• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.796_797
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• 2009

1kW급 저소음 수직형 풍력발전기용 동기발전기 설계에 대해 설명한다. 낮은 풍량에 유리한 수직형 블레이드 특성에 맞춰 발전기는 코깅 토크가 낮아야 하며, 고효율화를 위해 다극형 설계가 유리하다. 현제 국내 수직형 풍력에 적합한 발전기가 대부분이며 수직형 풍력발전기에 적합한 낮은 코깅 토크의 발전기는 일반화 되어있지 않다. 본 논문에서는 동기발전기 최적 설계를 통해 코깅토크를 최소화 시켰고, 다극형 형태를 통해 낮은 풍량에서 고효율 출력을 만들어낼 수 있도록 200rpm에서 역기전력 96V, 1kw의 정격출력을 가지도록 설계 하였다. 수직축형태의 블레이드에 구조에 맞춰 축계통형 발전기 구조를 가지고 있고, 유한요소해석법을 이용 회전자, 고정자, 권선법, 영구자석 등의 구조를 최적화 시켰다.

• 전기기술인
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• 통권274호
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• pp.22-28
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• 2005

최근 일부 선진국을 중심으로 대용량 전력제어용 반도체 소자와 제어기술의 발달로 인해 전력전자 반도체 소자인 IGBT(Insulated Gate Bi-polar Transistors) 등을 사용한 승강압형 컨버터 방식으로 동기발전기 계자전류를 제어하는 특이한 모델이 발전기 출력전압을 보다 속응성 있게 제어함은 물론, 신뢰성 있고 안정적으로 제어 할 수 있는 방법으로 등장함에 따라 이에 대한 기술적 연구가 진행되고 있다. 이에따라 본 고에서는 발전기 제어시스템의 개요, 국내외 기술개발 동향과 개발시스템의 구성, 주요기능 그리고 발전소 현장 적용 전에 시스템의 신뢰도 확보를 위해 전동발전기(M-G Set)를 이용한 시스템의 모의시험 결과와 향후 발전기 제어시스템의 발전 전망 등을 9회에 걸쳐 기술한다.

• 전기기술인
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• 통권273호
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• pp.32-36
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• 2005

최근 일부 선진국을 중심으로 대용량 전력제어용 반도체 소자와 제어기술의 발달로 인해 전력전자 반도체 소자인 IGBT(Insulated Gate Bi-polar Transistors) 등을 사용한 승강압형 컨버터 방식으로 동기발전기 계자전류를 제어하는 특이한 모델이 발전기 출력전압을 보다 속응성있게 제어함은 물론, 신뢰성 있고 안정적으로 제어 할 수 있는 방법으로 등장함에 따라 이에 대한 기술적 연구가 진행되고 있다. 이에 따라 본 고에서는 발전기 제어시스템의 개요, 국내외 기술개발 동향과 개발시스템의 구성, 주요기능 그리고 발전소 현장 적용 전에 시스템의 신뢰도 확보를 위해 전동발전기(M-G Set)를 이용한 시스템의 모의시험 결과와 향후 발전기 제어시스템의 발전 전망 등을 그회에 걸쳐 기술한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.918-919
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• 2011

본 논문에서는 특수차량용 발전기 시스템에 적용되는 3.5kW급 매입형 영구자석 동기발전기의 설계 및 특성해석에 대해 나타내었다. 본 연구에서는 DC전원의 전압을 280[V], 발전기 측에서 발생하는 선간전압을 293.2[V]로 설정하여 설계하였다. 정격속도 2,000[rpm]에서 정상 구동하는 발전기를 목표로2차원 유한요소해석을 통하여 속도별 역기전력과 정격에서의 전압, 전류, 출력에 대해 실험값과 비교 검증하였고, 약계자 제어를 통해 각 속도 영역에서 일정전압이 유기됨을 실험을 통해 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.204-206
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• 2002

계통연계 풍력발전시스템의 특성을 고찰하기 위해서는 블레이드, wind turbine, 정류기, 인버터 등의 풍력발전시스템의 각 구성요소의 모델링과 적절한 제어 알고리즘에 대한 모의가 요구된다. 본 연구에서는 동기발전기를 풍력발전기로 사용하고 있는 계통연계형 풍력발전시스템의 출력 및 동특성을 모의하기 위한 전류제어형 전압원인버터의 PSCAD/EMTDC 모듈을 제시한다. 풍속의 가변특성에 의해 동기발전기에 들어오는 입력은 변하게 되고, 동기발전기가 동기주파수를 유지할 수 있도록 인버터에서는 이러한 입력과 동일한 출력을 낼 수 있어야 하며, 동시에 계통에서 허용하는 일정 전압과 계통주파수와 동일한 주파수를 갖는 출력을 공급해야 한다. 본 논문에서는 이를 위해 동기발전기의 주파수를 제어하는 전류제어형 전압원인버터 모듈을 소개한다. 모의를 통해 결과를 검증한다.

• 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.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.909-915
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• 2014

선박과 육상용 브러쉬리스 동기발전기의 자동전압조정기는 출력 단자전압을 주로 PID 제어방식으로 제어한다. 하지만 발전기 전력계통에서 부하의 변화량과 변화횟수가 클 경우에는 PID 제어방식으로는 전압의 변화량과 정정시간에 대해 강인한 제어성능을 발휘하기 어려워진다. 본 논문에서는 PID 제어방식에 비해 기준 단자전압 값에 대한 추종성능이 우수한 퍼지제어방식을 사용하여 자동전압조정기의 발전기 단자전압을 조정하는 기법을 제안하였으며, MATLAB/SIMULINK 시뮬레이션을 통해 동기발전기 자동전압 조정성능에 대한 우수성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.38-45
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• 2009

일정 출력을 얻기 위해 동기발전기 계자 여자는 AVR에 의해 제어된다. 대부분의 선박용 동기발전기 AVR은 사이리스터 위상제어 방식을 사용한다. 하지만 이 방식은 제어 주기가 MOSFET이나 IGBT로 구성된 컨버터에 비해 느리므로 속응 제어를 구현하는데 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 선박용 동기발전기에 MOSFET을 사용한 PMG형 디지털 AVR을 구현하였다. PMG형 디지털 AVR 회로 구성은 간단하고 단락 시 발전기 출력전압이 영으로 되어 AVR이 동작하지 못하므로 출력전류를 여자회로로 흐르도록 하는 CBC가 요구된다. 본 논문에서 연구된 여자 시스템은 실제 선박용 발전기를 대신하여 10[kVA]급 프로토타입의 실험을 통하여 시스템의 타당성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1197-1198
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• 2011

발전기 여자시스템(Excitation System)은 동기발전기의 계자권선에 직류전류를 공급하고 계자전압을 조정하여 발전기의 전압 및 계통의 무효전력을 제어하는 기능을 수행한다. 본 논문에서는 발전기 여자시스템의 모델링 기법과 현장 운전데이터를 이용한 여자시스템의 모델링 결과들을 기술하였다.