PV 계통의 전력망 복원력 강화

분산 전력망에 태양광(PV) 시스템이 빠르게 통합되면서 전력 변동 관리 및 전압 안정성 유지에 상당한 어려움이 발생하고 있습니다. 기존 최대 전력점 추적(MPPT) 기술은 에너지 추출을 개선하지만, 전력망 교란 시 유효 전력 진동 완화 및 신속한 무효 전력 지원 제공에는 한계가 있습니다. 본 연구는 인버터 용량 증대와 결합된 능동-무효 전력 조정 프레임워크를 제안하여 계통 연계형 PV 인버터의 정상 상태 및 동적 성능을 향상시킵니다. 제안된 접근 방식은 증분 컨덕턴스(INC) 기반 MPPT와 피상 전력 제약 조건 하의 동적 무효 전력 제어를 결합하며, 소신호, 주파수 영역, 연속 전력 흐름 및 Lyapunov 분석을 통해 안정성을 엄격하게 평가했습니다. 50kW 이중 스테이지 PV 시스템에 대한 시뮬레이션 결과는 다양한 운영 시나리오(일사량 변화, 부하 교란, 전압 강하, 단락 고장 포함)에서 제안된 방법이 전력 진동을 ±0.9% 이내로 억제하고, 공통 결합점(PCC) 전압을 ±3% 이내로 조절하며, 피더 부하 용량을 15% 증가시키고, 부하 시 탭 전환기(OLTC) 작동을 40% 감소시킴을 보여주었습니다. 이러한 결과는 Lyapunov 기반 안정성 평가와 능동-무효 전력 제어 및 인버터 용량 증대가 PV 시스템이 풍부한 배전 계통에서 전력망 신뢰성과 복원력을 향상시키는 실용적인 방안임을 확인시켜 줍니다.