-2217" d="M229 286Q216 420 216 436Q216 454 240 464Q241 464 245 464T251 465Q263 464 273 456T283 436Q283 419 277 356T270 286L328 328Q384 369 389 372T399 375Q412 375 423 365T435 338Q435 325 425 315Q420 312 357 282T289 250L355 219L425 184Q434 175 434 161Q434 146 425 136T401 125Q393 125 383 131T328 171L270 213Q283 79 283 63Q283 53 276 44T250 35Q231 35 224 44T216 63Q216 80 222 143T229 213L171 171Q115 130 110 127Q106 124 100 124Q87 124 76 134T64 161Q64 166 64 169T67 175T72 181T81 188T94 195T113 204T138 215T170 230T210 250L74 315Q65 324 65 338Q65 353 74 363T98 374Q106 374 116 368T171 328L229 286Z"></path><path id="MJX-85-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msubsup"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-85-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(378,363) scale(0.707)"><use data-c="2217" xlink:href="#MJX-85-TEX-N-2217"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-283) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-85-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>의 부호뿐이며, 식 (7)-(9)의 제어 구조는 변경되지 않는다. 정류기 모드에서는 <svg style="vertical-align: -0.656ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="5.949ex" height="2.221ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -691.8 2629.3 981.9" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-86-TEX-I-1D456" d="M184 600Q184 624 203 642T247 661Q265 661 277 649T290 619Q290 596 270 577T226 557Q211 557 198 567T184 600ZM21 287Q21 295 30 318T54 369T98 420T158 442Q197 442 223 419T250 357Q250 340 236 301T196 196T154 83Q149 61 149 51Q149 26 166 26Q175 26 185 29T208 43T235 78T260 137Q263 149 265 151T282 153Q302 153 302 143Q302 135 293 112T268 61T223 11T161 -11Q129 -11 102 10T74 74Q74 91 79 106T122 220Q160 321 166 341T173 380Q173 404 156 404H154Q124 404 99 371T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-86-TEX-N-2217" d="M229 286Q216 420 216 436Q216 454 240 464Q241 464 245 464T251 465Q263 464 273 456T283 436Q283 419 277 356T270 286L328 328Q384 369 389 372T399 375Q412 375 423 365T435 338Q435 325 425 315Q420 312 357 282T289 250L355 219L425 184Q434 175 434 161Q434 146 425 136T401 125Q393 125 383 131T328 171L270 213Q283 79 283 63Q283 53 276 44T250 35Q231 35 224 44T216 63Q216 80 222 143T229 213L171 171Q115 130 110 127Q106 124 100 124Q87 124 76 134T64 161Q64 166 64 169T67 175T72 181T81 188T94 195T113 204T138 215T170 230T210 250L74 315Q65 324 65 338Q65 353 74 363T98 374Q106 374 116 368T171 328L229 286Z"></path><path id="MJX-86-TEX-I-1D451" d="M366 683Q367 683 438 688T511 694Q523 694 523 686Q523 679 450 384T375 83T374 68Q374 26 402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487H491Q506 153 506 145Q506 140 503 129Q490 79 473 48T445 8T417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157Q33 205 53 255T101 341Q148 398 195 420T280 442Q336 442 364 400Q369 394 369 396Q370 400 396 505T424 616Q424 629 417 632T378 637H357Q351 643 351 645T353 664Q358 683 366 683ZM352 326Q329 405 277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q233 26 290 98L298 109L352 326Z"></path><path id="MJX-86-TEX-N-3C" d="M694 -11T694 -19T688 -33T678 -40Q671 -40 524 29T234 166L90 235Q83 240 83 250Q83 261 91 266Q664 540 678 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transform="translate(1073.5,0)"><use data-c="3C" xlink:href="#MJX-86-TEX-N-3C"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(2129.3,0)"><use data-c="30" xlink:href="#MJX-86-TEX-N-30"></use></g></g></g></svg>으로 설정된다.</p>
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<h3 id="h-332-정상-상태-동작" class="toc-header"> 3.3.2 정상 상태 동작</h3>
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<p>정상 상태에서 전류 오차 <svg style="vertical-align: -0.656ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="13.068ex" height="2.276ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -716 5776.1 1006.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-87-TEX-N-394" d="M51 0Q46 4 46 7Q46 9 215 357T388 709Q391 716 416 716Q439 716 444 709Q447 705 616 357T786 7Q786 4 781 0H51ZM507 344L384 596L137 92L383 91H630Q630 93 507 344Z"></path><path id="MJX-87-TEX-I-1D456" d="M184 600Q184 624 203 642T247 661Q265 661 277 649T290 619Q290 596 270 577T226 557Q211 557 198 567T184 600ZM21 287Q21 295 30 318T54 369T98 420T158 442Q197 442 223 419T250 357Q250 340 236 301T196 196T154 83Q149 61 149 51Q149 26 166 26Q175 26 185 29T208 43T235 78T260 137Q263 149 265 151T282 153Q302 153 302 143Q302 135 293 112T268 61T223 11T161 -11Q129 -11 102 10T74 74Q74 91 79 106T122 220Q160 321 166 341T173 380Q173 404 156 404H154Q124 404 99 371T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path 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419 277 356T270 286L328 328Q384 369 389 372T399 375Q412 375 423 365T435 338Q435 325 425 315Q420 312 357 282T289 250L355 219L425 184Q434 175 434 161Q434 146 425 136T401 125Q393 125 383 131T328 171L270 213Q283 79 283 63Q283 53 276 44T250 35Q231 35 224 44T216 63Q216 80 222 143T229 213L171 171Q115 130 110 127Q106 124 100 124Q87 124 76 134T64 161Q64 166 64 169T67 175T72 181T81 188T94 195T113 204T138 215T170 230T210 250L74 315Q65 324 65 338Q65 353 74 363T98 374Q106 374 116 368T171 328L229 286Z"></path><path id="MJX-87-TEX-N-2212" d="M84 237T84 250T98 270H679Q694 262 694 250T679 230H98Q84 237 84 250Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="394" xlink:href="#MJX-87-TEX-N-394"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(833,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-87-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-87-TEX-I-1D451"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1906.5,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJX-87-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="msubsup" transform="translate(2962.3,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-87-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(378,363) scale(0.707)"><use data-c="2217" xlink:href="#MJX-87-TEX-N-2217"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-283) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-87-TEX-I-1D451"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(3980.2,0)"><use data-c="2212" xlink:href="#MJX-87-TEX-N-2212"></use></g><g data-mml-node="msub" transform="translate(4980.4,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-87-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-87-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>가 잔존하면 식 (9)의 적분기 출력 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.02ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 1335.1 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-88-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 181Q151 335 151 342Q154 357 154 369Q154 405 129 405Q107 405 92 377T69 316T57 280Q55 278 41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-88-TEX-I-1D44E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q331 441 370 392Q386 422 416 422Q429 422 439 414T449 394Q449 381 412 234T374 68Q374 43 381 35T402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487Q506 153 506 144Q506 138 501 117T481 63T449 13Q436 0 417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM351 328Q351 334 346 350T323 385T277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q217 26 254 59T298 110Q300 114 325 217T351 328Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45A" xlink:href="#MJX-88-TEX-I-1D45A"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(911,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-88-TEX-I-1D44E"></use></g></g></g></g></svg>가 계속 증가하고, 이에 따라 식 (7)의 제어 출력 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="4.002ex" height="1.975ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -716 1768.7 873.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-89-TEX-N-394" d="M51 0Q46 4 46 7Q46 9 215 357T388 709Q391 716 416 716Q439 716 444 709Q447 705 616 357T786 7Q786 4 781 0H51ZM507 344L384 596L137 92L383 91H630Q630 93 507 344Z"></path><path id="MJX-89-TEX-I-1D463" d="M173 380Q173 405 154 405Q130 405 104 376T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Q21 294 29 316T53 368T97 419T160 441Q202 441 225 417T249 361Q249 344 246 335Q246 329 231 291T200 202T182 113Q182 86 187 69Q200 26 250 26Q287 26 319 60T369 139T398 222T409 277Q409 300 401 317T383 343T365 361T357 383Q357 405 376 424T417 443Q436 443 451 425T467 367Q467 340 455 284T418 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data-mml-node="msub" transform="translate(833,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D463" xlink:href="#MJX-89-TEX-I-1D463"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(518,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-89-TEX-I-1D451"></use></g></g></g></g></svg>가 변화하여 전류 오차를 감소시키는 방향으로 작용한다. 이 과정이 반복되어 정상 상태에서 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="8.335ex" height="1.975ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -716 3684.3 873.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-90-TEX-N-394" d="M51 0Q46 4 46 7Q46 9 215 357T388 709Q391 716 416 716Q439 716 444 709Q447 705 616 357T786 7Q786 4 781 0H51ZM507 344L384 596L137 92L383 91H630Q630 93 507 344Z"></path><path id="MJX-90-TEX-I-1D456" d="M184 600Q184 624 203 642T247 661Q265 661 277 649T290 619Q290 596 270 577T226 557Q211 557 198 567T184 600ZM21 287Q21 295 30 318T54 369T98 420T158 442Q197 442 223 419T250 357Q250 340 236 301T196 196T154 83Q149 61 149 51Q149 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data-mml-node="mi"><use data-c="1D456" xlink:href="#MJX-90-TEX-I-1D456"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(378,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D451" xlink:href="#MJX-90-TEX-I-1D451"></use></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1906.5,0)"><use data-c="2192" xlink:href="#MJX-90-TEX-N-2192"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(3184.3,0)"><use data-c="30" xlink:href="#MJX-90-TEX-N-30"></use></g></g></g></svg>으로 수렴한다. 즉 <svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.02ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 1335.1 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-91-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 181Q151 335 151 342Q154 357 154 369Q154 405 129 405Q107 405 92 377T69 316T57 280Q55 278 41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-91-TEX-I-1D44E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q331 441 370 392Q386 422 416 422Q429 422 439 414T449 394Q449 381 412 234T374 68Q374 43 381 35T402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487Q506 153 506 144Q506 138 501 117T481 63T449 13Q436 0 417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM351 328Q351 334 346 350T323 385T277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q217 26 254 59T298 110Q300 114 325 217T351 328Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45A" xlink:href="#MJX-91-TEX-I-1D45A"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(911,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-91-TEX-I-1D44E"></use></g></g></g></g></svg> 적분기는 기존 PI 제어기의 적분항과 동일하게 정상 상태 오차를 제거하는 역할을 수행한다.</p>
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<h3 id="h-333-계통-장애-조건에서의-동작-원리" class="toc-header"> 3.3.3 계통 장애 조건에서의 동작 원리</h3>
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<p><strong>내용 작성 중</strong><br>
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<strong>전압 불평형 및 Voltage Sag 대응:</strong> 단상·2상 전압 강하(Sag) 또는 전압 불평형이 발생하면 <svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.092ex" height="1.652ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -443 2692.9 730.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-92-TEX-I-1D463" d="M173 380Q173 405 154 405Q130 405 104 376T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Q21 294 29 316T53 368T97 419T160 441Q202 441 225 417T249 361Q249 344 246 335Q246 329 231 291T200 202T182 113Q182 86 187 69Q200 26 250 26Q287 26 319 60T369 139T398 222T409 277Q409 300 401 317T383 343T365 361T357 383Q357 405 376 424T417 443Q436 443 451 425T467 367Q467 340 455 284T418 159T347 40T241 -11Q177 -11 139 22Q102 54 102 117Q102 148 110 181T151 298Q173 362 173 380Z"></path><path id="MJX-92-TEX-N-6D" d="M41 46H55Q94 46 102 60V68Q102 77 102 91T102 122T103 161T103 203Q103 234 103 269T102 328V351Q99 370 88 376T43 385H25V408Q25 431 27 431L37 432Q47 433 65 434T102 436Q119 437 138 438T167 441T178 442H181V402Q181 364 182 364T187 369T199 384T218 402T247 421T285 437Q305 442 336 442Q351 442 364 440T387 434T406 426T421 417T432 406T441 395T448 384T452 374T455 366L457 361L460 365Q463 369 466 373T475 384T488 397T503 410T523 422T546 432T572 439T603 442Q729 442 740 329Q741 322 741 190V104Q741 66 743 59T754 49Q775 46 803 46H819V0H811L788 1Q764 2 737 2T699 3Q596 3 587 0H579V46H595Q656 46 656 62Q657 64 657 200Q656 335 655 343Q649 371 635 385T611 402T585 404Q540 404 506 370Q479 343 472 315T464 232V168V108Q464 78 465 68T468 55T477 49Q498 46 526 46H542V0H534L510 1Q487 2 460 2T422 3Q319 3 310 0H302V46H318Q379 46 379 62Q380 64 380 200Q379 335 378 343Q372 371 358 385T334 402T308 404Q263 404 229 370Q202 343 195 315T187 232V168V108Q187 78 188 68T191 55T200 49Q221 46 249 46H265V0H257L234 1Q210 2 183 2T145 3Q42 3 33 0H25V46H41Z"></path><path id="MJX-92-TEX-N-65" d="M28 218Q28 273 48 318T98 391T163 433T229 448Q282 448 320 430T378 380T406 316T415 245Q415 238 408 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<svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.048ex" height="1.652ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -443 2673.1 730.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-93-TEX-I-1D463" d="M173 380Q173 405 154 405Q130 405 104 376T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Q21 294 29 316T53 368T97 419T160 441Q202 441 225 417T249 361Q249 344 246 335Q246 329 231 291T200 202T182 113Q182 86 187 69Q200 26 250 26Q287 26 319 60T369 139T398 222T409 277Q409 300 401 317T383 343T365 361T357 383Q357 405 376 424T417 443Q436 443 451 425T467 367Q467 340 455 284T418 159T347 40T241 -11Q177 -11 139 22Q102 54 102 117Q102 148 110 181T151 298Q173 362 173 380Z"></path><path id="MJX-93-TEX-N-6D" d="M41 46H55Q94 46 102 60V68Q102 77 102 91T102 122T103 161T103 203Q103 234 103 269T102 328V351Q99 370 88 376T43 385H25V408Q25 431 27 431L37 432Q47 433 65 434T102 436Q119 437 138 438T167 441T178 442H181V402Q181 364 182 364T187 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<p><strong>V-THD 대응:</strong> 계통 전압에 고조파 성분이 포함되면 <svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.092ex" height="1.652ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -443 2692.9 730.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-97-TEX-I-1D463" d="M173 380Q173 405 154 405Q130 405 104 376T61 287Q60 286 59 284T58 281T56 279T53 278T49 278T41 278H27Q21 284 21 287Q21 294 29 316T53 368T97 419T160 441Q202 441 225 417T249 361Q249 344 246 335Q246 329 231 291T200 202T182 113Q182 86 187 69Q200 26 250 26Q287 26 319 60T369 139T398 222T409 277Q409 300 401 317T383 343T365 361T357 383Q357 405 376 424T417 443Q436 443 451 425T467 367Q467 340 455 284T418 159T347 40T241 -11Q177 -11 139 22Q102 54 102 117Q102 148 110 181T151 298Q173 362 173 380Z"></path><path id="MJX-97-TEX-N-6D" d="M41 46H55Q94 46 102 60V68Q102 77 102 91T102 122T103 161T103 203Q103 234 103 269T102 328V351Q99 370 88 376T43 385H25V408Q25 431 27 431L37 432Q47 433 65 434T102 436Q119 437 138 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영역에서의 이득이 낮아, <svg style="vertical-align: -0.65ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="11.592ex" height="1.652ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -443 5123.7 730.2" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-100-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 181Q151 335 151 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xlink:href="#MJX-100-TEX-N-65" transform="translate(833,0)"></use><use data-c="61" xlink:href="#MJX-100-TEX-N-61" transform="translate(1277,0)"></use><use data-c="73" xlink:href="#MJX-100-TEX-N-73" transform="translate(1777,0)"></use><use data-c="2C" xlink:href="#MJX-100-TEX-N-2C" transform="translate(2171,0)"></use><use data-c="64" xlink:href="#MJX-100-TEX-N-64" transform="translate(2449,0)"></use><use data-c="71" xlink:href="#MJX-100-TEX-N-71" transform="translate(3005,0)"></use></g></g></g></g></svg> 성분 중 고조파 성분이 감쇠되는 것으로 예상된다. 추가적인 필터나 시퀀스 분해 알고리즘 없이 I-THD가 저감되는지 여부는 5장 실험에서 검증한다.</p>
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<h2 id="h-34-소결" class="toc-header"> 3.4 소결</h2>
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<p>본 장에서는 정류기 모드로 운전되는 DC-AC 모듈에 가해지는 선박 약계통 조건(Voltage Sag, V-THD, 전압 불평형)에 대응하기 위한 변조 계수(<svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.02ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 1335.1 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-101-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 181Q151 335 151 342Q154 357 154 369Q154 405 129 405Q107 405 92 377T69 316T57 280Q55 278 41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-101-TEX-I-1D44E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q331 441 370 392Q386 422 416 422Q429 422 439 414T449 394Q449 381 412 234T374 68Q374 43 381 35T402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487Q506 153 506 144Q506 138 501 117T481 63T449 13Q436 0 417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM351 328Q351 334 346 350T323 385T277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q217 26 254 59T298 110Q300 114 325 217T351 328Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45A" xlink:href="#MJX-101-TEX-I-1D45A"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(911,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-101-TEX-I-1D44E"></use></g></g></g></g></svg>) 기반 전류 제어기를 제안하였다. 제안하는 제어기는 적분기 출력을 전압 보상항 대신 계통 전압에 곱해지는 변조 계수로 재정의하여, 계통 전압 장애로부터 적분기 응답을 구조적으로 분리한다.</p>
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<p>한편, 제안하는 제어기의 구조는 2장의 모듈형 시스템에 종속되지 않으며, 약계통 환경에서 동작하는 범용 3상 정류기·인버터에도 적용 가능하다.</p>
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<p>제안하는 제어기의 실험 검증—V-THD 조건에서의 I-THD 억제, 단상·2상 Voltage Sag 조건에서의 과도 안정성, 전압 불평형 조건에서의 동작 안정성—은 5장 5.5절에서 본 연구의 4 kW 실험 플랫폼을 대상으로 수행한다.</p>
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<h1 id="h-4-설계-가이드라인" class="toc-header"> 4. 설계 가이드라인</h1>
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<h1 id="h-5-시뮬레이션-및-실험-검증" class="toc-header"> 5. 시뮬레이션 및 실험 검증</h1>
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<h2 id="h-51-검증-개요" class="toc-header"> 5.1 검증 개요</h2>
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<p>본 장에서는 2장에서 제안한 통신 독립형 모듈식 전력변환 구조와 3장에서 제안한 변조 계수(<svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.02ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 1335.1 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-102-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 181Q151 335 151 342Q154 357 154 369Q154 405 129 405Q107 405 92 377T69 316T57 280Q55 278 41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-102-TEX-I-1D44E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q331 441 370 392Q386 422 416 422Q429 422 439 414T449 394Q449 381 412 234T374 68Q374 43 381 35T402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487Q506 153 506 144Q506 138 501 117T481 63T449 13Q436 0 417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM351 328Q351 334 346 350T323 385T277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q217 26 254 59T298 110Q300 114 325 217T351 328Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45A" xlink:href="#MJX-102-TEX-I-1D45A"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(911,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-102-TEX-I-1D44E"></use></g></g></g></g></svg>) 기반 전류 제어기를 시뮬레이션 및 실제 실험을 통해 검증한다.</p>
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<p>검증은 다음 순서로 진행된다. 먼저 시뮬레이션을 통해 모듈식 병렬 운전 및 이중화 동작을 확인하고, 이어서 실험 테스트베드에서 동일 조건을 재현하여 실험 파형으로 검증한다. 3장의 전류 제어 전략은 약계통 조건을 인위적으로 생성한 후 제어 적용 전후를 비교하는 방식으로 검증한다.</p>
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<p>이론적 배경 및 제어 알고리즘의 상세 내용은 각 실험 항목 직전에 간략히 기술하며, 별도의 이론 절을 구성하지 않는다.</p>
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<hr>
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<h2 id="h-52-시뮬레이션-검증" class="toc-header"> 5.2 시뮬레이션 검증</h2>
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<h3 id="h-521-시뮬레이션-환경-및-조건" class="toc-header"> 5.2.1 시뮬레이션 환경 및 조건</h3>
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<p>시뮬레이션은 (XXX 환경)에서 수행하였으며, 4장에서 결정된 설계 파라미터를 적용하였다.</p>
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<p>(XXX 표: 시뮬레이션 파라미터)</p>
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<h3 id="h-522-병렬-운전-시뮬레이션" class="toc-header"> 5.2.2 병렬 운전 시뮬레이션</h3>
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<p><strong>검증 목적:</strong> DC-DC 모듈 2대 병렬 운전 시 드룹 제어에 의한 전류 균등 분담 확인</p>
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<p><strong>시나리오:</strong></p>
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<ul>
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<li>Boost(방전) 모드: 2대 병렬, 정격 부하 정상 상태에서 두 모듈의 방전 전류 분담</li>
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<li>Buck(충전) 모드: 2대 병렬, DC-AC 운전 중 두 모듈의 충전 전류 분담</li>
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<li>부하 급변 조건에서의 과도 응답 및 전류 분담 복원</li>
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</ul>
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<p><strong>평가 지표:</strong> 정상 상태 전류 불균형률(%), DC 링크 전압 편차</p>
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<p>(XXX 그림: Boost 모드 병렬 운전 — 두 모듈 전류 파형 및 DC 링크 전압)</p>
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<p>(XXX 그림: Buck 모드 병렬 운전 — 두 모듈 전류 파형 및 DC 링크 전압)</p>
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<p>(XXX 그림: 부하 급변 시 전류 분담 과도 응답)</p>
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<h3 id="h-523-이중화-동작-시뮬레이션" class="toc-header"> 5.2.3 이중화 동작 시뮬레이션</h3>
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<p><strong>검증 목적:</strong> 단일 모듈 고장 시 나머지 모듈의 자율적 역할 인수 및 DC 링크 전압 복원 확인</p>
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<p><strong>시나리오:</strong></p>
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<ul>
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<li>DC-DC 모듈 2대 중 1대 갑작스러운 정지 → 나머지 1대의 Boost 전류 증가 및 전압 복원</li>
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<li>DC-DC 모듈 2대 중 1대 정지 (Buck 충전 중) → 나머지 1대의 충전 전류 자동 인수</li>
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</ul>
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<p><strong>평가 지표:</strong> 고장 발생 시점부터 DC 링크 전압이 허용 범위 내로 재진입하는 복구 시간</p>
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<p>(XXX 그림: DC-DC 모듈 고장(방전 중) 이중화 동작 — DC 링크 전압, 각 모듈 전류)</p>
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<p>(XXX 그림: DC-DC 모듈 고장(충전 중) 이중화 동작 — DC 링크 전압, 각 모듈 전류)</p>
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<hr>
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<h2 id="h-53-실험-테스트베드" class="toc-header"> 5.3 실험 테스트베드</h2>
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<h3 id="h-531-테스트베드-구성" class="toc-header"> 5.3.1 테스트베드 구성</h3>
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<p>(XXX 그림: 실험 테스트베드 전체 사진)</p>
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<p>(XXX 그림: 실험 테스트베드 구성도 — 각 모듈 연결 및 계측 포인트)</p>
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<p><strong>표 5.1.</strong> 실험 장비 목록</p>
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<div class="table-container"><table>
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<thead>
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<tr>
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<th>장비</th>
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<th>사양</th>
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<th>역할</th>
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</tr>
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</thead>
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<tbody>
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<tr>
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<td>DC 전원·부하 시뮬레이터</td>
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<td>(XXX)</td>
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<td>배터리 모사</td>
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</tr>
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<tr>
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<td>AC 전원 시뮬레이터</td>
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<td>(XXX)</td>
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<td>발전기/Shore Power 모사 (V-THD, 단상·2상 Sag, 불평형 생성)</td>
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</tr>
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<tr>
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<td>3레벨 NPC DC-DC 컨버터</td>
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<td>4 kW, 640 VDC</td>
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<td>배터리 충방전 모듈</td>
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</tr>
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<tr>
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<td>T-type DC-AC 인버터</td>
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<td>4 kW, 380 VAC / 640 VDC</td>
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<td>AC 정류 모듈</td>
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</tr>
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<tr>
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<td>오실로스코프</td>
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<td>(XXX)</td>
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<td>전압·전류 파형 측정</td>
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</tr>
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<tr>
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<td>전력 분석기</td>
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||
<td>(XXX)</td>
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||
<td>THD, 전력 등 정량 측정</td>
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</tr>
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</tbody>
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</table></div>
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<h3 id="h-532-제어기-구현" class="toc-header"> 5.3.2 제어기 구현</h3>
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<p>(XXX 그림: DSP/FPGA 기반 제어기 보드 사진)</p>
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<p>제어 알고리즘은 (XXX) DSP/마이크로컨트롤러에서 구현되었으며, 제어 실행 주기는 (XXX) μs이다.</p>
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<hr>
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<h2 id="h-54-실험-검증-모듈식-구조-2장-검증" class="toc-header"> 5.4 실험 검증: 모듈식 구조 (2장 검증)</h2>
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<h3 id="h-541-히스테리시스-모드-전환-실험" class="toc-header"> 5.4.1 히스테리시스 모드 전환 실험</h3>
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<p>DC 링크 전압이 <svg style="vertical-align: -0.339ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.927ex" height="1.885ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1293.9 833" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-103-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-103-TEX-I-1D43B" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 219 683Q260 681 355 681Q389 681 418 681T463 682T483 682Q499 682 499 672Q499 670 497 658Q492 641 487 638H485Q483 638 480 638T473 638T464 637T455 637Q416 636 405 634T387 623Q384 619 355 500Q348 474 340 442T328 395L324 380Q324 378 469 378H614L615 381Q615 384 646 504Q674 619 674 627T617 637Q594 637 587 639T580 648Q580 650 582 660Q586 677 588 679T604 682Q609 682 646 681T740 680Q802 680 835 681T871 682Q888 682 888 672Q888 645 876 638H874Q872 638 869 638T862 638T853 637T844 637Q805 636 794 634T776 623Q773 618 704 340T634 58Q634 51 638 51Q646 48 692 46H723Q729 38 729 37T726 19Q722 6 716 0H701Q664 2 567 2Q533 2 504 2T458 2T437 1Q420 1 420 10Q420 15 423 24Q428 43 433 45Q437 46 448 46H454Q481 46 514 49Q520 50 522 50T528 55T534 64T540 82T547 110T558 153Q565 181 569 198Q602 330 602 331T457 332H312L279 197Q245 63 245 58Q245 51 253 49T303 46H334Q340 38 340 37T337 19Q333 6 327 0H312Q275 2 178 2Q144 2 115 2T69 2T48 1Q31 1 31 10Q31 12 34 24Q39 43 44 45Q48 46 59 46H65Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q147 65 216 339T285 628Q285 635 228 637Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-103-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(616,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D43B" xlink:href="#MJX-103-TEX-I-1D43B"></use></g></g></g></g></svg>, <svg style="vertical-align: -0.339ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.596ex" height="1.885ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 1147.5 833" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-104-TEX-I-1D449" d="M52 648Q52 670 65 683H76Q118 680 181 680Q299 680 320 683H330Q336 677 336 674T334 656Q329 641 325 637H304Q282 635 274 635Q245 630 242 620Q242 618 271 369T301 118L374 235Q447 352 520 471T595 594Q599 601 599 609Q599 633 555 637Q537 637 537 648Q537 649 539 661Q542 675 545 679T558 683Q560 683 570 683T604 682T668 681Q737 681 755 683H762Q769 676 769 672Q769 655 760 640Q757 637 743 637Q730 636 719 635T698 630T682 623T670 615T660 608T652 599T645 592L452 282Q272 -9 266 -16Q263 -18 259 -21L241 -22H234Q216 -22 216 -15Q213 -9 177 305Q139 623 138 626Q133 637 76 637H59Q52 642 52 648Z"></path><path id="MJX-104-TEX-I-1D43F" d="M228 637Q194 637 192 641Q191 643 191 649Q191 673 202 682Q204 683 217 683Q271 680 344 680Q485 680 506 683H518Q524 677 524 674T522 656Q517 641 513 637H475Q406 636 394 628Q387 624 380 600T313 336Q297 271 279 198T252 88L243 52Q243 48 252 48T311 46H328Q360 46 379 47T428 54T478 72T522 106T564 161Q580 191 594 228T611 270Q616 273 628 273H641Q647 264 647 262T627 203T583 83T557 9Q555 4 553 3T537 0T494 -1Q483 -1 418 -1T294 0H116Q32 0 32 10Q32 17 34 24Q39 43 44 45Q48 46 59 46H65Q92 46 125 49Q139 52 144 61Q147 65 216 339T285 628Q285 635 228 637Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D449" xlink:href="#MJX-104-TEX-I-1D449"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(616,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D43F" xlink:href="#MJX-104-TEX-I-1D43F"></use></g></g></g></g></svg> 임계값을 통과할 때 모드 전환이 채터링 없이 명확하게 이루어지는지 확인한다. 측정 노이즈 환경에서도 오전환이 발생하지 않음을 검증한다.</p>
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<p>(XXX 그림: DC 링크 전압 및 DC-DC 모듈 동작 모드 전환 실험 파형)</p>
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<h3 id="h-542-병렬-운전-실험" class="toc-header"> 5.4.2 병렬 운전 실험</h3>
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<p>DC-DC 모듈 2대 병렬 운전에서 드룹 기반 전류 균등 분담을 실험으로 확인한다.</p>
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<p>(XXX 그림: Boost 모드 2대 병렬 — 실험 전류 파형 및 DC 링크 전압)</p>
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<p>(XXX 그림: Buck 모드 2대 병렬 — 실험 전류 파형 및 DC 링크 전압)</p>
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<p>(XXX 표: 시뮬레이션 vs. 실험 전류 불균형률 비교)</p>
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<h3 id="h-543-이중화-동작-실험" class="toc-header"> 5.4.3 이중화 동작 실험</h3>
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<p>단일 모듈 고장 시 나머지 모듈의 자율적 역할 인수를 실험으로 확인한다. 5.2.3절 시뮬레이션과 동일한 두 시나리오를 실험으로 재현한다.</p>
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<p><strong>시나리오 1 — DC-DC 모듈 고장 (방전 중):</strong><br>
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Boost 모드로 병렬 운전 중인 DC-DC 모듈 2대 중 1대를 강제 정지시켜, 나머지 1대가 DC 링크 전압 강하를 감지하고 방전 전류를 자동으로 증가시켜 전압을 복원하는 과정을 확인한다.</p>
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<p>(XXX 그림: DC-DC 모듈 고장(방전 중) 이중화 실험 — DC 링크 전압, 각 모듈 전류)</p>
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<p><strong>시나리오 2 — DC-DC 모듈 고장 (충전 중):</strong><br>
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Buck 모드로 병렬 충전 중인 DC-DC 모듈 2대 중 1대를 강제 정지시켜, DC-AC 모듈이 DC 링크 전압을 유지하는 가운데 나머지 1대가 충전 전류를 자동으로 인수하여 충전 연속성을 유지하는 과정을 확인한다.</p>
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<p>(XXX 그림: DC-DC 모듈 고장(충전 중) 이중화 실험 — DC 링크 전압, 각 모듈 전류)</p>
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<p>(XXX 표: 고장 발생 후 DC 링크 전압 복구 시간 — 시나리오 1·2 시뮬레이션 vs. 실험 비교)</p>
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<h2 id="h-55-실험-검증-약계통-전류-제어-3장-검증" class="toc-header"> 5.5 실험 검증: 약계통 전류 제어 (3장 검증)</h2>
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<h3 id="h-551-v-thd-환경에서의-i-thd-억제-실험" class="toc-header"> 5.5.1 V-THD 환경에서의 I-THD 억제 실험</h3>
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<p><strong>실험 조건:</strong> AC 전원 시뮬레이터를 이용하여 V-THD (XXX)% 조건 생성</p>
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<p>제안하는 변조 계수 기반 전류 제어기 적용 전후 입력 전류 파형 및 I-THD를 측정하여 비교한다.</p>
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<p>(XXX 그림: V-THD (XXX)% 조건 — 제어 적용 전 입력 전류 파형 및 FFT)</p>
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<p>(XXX 그림: V-THD (XXX)% 조건 — 제어 적용 후 입력 전류 파형 및 FFT)</p>
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<p>(XXX 표: V-THD 조건별 I-THD 측정값 — 제어 전/후 비교)</p>
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<h3 id="h-552-단상2상-voltage-sag-과도-응답-실험" class="toc-header"> 5.5.2 단상·2상 Voltage Sag 과도 응답 실험</h3>
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<p><strong>실험 조건:</strong> AC 전원 시뮬레이터를 이용하여 단상·2상 전압 강하(Sag) 인가</p>
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<p>Sag 발생 및 회복 시 제어 적용 전후의 입력 전류 과도 응답을 비교하여 적분기 잔류 성분에 의한 과도 응답 지연 개선 여부를 확인한다.</p>
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<p>(XXX 그림: 단상 Sag 발생·회복 시 — 제어 적용 전 입력 전류 및 DC 링크 전압 파형)</p>
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<p>(XXX 그림: 단상 Sag 발생·회복 시 — 제어 적용 후 입력 전류 및 DC 링크 전압 파형)</p>
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<h3 id="h-553-전압-불평형-조건-실험" class="toc-header"> 5.5.3 전압 불평형 조건 실험</h3>
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<p><strong>실험 조건:</strong> 3상 입력 전압 불평형률 (XXX)% 인가</p>
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<p>제어 적용 전후 DC 링크 전압의 2ω 저주파 리플 진폭을 비교하고, 히스테리시스 모드 전환 안정성에 미치는 영향을 확인한다.</p>
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<p>(XXX 그림: 전압 불평형 조건 — 제어 전후 DC 링크 전압 리플 비교)</p>
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<p>(XXX 표: 전압 불평형 조건별 DC 링크 2ω 리플 진폭 — 제어 전/후 비교)</p>
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<h2 id="h-56-소결" class="toc-header"> 5.6 소결</h2>
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<p>본 장에서는 시뮬레이션과 실험을 통해 2장 및 3장에서 제안한 내용을 검증하였다. 시뮬레이션에서는 병렬 전류 분담 및 이중화 동작이 설계 의도대로 이루어짐을 확인하였으며, 실험에서는 실제 하드웨어 환경에서 동일한 동작이 재현됨을 파형으로 검증하였다. 약계통 조건에서의 변조 계수(<svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.02ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 1335.1 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-105-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 181Q151 335 151 342Q154 357 154 369Q154 405 129 405Q107 405 92 377T69 316T57 280Q55 278 41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-105-TEX-I-1D44E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q331 441 370 392Q386 422 416 422Q429 422 439 414T449 394Q449 381 412 234T374 68Q374 43 381 35T402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487Q506 153 506 144Q506 138 501 117T481 63T449 13Q436 0 417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM351 328Q351 334 346 350T323 385T277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q217 26 254 59T298 110Q300 114 325 217T351 328Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45A" xlink:href="#MJX-105-TEX-I-1D45A"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(911,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-105-TEX-I-1D44E"></use></g></g></g></g></svg>) 기반 전류 제어기는 V-THD 조건에서의 I-THD 억제, 단상·2상 Sag 조건에서의 과도 응답 개선, 전압 불평형 조건에서의 DC 링크 2ω 리플 저감에서 기존 PI 제어기 대비 개선을 나타내었으며, 상세 비교 결과는 각 절의 표에 정리하였다.</p>
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<h1 id="h-6-결론" class="toc-header"> 6 결론</h1>
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<p>본 연구에서는 전기추진 선박의 DC 배전 환경에 적용 가능한 통신 독립형 모듈식 전력변환 시스템을 제안하고, 시뮬레이션 및 실험으로 검증하였다.</p>
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<p>첫째, DC 링크 전압을 모듈간 인터페이스로 활용하는 통신 독립형 모듈식 전력변환 구조를 제안하였다. 히스테리시스 기반 자율 모드 전환과 드룹 기반 병렬 전류 분담의 결합을 통해 통신 버스 없이 DC-AC 및 DC-DC 모듈의 운전이 달성되며, 단일 고장점 제거 및 Plug-and-Play 모듈 확장이 가능함을 실험으로 확인하였다.</p>
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<p>둘째, 약계통 조건(V-THD, 단상·2상 Voltage Sag, 전압 불평형)에 대응하는 변조 계수(<svg style="vertical-align: -0.355ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.02ex" height="1.355ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 1335.1 599.1" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-106-TEX-I-1D45A" d="M21 287Q22 293 24 303T36 341T56 388T88 425T132 442T175 435T205 417T221 395T229 376L231 369Q231 367 232 367L243 378Q303 442 384 442Q401 442 415 440T441 433T460 423T475 411T485 398T493 385T497 373T500 364T502 357L510 367Q573 442 659 442Q713 442 746 415T780 336Q780 285 742 178T704 50Q705 36 709 31T724 26Q752 26 776 56T815 138Q818 149 821 151T837 153Q857 153 857 145Q857 144 853 130Q845 101 831 73T785 17T716 -10Q669 -10 648 17T627 73Q627 92 663 193T700 345Q700 404 656 404H651Q565 404 506 303L499 291L466 157Q433 26 428 16Q415 -11 385 -11Q372 -11 364 -4T353 8T350 18Q350 29 384 161L420 307Q423 322 423 345Q423 404 379 404H374Q288 404 229 303L222 291L189 157Q156 26 151 16Q138 -11 108 -11Q95 -11 87 -5T76 7T74 17Q74 30 112 181Q151 335 151 342Q154 357 154 369Q154 405 129 405Q107 405 92 377T69 316T57 280Q55 278 41 278H27Q21 284 21 287Z"></path><path id="MJX-106-TEX-I-1D44E" d="M33 157Q33 258 109 349T280 441Q331 441 370 392Q386 422 416 422Q429 422 439 414T449 394Q449 381 412 234T374 68Q374 43 381 35T402 26Q411 27 422 35Q443 55 463 131Q469 151 473 152Q475 153 483 153H487Q506 153 506 144Q506 138 501 117T481 63T449 13Q436 0 417 -8Q409 -10 393 -10Q359 -10 336 5T306 36L300 51Q299 52 296 50Q294 48 292 46Q233 -10 172 -10Q117 -10 75 30T33 157ZM351 328Q351 334 346 350T323 385T277 405Q242 405 210 374T160 293Q131 214 119 129Q119 126 119 118T118 106Q118 61 136 44T179 26Q217 26 254 59T298 110Q300 114 325 217T351 328Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D45A" xlink:href="#MJX-106-TEX-I-1D45A"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(911,-150) scale(0.707)"><use data-c="1D44E" xlink:href="#MJX-106-TEX-I-1D44E"></use></g></g></g></g></svg>) 기반 전류 제어기를 제안하였다. 적분기 출력을 무차원 변조 계수로 재정의하여 계통 전압 변동으로부터 적분기 응답을 구조적으로 분리함으로써, V-THD 조건에서의 I-THD 억제, 단상·2상 Sag 조건에서의 과도 응답 개선, 전압 불평형 조건에서의 DC 링크 2ω 리플 저감 효과를 실험으로 확인하였다.</p>
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<p>셋째, 히스테리시스 임계값과 드룹 계수의 체계적 설계 절차를 일반화된 형태로 제시하였다. 이 절차는 시스템 공칭 전압과 허용 편차를 입력으로 결정론적으로 파라미터를 도출하며, 특정 인증 기준에 종속되지 않는 범용 DC 마이크로그리드 설계 가이드라인으로 활용 가능하다.</p>
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