학술논문
SMART GRID 전력변환 장치용 커패시터 고장 진단 및 예측 기법 연구 / Research on capacitor failure diagnosis and prediction techniques for SMART GRID power conversion devices
Document Type
Dissertation/ Thesis
Author
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Subject
Language
Korean
Abstract
본 논문에서는 Smart grid에서 사용되는 일반적인 컨버터에서 장기적인 시스템 운용 시 고장의 주요 원인이 되는 전해 커패시터의 신뢰성 평가를 위해 전력변환 회로의 구성을 통하여 기존의 전류 센서와 하드웨어의 필터를 구성하여, 커패시터 용량값 검출을 통해 전력 시스템의 지속적인 운용 및 상태 확인을 위해 커패시터의 상태를 진단하고자 한다. 본 논문에서는 Buck 컨버터의 커패시터 고장진단을 위해 새로운 접근 방법을 제안한다. 이 방법은 DC 마이크로 그리드의 직류부의 평활을 위해 사용되는 알루미늄 전해 커패시터를 Buck 컨버터 출력전압 값과 커패시터 전류값의 변화를 분석하여 전해 커패시터의 고장을 진단한다. 사용되는 커패시터의 상태를 진단, 예측하는 방법은 대중적으로 사용되는 방식 중 하나로서, 기존 사용하는 전류 센서와 회로상의 필터를 구성하여, 알루미늄 전해 커패시터의 커패시턴스 용량 변화의 검출을 통해 커패시터의 상태를 확인하고 열화 정도를 진단할 수 있는 방법을 제안한다. 전해 커패시터의 고장상태 진단은 PSIM 시뮬레이션과 Prototype Stack을 제작하여 모의 시험을 통해 커패시터 값 검출 및 제안하는 시스템의 타당성을 검증 하였다.