이중화 절체 기능을 포함한 FPGA 기반 고속 제어 플랫폼 설계 및 제작 기술

이중화 절체 기능을 포함한 FPGA 기반 고속 제어 플랫폼 설계 및 제작 기술 상세정보
대표분류 전기전자
연구기관 한국전기연구원 연구자 강대욱/강재식/박영주
기술내용 TRL 6

[기술개요]
○ FPGA(Field Programmable Gate Array) 기반 고속 제어 플랫폼 설계 기술 및 이중화 구성 기술
○ 개별 제어기에 상태 모니터링 및 이중화 절체 제어 기능 블록을 배치하여 고장 상황에 대해서 대응이 가능한 기술
○ 고장 발생시 고속(COL=250μs) 절체(Seamless Transition) 가능 → 정상적 시스템 제어 성능 만족 (예) MMC(Modular Multilevel Converter)

[기술의 특장점]
○ 직류 송전 시스템의 제어기를 이중화하여 고장 발생시 운전을 중지하지 않고 계속하도록 하여 고가용성을 유지하고 신뢰성을 높일 수 있음
○ 모니터링 블록을 제어기에 내장하여 고장 상태를 빠르게 감지하고 절체를 수행하여 시스템의 과도 응답 특성을 개선시킬 수 있음
○ 이중화로 구성된 각 제어기 내부에 절체 기능이 포함되어 고장 발생시 Slave 제어기에 의한 셀프 절체가 가능하므로 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있음
○ 모니터링 및 절체를 위한 기능 블록이 제어기 측에 탑재되므로 통합 보드(High Speed Integrated Backplane) 및 기타 시스템 구성 요소의 변경 없이 이중화 기능 확장 가능

[시장동향]
○ 글로벌 마이크로그리드 시장은 2020년 246억 달러로 연평균 10.6% 성장하여 2024년에는 368억 달러에 달할 것으로 전망
○ 글로벌 송배전 장비시장은 2020년 390억 달러로 연평균 3.0% 성장하여 2024년 441억 달러에 달할 것으로 전망

[적용분야]
○ 본 기술은 고 신뢰성, 고 사용성이 요구되는 컨버터 스테이션, 발전소 및 변전용 전기송배전 시스템 및 마이크로그리드 시스템 분야 등에 적용 가능함
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