• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.935-944
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• 2015

본 논문에서는 가변속 풍력발전시스템의 동적 모델링과 운전제어 시뮬레이션을 수행하였다. 풍속모델, 풍력터빈과 PMSG 모델, MPPT 및 피치 운전제어 모델 등을 구현하였다. 그리고 상용화된 5MW급 풍력터빈 데이터들을 참고하여 실제적인 시스템과 유사한 출력계수 및 가상 운전 조건으로 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 정격속도 12[m/s]까지 최대출력계수를 유지하면서 최대전력추종을 확인하였다. 또한 12[m/s]이상의 고속 풍속에서는 동적으로 피치 각도를 제어하면서, 정격상태의 안정적인 출력을 유지하였다.

• 풍력에너지저널
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• 제2권2호
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• pp.54-60
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• 2011

A PMSG in variable speed wind turbine needs to know the position of rotor for vector control. Since the position sensor has the disadvantage in terms of cost, complexity of the system, a sensorless algorithm is needed. The sensorless strategy using the back EMF estimation is used for PMSG Wind Turbine. This algorithm is comparatively easy to implement than other strategies. This paper introduces the application of stable sensorless control for 2MW direct drive PMSG. In order to confirm the sensorless algorithm, the implementation is proceeded using 2MW direct drive PMSG from no-load condition to full-load condition. To drive 2MW PMSG artificially, 2MW PMSG connected PMSG through the mechanical coupling.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.455-456
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• 2014

본 논문에서는 인버터 스위치의 PWM 펄스 전압에 의해 발생하는 발전기 단자의 과전압 현상을 해석하기 위해, 전력 케이블과 발전기의 고주파 모델링을 제시하고, 이에 의한 과전압 현상을 해석한다. 또한, 이 과전압 현상을 억제하기 위한 적절한 형태의 인버터 출력단 dv/dt 필터를 설계하고, 선정된 dv/dt 필터 토폴로지의 필터 파라미터의 범위를 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.224-226
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• 2008

본 논문에서는 매트릭스 컨버터를 이용하여 풍력을 에너지원으로한 영구자석형 동기 발전기의 계통연계방법을 제안하고 시뮬레이션으로 타당성을 검증한다. 풍속의 변화에 따라 영구자석형 동기발전기 속도가 변하며, 발전기 속도의 변화로 인해 발전전압의 크기와 주파수가 변한다. 이렇게 가변하는 발전 전압과 주파수를 계통전압의 고정된 전압 크기와 주파수로 변환하는 전력변환장치로써 기존의 PWM AC/DC/AC 컨버터 대신에 매트릭스 컨버터를 사용하여 직접적으로 AC-AC 변환을 한다. 매트릭스 컨버터가 가지고 있는, DC 링크단의 대용량 캐패시터가 필요없고; 양방향전력흐름을 제어할 수 있고, 사용자가 원하는 출력전압의 크기, 주파수, 역률을 임의로 제어 할 수 있는 이점을 사용하여 매트릭스 컨버터를 이용한 영구자석형 동기발전기의 계통연계에 대한 시뮬레이션 결과를 소개한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.560-562
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• 2010

본 연구의 목적은 농형 유도 발전기를 이용한 가변속 독립 운전형 풍력 발전 시스템의 최대 전력 추종 제어기법을 제안한다. 제안된 기법은 M-G 세트로 구성하여 풍력터빈의 역할을 하는 터빈 시뮬레이터를 직류전동기의 토크제어를 이용하여 구현하였다. 농형 유도발전기는 벡터제어를 기본으로 간접 벡터제어를 위하여 유도발전기를 좌표 변환하여 모델링하고 이것을 기초로 제어알고리즘을 도출하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.447-448
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• 2011

본 논문은 영구 자석형 동기 발전기(PMSG)를 사용하는 소형풍력발전기의 고조파 제거 및 단위 역률 효과를 갖는 AC-DC 컨버터에 관한 내용이다. 가변속도로 제어되는 풍력발전기는 입력전압 및 전류에 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 제안된 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 정류기 형태로 인덕터 전류가 불연속모드(DCM)로 동작되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위 역률을 갖는 단상 220V, 3kW의 소형풍력발전기용 컨버터이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1771-1774
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• 2005

가변속 직접 구동형 영구자석 농기발전기와 감속기(38:1)를 2 MW의 유도전동기축에 직결로 결합하여 유도전동기의 속도제어 통하여 발전기 단자전압을 인버터의 출력으로 계통에 전력을 전송하는 시험을 전기연구원에서 수행하였다. 인버터 출력 60 Hz의 상용전원으로 계통과 연계되는 동기발전기의 정격출력은 800 kW이며, 손실분을 제외한 인버터의 정격출력은 750 kW이다. 동기발전기는 속도 9 rpm에서 발전을 시작하여 정격속도인 25 rpm에서 정상적인 출력을 내도록 되어있다. 시험은 유도전동기 속도를 가변으로 각각의 속도에서 발전기 단자전압과 토오크를 측정하고, 정격속도에서 토오크 제어를 통한 최대전력을 측정하였다. 본 논문에서는 시험결과 분석 및 계통사고, 발전기 단락사고와 같은 극한상황에서 전력변환 장치를 보호하기 위한 보호시스템에 대한 국내 규정에 준하는 시험에 대한 결과를 보이고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1116_1117
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• 2009

전력계통에서의 풍력 발전의 설치가 증가하면서 사고 발생시 전체 계통에 대한 신뢰도 및 안정도에 영향을 미친다. 이를 고려한 Fault Ride Through 제어 기법은 보다 안정적인 계통운영을 위한 방안이다. 최근 대부분의 풍력발전시스템은 이중여자 유도형 발전시스템(DFIG)이 설치되는데, 이는 전력변환장치를 이용한 유효 및 무효 전력 제어가 가능한 가변속 풍력발전시스템이다. 본 논문은 PSCAD/EMTDC를 통해 DFIG를 모델링하고 Crow Bar와 Rotor Side Converter의 연계 제어를 이용한 Fault Ride Through 제어 기법을 시뮬레이션 결과를 통해 확인 하였다.

• 전기학회논문지
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• 제63권3호
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• pp.338-342
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• 2014

Energy storage is a key issue when integrating large amounts of intermittent and non-dispatchable renewable energy sources into electric power systems. To maintain the instantaneous power balance and to compensate for the influence of power fluctuations from renewable sources, flexible capability for power control is needed. Adjustable Speed Pumped Storage Power Generator is pumped storage unit that is adjustable for pump output adjustments as well as the highest efficiency operations because it has fast response time. In this paper we address the adjustable speed pumped storage power generator for frequency control against the intermittence of wind turbine output and calculate the appropriate capacity of adjustable speed pumped storage power generator.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.124-130
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• 2005

본 논문에서는 Psim프로그램을 이용하여 가변속 풍력터빈 시스템의 시뮬레이션 모델링과 해석을 수행하였다. 시뮬레이션에서는 제주 행원 풍력발전 단지에 설치되어 운영되고 있는 Vestas V47 660[kW] 시스템을 모델로 하여, 바람 모델, 블레이드 모델, 피치 제어모델과 계통선에 연계된 발전기를 모델링 하였다. 풍속의 변화에 따라 원하는 출력을 얻을 수 있도록 피치각 제어를 수행하여 정격풍속 이하에서는 최대 출력이 발생하도록 하고, 정격풍속 이상에서는 회전자 속도를 일정하게 운전하여 정격출력을 유지할 수 있도록 제어하였다. 제안한 해석방법의 타당성을 검증하기 위하여 풍속변화에 따른 모델 시스템의 실측출력 데이터와 시뮬레이션 결과 값을 서로 비교 검증하였으며, 이 결과 서로 잘 일치함을 알 수 있었다.