• 전기기술인
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• 통권309호
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• pp.24-28
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• 2008

이번호에서는 태양광발전시스템에 적용하고 있는 분산형 전원 배전계통 연계기술기준을 소개하기로 한다. 지금까지 국내 분산형 전원 배전계통 기술기준은 한국전력공사에서 마련한 기준을 중심으로 적용하고 있다. 참고로 이웃 일본의 경우 정부에서 정한 전기설비기술기준 해석에서 정하여 객관적이며 균형 있게 적용하면서 국가적으로 발전적인 부분을 담고 있다는 점을 강조하고 싶다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.101-104
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• 2004

대체에너지 시스템에서 필수적인 계통연계형 인버터는 LC필터를 거친 정현전압 출력에 계통과 연계용 인덕터를 연결하여 사용하여 왔으나, 최근 들어 인버터와 계통을 LC필터 없이 인덕터로만 계통과 연결하여 직접 전류를 제어하는 형태가 적용되고 있다. 또한 출력에 절연 변압기를 사용하던 기존방식과 달리 변압기가 없는 비절연형 인버터는 전류제어를 통해 계통과 직접연결하고, 부피감소와 원가절감을 이룰 수 있다. 본 논문에서는 저주파 절연변압기가 없는 3kW급의 태양광 발전시스템 시제품을 소개하고 단상계통과 연계한 전류제어 알고리즘의 실험결과를 통해 순시전류제어의 타당성을 확인한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.990-991
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• 2006

본 논문은 우리나라와 같은 안정된 계통(Strong Grid)에서 계통전압이 한전배전계통 공급기준의 전압변동률 ${\pm}6%(220V{\pm}13V)$이내에서 변화할 경우 계통 역률이 0.9 이상이고 부하전압의 변동이 거의 없도록 계통 연계형 전압제어형 전압원인버터(VCVSI)에 적합한 최대 전력제어각과 각각 최적의 시스템 용량(계통, 디커플링 인덕터, VCVSI)을 구하고, 유효전력을 100% 공급하기 위한 파라미터 설계 방법을 제시하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.142-143
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• 2019

본 논문은 계통과 연계하여 운전하거나 계통사고시나 의도적인 단독 운전이 필요한 경우 계통과 분리하여 운전하기 위한 UPQC(Unified Power Quality Conditioner)를 기반으로 하는 인버터를 제안한다. UPQC 기반의 인버터는 계통 연계시에 과전압, 저전압 등의 계통 전압의 변동이 발생 했을 시 이를 보상하여 부하에 전달되는 전력의 품질을 유지 할수 있다. UPQC의 개념에 대하여 설명하고, 계통 연계시의 전압 보상, 단독 운전시의 시퀀스에 대하여 설명하고, 이를 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.239-240
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• 2015

본 논문에서는 가정용 단상 계통연계 인버터의 전압손실과 직류링크측 맥동 전압을 고려한 배터리 공칭전압 설계법을 제안한다. 일반적으로 가정용 단상 계통연계 인버터는 3kWh 정도의 낮은 에너지용량을 갖는 배터리팩의 수명 관리상 배터리의 공칭전압은 48V정도로 낮게 설계된다. 단상계통연계형 인버터의 직류링크전압에는 필연적으로 기본주파수의 2배에 해당하는 맥동성분이 포함된다. 이 맥동성분은 계통연계시 전원측 전류에 저차 고조파를 생성하여 전력품질의 저하를 초래하게 된다. 따라서 직류링크측 맥동성분 간섭을 제거하기위한 피드포워드 제어방식을 채택한 단상계통연계형 인버터의 제어시스템을 수립하고, 인버터의 전압손실과 직류링크측 맥동전압을 고려한 배터리 공칭전압 설계법을 제안하며, 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1106_1107
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• 2009

본 논문에서는 기존의 승압형 DC-DC 컨버터에 LLC 하프 브리지 공진형 컨버터를 추가한 2단 구성방식의 1.5kW급 계통연계형 태양광 발전시스템에 대해 설명한다. 이러한 태양광 발전시스템의 동작을 살펴보기 위해 PSCAD/EMTDC를 통해 태양전지 어레이를 모델링하여 출력특성을 알아보고, 계통연계시의 운전특성을 구현하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.83-84
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• 2016

본 논문은 3상 계통 연계형 인버터의 seamless transfer 를 위한 비례공진 제어기를 활용한 간접 전류 제어 기반의 모드 절환 기법에 대해 다루고 있다. 분산 발전 기반의 인버터는 계통 연계 모드와 독립 운전 모드에서 각각 전류원과 전압원으로서 정의된다. 이런 이유로 계통 연계형 인버터는 두 모드 영역에서 고품질의 전력을 공급하기 위한 신뢰할 만한 제어기를 필요로 한다. 따라서 기존에 두 모드 모두에서 사용 가능한 PR 제어 기반의 간접 전류 제어기가 제안되었다. 하지만 추가적으로 분산 발전 기반의 인버터 전원 공급의 신뢰성은 각 모드의 절환시에도 마찬가지로 유지되어야 할 필요성을 가진다. 따라서 본 논문에서는 독립운전에서 계통 연계 모드로 절환 시 필요 되어지는 PLL 모드에서의 PR 제어 기반의 모드 절환 기법에 대하여 제안한다. 최종적으로 인버터의 정상상태뿐만 아니라 과도 상태에서 지역적 부하와 계통 모두에 신뢰할 만한 전력을 공급하기위해 제안된 PR 제어 기반의 모드절환방식은 PSIM 시뮬레이션을 통해 seamless transfer 를 구현할 수 있음이 입증되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.517-518
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• 2006

본 논문은 태양광과 풍력, 축전지 시스템으로 구성된 계통연계형 복합 분산전원 시스템의 구성과 실험 결과를 제시한다. 본 논문에서 제시하고자하는 계통연계형 태양광-풍력-축전지 복합 분산전원 시스템은 태양광 발전 시스템과 풍력 발전 시스템을 에너지원으로 사용하였으며 에너지 저장장치로는 축전지 시스템을 사용하였다. 태앙광 발전 시스템과 풍력 발전 시스템, 축전지 시스템은 모두 공통 직류단에 연결되어 있으며 계통과 연계운전을 위한 계통연계 인버터 시스템을 공통 직류단과 계통 연계점 사이에 적용하여 연계점의 출력을 제어하였다. 또한 분산전원 통합제어 시스템을 개발하여 전체 복합 분산전원 시스템의 출력과 각 모듈의 상태를 감시, 제어하는 기능을 하도록 하였다. 개발된 복합 분산전원 시스템에 전력 평준화 알고리즘을 적용한 실험 결과의 제시를 통해 제작된 시스템과 전력 평준화 알고리즘의 유용성을 검증하였다. 본 논문에서 제시된 복합 분산전원 시스템은 복수의 에너지원을 이용하므로 전력공급의 신뢰도를 향상시킬 수 있어 상용전력이 공급되지 않는 도서지역 등에 단독 운전용으로 적용이 가능하다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.344-345
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• 2020

본 논문에서는 계통연계형 시스템에서 계통 주파수 변동이 발생할 경우 계통 전류 왜곡 보상을 위한 주파수 적응형 위상기반 반복제어기의 설계기법에 대하여 기술한다. 기존의 반복제어기를 적용한 경우 계통 주파수 변동 시 주파수 변동에 따라 제어 성능이 보장되지 않는다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 PLL로 추정된 계통 위상각을 이용한 반복제어기의 메모리 할당을 통해, 주파수 변동에 대응이 기능한 위성 기반 반복제어기의 설계 방법을 제안하였으며, 모의실험을 통해 그 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.101-102
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• 2016

반도체 변압기를 구성하는 단상 계통 연계형 인버터는 역률을 높이기 위해 전류를 계통 전압과 동상으로 제어하는 것이 요구된다. 산업에서 통상적으로 이용되는 비례-적분 제어기는 정현파의 참조 값을 추적할 때 항상 정상 상태 오차를 수반한다. 비례-공진 제어기는 기본 주파수에서 충분히 큰 이득을 도입함으로써 정상 상태 오차를 줄일 수 있다. 그러나 계단 응답에서 정상 상태 오차를 가진다는 단점이 있다. 본 논문에서는 단상 계통 연계형 인버터의 효과적인 전류 제어를 위하여 정현파 추적뿐만 아니라 계단 응답에서 정상 상태 오차 제거가 가능한 제어기를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 제어기는 시뮬레이션을 통해 유효성을 검증하였다.