계통 연계형 PV PHIL 시스템 실험은 RTDS 시뮬레이터, 4-Quadrant 증폭기*​, 전자 부하, PV 인버터,

DC 파워서플라이, ESS, Grid 연결 source/sink 장치치로 구성됩니다.

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실험에서 증폭기와 시뮬레이터는 실시간 Grid 시스템을 모사할 수 있습니다.

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태양광 발전 시스템(PVPS)은 PV 인버터와 DC 전원 공급 장치로 구성되고, 에너지 저장 시스템(ESS)과 Grid 연결 source/sink 장치는 배터리 에너지 저장 장치(BESS)를 구성하는데 사용되며 그리드에 전력 공급 및 에너지 저장을 제공합니다.

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시뮬레이터-4Q 증폭기-전자 부하-PVPS-BESS가 병렬 연결되어 증폭기가 전력 공급(source)과 흡수(sink) 간 동적 변환을 구현할 수 있습니다.

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4-Quadrant 증폭기*

어플리케이션에 따라 시뮬레이터는 부하에 전력을 공급하거나(source) 전력을 흡수(sink)해야 하는 경우가 많은데

예를들어, 모터 제어 분야에서 제동에 의해 생성된 에너지는 배터리를 재충전하기 위해 재활용될 수 있습니다.

마찬가지로, 마이크로그리드 어플리케이션에 의해 생성된 초과 에너지는 메인그리드에 판매될 수 있으며, 다시 마이크로그리드에 전력을 공급할 수 있습니다.

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시험 항목 중 에너지 흐름이 양방향으로 이동해야 하는 경우 전력 공급과 흡수를 수행할수 있는 증폭기가 전체 시스템에 있어 핵심 요소이며 이러한 양방향 기능을 가진 증폭기를 4-Quadrant 증폭기라 합니다.

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증폭기에서 흐르는 전압과 전류가 같은 부호(+,+/-,-)일 경우 증폭기는 전원 공급 장치로 작용하며,

반대 부호(+,-/-,+)이면 부하로 작용됩니다.

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PHIL 시험 사례

PHIL 시스템 다이어그램

위 다이어그램과 같이, PHIL 시스템은 시뮬레이터, 4-Q 증폭기, 전자 부하, PV 인버터로 구성됩니다.

실험에서 전자 부하와 PV 인버터는 Physical 시스템이고, 시뮬레이터와 4-Q 증폭기는 Grid를 모사하는 시뮬레이션 시스템을 구성합니다.

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태양광 발전 시스템(PVPS)이 전력을 생성할때 전자 부하는 에너지의 일부를 소비하고 잔류 에너지는 그리드에 대한 에너지 피드백을 시뮬레이션하는 4-Q 증폭기에 의해 흡수(sink mode)되어야 합니다.

또한 태양광 발전 시스템이(PVPS) 전자 부하를 구동하기에 충분한 에너지를 생성할 수 없는 경우, 4-Q 증폭기가 전자 부하를 구동하기위한 전원 공급 장치(source mode)로 사용할 수 있으며 이는 Grid의 전력 발전을 모사합니다

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예를 들어, PV 인버터가 9kW를 출력할 때 전자 부하는 6kW(각 상 2kW, 총 3상)를 소비하고 3kW의 잔류 에너지는 4-Q 증폭기(각 상 1kW, 총 3상)가 흡수(sink)함으로 전체 전력 시스템의 전력 균형을 만듭니다.

전력 계통 시뮬레이션/보호 시험 장비 제조사

PONOVO 시뮬레이터용 증폭기는 PHIL 연구 중 태양광, 풍력, 에너지 저장 시스템과 같은 물리적 분산 전원 해석 및 시험에 있어 핵심 요소입니다.

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4-Quadrant 시뮬레이션 전력 증폭기인 PAV 시리즈는 선형 전력 증폭기 기술과 통합된 고급 기술 성능 및 풍부한 기능을 기반으로 하며 다양한 연구소에서 광범위하게 사용됩니다.

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연구 분야

· 분산 에너지 시스템(신재생 에너지)

- 태양광 발전

- 풍력 발전

- 에너지 저장 시스템

- 연료 전지 시스템

· 전기 자동차 및 충전 장치

· 에너지 저장

· 철도 운송

· 항공 우주

· HVDC

· HVDC HVAC 연결

· FACTS

· 동적 부하 해석

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PONOVO PAV series

                                PAV5000(15kW) 4-Quadrant Amplifier(4 상한 동작 증폭기)

PAV 시리즈는 4-Q 전력 증폭기로 대표적 시뮬레이터인 RTDS, OPAL-RT와 같은 여러 시뮬레이터에

아날로그(0 ~ ±10/±16) 또는 디지털(AURORA protocol) 통신을 이용하여 연결할 수 있습니다.

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또한 다양한 부하(태양광 인버터, ESS 시스템, 전자 부하)와 연결하여 정/동적(static/dynamic) 특성 시험이 가능합니다.

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특징

· 비선형(non-linear) 부하 조건에서 매우 낮은 고조파 왜곡

· 매우 빠른 slew rate : >50V/㎲

· 짧은 입/출력 지연 : 10㎲

· 넓은 주파수 범위 : DC ~ 5kHz

· 높은 입력 임피던스 : 10kΩ

· 높은 출력 정밀도

· 고정밀 출력

· AURORA protocol 을 통한 PHIL 인터페이스로 광 디지털 통신 지원

· 장시간 과부하 특성 시험(최대 1시간)

· 단시간 과부하 특성 시험(5~10분)

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빠른 slew rate

50V/㎲의 매우 빠른 slew rate를 지원합니다.

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안정적인 부하 연동

출력 전력은 실제 부하에서 정격의 150%에 도달할 수 있습니다.

유도성 부하 또는 저항성 부하로 작동하든 안정성을 보장합니다.

용량성 또는 유도성 부하(PV 인버터, SMPS가 있는 부하)와 연결 중 충격 전류를 줄여 안정성을 보장합니다.

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DC 출력 어플리케이션

DC superimposed AC Low-level 신호 특성

AC 출력뿐 아니라 DC 신호를 쉽게 생성할 수 있습니다.

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사용자 친화적으로 설계된 모니터 유닛 시스템

모니터 유닛 장치는 증폭기의 각 모듈 상태를 제어하고 표시합니다.

또한 3상 전력 증폭기 장치에 고정밀 DC 시뮬레이션 신호를 출력할 수 있습니다.

증폭기 제어 및 작동을 위해 컬러 LCD 터치 스크린이 설치되어 있습니다.

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또한 사용자 환경에 따라 9kW에서 최대 30kW 까지의 다양한 출력 사양을 지원합니다.

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