• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.77-78
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• 2016

최근 신재생에너지 발전시스템 등 분산전원 시스템을 활용하는 경우가 증가함에 따라 마이크로그리드의 효율적인 제어와 안정성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 분산전원 발전설비를 마이크로그리드에 연계하기 위해서는 계통연계 인버터가 필수적으로 요구된다. 계통연계 인버터를 구성하기 위해서는 계통전압과 인버터 출력 전류 등을 측정하기 위한 센서가 요구되며 이는 계통연계 인버터의 생산비용을 상승시키는 원인이 된다. 본 논문에서는 계통연계 인버터의 경제성을 향상시키기 위해 전압센서를 사용하지 않는 새로운 인버터의 제어기법을 제안한다. 제안된 기법은 전압센서를 사용하지 않고 인버터 출력전류 정보와 외란관측기를 이용해 계통전압을 추정한다. 하지만 외란관측기로 계통전압을 추정하는 경우 관측기의 한정된 대역폭으로 인해 추정 계통 전압에는 위상 지연이 발생하며 이는 제어 성능 저하의 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 추정 계통 전압의 위상지연을 보상하기 위한 위상 보상기법이 설계된다. 제안된 기법의 안정성과 성능이 시뮬레이션 및 실험을 통해 입증된다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2007.05a
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• pp.129-132
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• 2007

최근, 국가적인 차원에서 추진되고 있는 대체에너지 전원은 배전계통에 연계되어 운용되는 특성을 가지고 있다. 태양광과 풍력 풍의 자연에너지를 이용한 신${\cdot}$재생에너지전원은 일정한 출력을 내는 기존의 전원 보다 기후나 온도, 지형적인 영향을 많이 받는 간헐적인 전원이므로, 이들이 도입된 배전계통은 기존의 단 방향 공급형태의 배전계통과는 달리 부하와 전원이 혼재되어 운용되는 형태로 되기 때문에 배전계통의 전압품질에도 좋지 않은 영향을 미치는 것이 사실이다. 따라서 분산전원이 도입된 배전계통은 기존의 부하만이 존재하는 배전계통과는 달리, 부하와 전원이 혼재되어 운용되는 형태로 되기 때문에 분산전원의 연계에 따라 발생이 예상되는 문제점을 검토, 분석할 수 있는 분산전원 배전계통연계용 해석 프로그램이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 분산전원이 배전계통에 연계되는 경우, 계통연계 기술요건 가이드라인 및 기술지침에 근거하여, 비전문가라도 쉽게 사용할 수 있는 종합적인 분산전원의 배전계통 연계용 해석 알고리즘을 제시하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.338-339
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• 2018

최근 분산전원 시스템 개발로 인해 계통연계 인버터의 사용이 증가해 왔다. 계통연계 인버터의 주요한 역할은 계통연계 환경에서의 안정적인 운전과 계통 사고 시 중요 부하에 대한 연속적인 전력을 공급하기 위한 독립운전에 있다. 각 모드 전환시의 출력전압의 변동성과 과도응답 특성을 개선하기 위해 최근 다중 루프 및 간접 전류 제어 방식이 계통연계 인버터에 적용되었다. 하지만 이러한 제어 방식은 캐패시터 전압 및 인버터 전류의 측정이 요구되어 시스템의 비용 및 복잡성을 증가시키게 된다. 본 논문에서는 이산시간 상태공간에서의 전상태 관측기를 설계하여 무순단 절체 동작 시 제어기가 요구하는 변수를 추정하고 이를 궤환신호로 사용하여 시스템의 설계 비용 및 복잡성을 줄인다. 또한 계통연계 시 계통유입 고조파 전류를 억제하기 위해 일반적으로 사용되는 기존 공진형 제어기의 과도 응답을 개선하기 위해 이산시간에서 슬라이딩 모드와 공진제어기가 결합된 새로운 제어기 구조를 제안한다. 제안된 기법의 타당성은 PSIM 시뮬레이션을 통하여 입증된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.268_269
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• 2009

세계 각국의 풍력 발전기의 계통연계 운영 경험에 비해 아직까지 우리나라의 풍력 발전 단지에 대한 운영 경험은 매우 제한적이며, 연계 기준 수립에 대한 기초가 부족한 실정이다. 따라서 국내 계통의 특성을 고려한 연계 기준 및 최적 운영 방안의 수립을 위해서는 다양한 국가에서 적용하고 있는 풍력 발전 단지에 대한 연계 및 운영 기준에 대한 검토 및 계통 영향 평가에 대한 절차가 필요한 실정이다. 이에 본 논문은 계통운영자가 풍력발전기를 계통 연계하기 전 그 영향을 충분히 평가하여 허가 여부를 결정하거나 필요한 제어 요건을 갖출 수 있도록 풍력 발전기의 계통 연계 시 그 영향을 평가하는 절차에 대해 제안을 하였으며, 이 과정을 제주 계통 풍력발전 연계 모의 적용하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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• pp.529-530
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• 2006

분산형 전원이 전력계통에 연계됨에 따라 역조류, 보호협조, 계통 동기화, 전기품질 문제 등 여러 가지 문제를 야기한다. 이에 따라 전력회사에서는 분산형 전원의 계통연계 기술 기준을 제시하고 해당 분산형 전원의 계통 연계에 대한 기술 검토를 수행한다. 본 논문에서는 동기발전기형 2500KVA 소수력발전기 2대의 배전계통 연계에 대한 기술적 검토를 수행하였으며 해당 분산형 전인이 동기발전기임을 고려하여 계통연계시 상시전압변동 및 보호방식에 대해 집중 분석하였다. 먼저 소수력발전기가 연계되는 지점에서의 기존 선로 및 전력설비의 여건과 소수력발전기의 출력용량 및 역률을 고려하여 연계 지점에서의 전압변동을 검토하여 적절한 연계방식을 제시한다. 그리고 시간대별 소수력발전기의 발전량과 해당 배전선로의 부하량을 고려하여 기 설치된 보호계전기에 의한 단독운전 검출 능력을 검토하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.51-52
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• 2015

분산전원을 계통에 연계하여 운용하는 경우 계통연계 인버터가 사용되며 계통에 주입되는 유효전력과 무효전력의 크기를 조절하기 위해 인버터의 출력전류를 제어하게 된다. 그러나 계통전압이 불평형 상태이거나 계통 임피던스에 변동이 있을 경우 계통연계 인버터의 출력전류 제어 성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 계통전압의 불평형 상태와 계통 임피던스 변동에 강인한 계통연계 인버터의 새로운 전류제어 기법을 제안한다. 제안된 기법은 외란관측기 기반 제어기를 사용하여 계통전압의 불평형 혹은 계통 임피던스 변화와 같은 외란의 영향을 보상한다. 제안된 기법의 강인성과 성능이 시뮬레이션을 통해 입증된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.176-179
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• 2007

본 연구에서는 고분자연료전지(PEMFC)을 이용하여 보조전원용으로 사용할 수 있는 계통연계 연료전지 시스템을 개발하였다. 또한 본 연구에서는 DSP(Digital Signal Processor)칩을 이용한 계통 연계용 전력변환기(PCS, Power Conditioning System)와 제어시스템 개발도 병행하여 수행되었다. 개발된 1kW급 계통연계형 시스템은 다양한 조건에서의 스택 성능 실험 및 BOP 연계 시험을 통해 최적의 운전점을 도출할 수 있었으며, PID(Proportional, Integral, Differential) 운전제어 방법올 적용하여 시스템의 안정적인 운전 특성을 확보하였다. 향후 본 시스템을 계통연계용은 물론 독립전원용으로 사용하기 위해 전력변환장치를 설계중이며, 2007년 하반기에 시스템에 적용될 예정이다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.300
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• pp.72-77
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• 2001

분산형전원은 대개의 경우 단독으로 운전되는 것이 아니라 계통과 연계되어 수요전력과 발전전력의 과부족 조정을 위해 사용된다. 현재 일본의 배전계통은 수용가에 대하여 1방향의 조류를 전제로 구성되어 있기 때문에 계통과 연계하는 경우 분산전원측이 계통에 악영향을 미치지 않도록, 역으로 계통측의 사고 등에 의해서 분산형전원과 부하에 악영향을 미치지 않도록 특별한 배려가 필요하게 된다. ''系統運系技術要件가이드라인''은 이 때문에 기술요건을 저압선에서 특별고압선까지 연계되는 계통별로 제시하고 있으며 특히 보호장치에 대하여 규정하고 있다. 계통연계기술요건가이드라인은, 분산형전원을 도입하기 쉽고 사회적 요청과 기술혁신에 맞도록 개정되어 왔으며, 최근 증가된 반도체식 역변환장치를 통하여 분산형전원도 도입하기 쉽도록 개정되어 온 것이다. 다른 한편으로는 계통사고나 순시 전압강하로부터 분산형전원과 부하를 보호한다든지 또한 더욱 적극적으로 분산형전원을 순간전압강하대책으로 활용하기 위하여 계통과의 연계를 고속으로 분리하는 고속해열장치가 많이 사용되게 되었다. 기계식고속차단기와 고속릴레이의 조합으로 중요부하의 순간전압강하를 1사이클 이하로 할 수 있다. 분산형전원을 더욱 활용하여 큰 역조류도 가능하게 하기 위해서는 현재의 배전보호시스템으로는 한계가 있어, 집중감시제어방식을 사용한 새로운 배전보호시스템에 대한 연구가 시작되고 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.11b
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• pp.96-98
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• 2005

분산전원(Dispersed Generators)이 계통과 연계된 상태로 운전함에 따라 단방향의 전력 조류만을 고려하여 운영되던 기존의 배전 시스템에 여러 가지 새로운 영향을 미치게 되었다. 따라서 배전계통에 설치된 보호 장치들은 발전기 자체의 고장은 물론 계통 상황에 적절히 대처하여 운전할 수 있도록 고안되어져야 한다. 특히 DG가 연계되어 있는 배전선에서의 사고는 배전용 차단기의 동작으로 DG의 단독운전이 발생 할 수 있다. DG의 단독운전은 인명피해, 기기손상, 전력품질저하, 계통 복구의 어려움 둥 많은 문제가 있으므로 사고시 DG를 신속히 계통으로부터 분리해 주어야 한다. 그러나 DG가 연계된 배전선 이외(인접 배전선)의 고장에 대해서는 DG가 불필요하게 계통으로부터 분리되는 것을 예방하고 사고가 계통에서 제가 될 때까지 정상적으로 동작하게 하여야 한다. 따라서 DG 연계 배전선과 인접 배전선의 고장을 명확히 구분하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 DG 연계 배전선과 인접 배전선의 고장 구분을 위해서 Network 상의 IED(Intelligent Electronic Device)에서 제공되는 Data통하여 HMI내에서 DG 연계 배전선과 인접 배전선의 사고판단을 하고 결과를 각 계전기로 보내 동작유무를 결정한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.261-262
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• 2015

태양광발전시스템이 연계된 전력계통에서 저전압이 발생되면 인버터에서 일정시간 동안 계통과 연계를 유지해야 하는 FRT 기능은 일본의 계통연계 규격에도 포함되어 있다. 일본의 FRT 규격은 3상 혹은 2상 지락에서 일정시간 계통과 연계를 유지하도록 규정하고 있으며, 이러한 상황에서 계통과 연계를 유지하기 위해서는 인버터의 과전류를 막는 것이 중요하다. 본 논문에서는 FRT 상황에서 저전압이 발생되는 시점을 검출함과 동시에 그 전압의 크기를 측정하여 FRT 규격을 만족하는 계통 연계 알고리즘을 제안하고 있다.