• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.07a
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• pp.451-455
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• 2004

본 논문은 사이리스터를 이용한 HVDC 시스템에서 발생하는 무효전력보상에 대한 특성을 무효전력 발생원인과 보상방법에 대하여 고찰하고자 하였다. HVDC 시스템은 무효전력을 컨버터의 제어를 통하여 한정적으로 보상할 수 있으며, 고조파 제거를 위하여 설계하는 교류필터의 커패시터를 이용하여 무효전력보상기능을 추가하고 있다. 하지만 이러한 방법으로는 완전하게 무효전력을 보상할 수 없으므로 추가적인 무효전력 보상장치를 설계하여야 한다. 그러므로 본 논문에서는 현재 제주-해남에 설치 되어있는 HVDC 시스템을 대상으로 무효전력 보상에 대한 시뮬레이션을 하였다. 제주 인버터단의 특성을 고려하여 무효전력보상을 위한 커패시터와 동기 조상기의 Hybrid형 방법에 대하여 동적 특성을 분석하였으며 논문에서 사용된 방법은 PSCAD/EMTDC를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.35-37
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• 2019

본 논문은 배전선로 안정화 구현을 위한 무효전력 보상기의 새로운 무효전력 제어기법을 제안하였으며, 시뮬레이션 및 실험을 통해 무효전력제어 알고리즘의 성능을 검증하였다. 무효전력 제어는 동기좌표계 d축 전류성분 제어를 통해 수행되고, DC 링크 전압을 일정하게 유지하기 위한 전압 제어와 이에 필요한 유효전력은 q축 전류성분 제어를 통해 구현된다. 제안된 무효전력 제어기법에 포함된 DC 리플 보상방식은 추출된 DC 전압의 오프셋 성분을 제거하는 HPF(high pass filter)부와 HPF 위상 특성으로 인해 발생한 위상변화 특성을 보상하기 위한 지연함수부로 구성되며, 리플성분이 보상된 전압을 전압제어기 피드백 성분으로 적용하였다. 시뮬레이션 및 실험을 통해 DC 전압 리플 보상방식이 적용된 무효전력 제어 기법이 적용된 경우 전류 THD가 크게 향상된 결과로부터 제안된 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.423-424
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• 2015

전압 안정도를 향상 시키고 무효전력을 보상하는 방법 중 하나로 정지형 무효전력보상설비(SVC, Static Var Compensator)를 사용한다. 특히, 전기로(EAF, Electric Arc Furnace) 등 비선형 부하가 주를 이루는 철강 민수 사업자의 부하는 단시간 내에 전류 변화가 급격히 일어나며 큰 전압 변동을 일으키므로 무효전력 보상설비를 적용하여 안정적인 전력을 공급하고 전력 품질을 확보해야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 LS-Nikko 동제련 온산 공장에 역률 보상을 목적으로 무효전력을 제어하기 위한 ${\pm}100[MVar]$ SVC 시스템 모델을 소개하고, 그 특성에 대한 이해를 돕고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.211-212
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• 2015

전압 안정도를 향상 시키고 무효전력을 보상하는 방법 중 하나로 정지형 무효전력보상설비(SVC, Static Var Compensator)를 사용한다. 특히, 전기로(EAF, Electric Arc Furnace) 등 비선형 부하가 주를 이루는 철강 민수 사업자의 부하는 단시간 내에 전류 변화가 급격히 일어나며 큰 전압 변동을 일으키므로 무효전력 보상설비를 적용하여 안정적인 전력을 공급하고 전력 품질을 확보해야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 LS-Nikko 동제련 온산 공장에 역률 보상을 목적으로 무효전력을 제어하기 위한 ${\pm}100[MVar]$ SVC 시스템 모델을 소개하고, 그 특성에 대한 이해를 돕고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.72-73
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• 2014

본 논문에서는 ITER 펄스전원계통의 무효전력보상기(Reactive Power Compensator)의 해석 및 검증에 대하여 기술하였다. ITER 펄스전원계통은 66kV에 흐르는 무효전력량을 250MVar이하로 제한하기 위하여 정지형 무효전력보상기(Static Var Compensator)의 대표적인 장치인 싸이리스터 제어 리액터(TCR)와 고조파 필터(HF)로 구성된 무효전력보상기(RPC)를 사용한다. RPC에 적용되어 여러 ITER 초전도 코일 전원장치에서 발생하는 무효전력의 크기를 예측하여 보상하는 무효전력 보상기법을 해석한다. 본 논문에서는 RPC의 무효전력 보상동작을 실제 제어기와 RTDS를 연동하여 실험하여 검증하였고, RPC의 유무에 따라서 66kV 계통의 무효전력 최대값이 120MVar에서 40MVar로 감소하는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.2281-2282
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• 2008

전력계통에서 전압을 안정시키고 계통의 안정도를 증진시키기 위해 송전시 발생하는 무효전력을 보상하는 방법으로 SVC(Static Var Compensator, 정지형 무효전력보상기)를 사용한다. SVC를 TCR(Thyristor Controlled Reactor)과 FC(Fixed Capacitor)필터, 그리고 스너버(Snubber)회로를 사용하여 모델링하고 이 모델을 EMTP를 이용하여 시뮬레이션함으로써 그 결과를 통해 SVC가 전력계통의 무효전력을 보상함을 알아본다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.11a
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• pp.189-191
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• 2006

전력시장의 도입과 함께 그동안 전력사업자가 자체적으로 운용하였던 계통보조서비스를 이제는 각 발전사에게 할당하여 공급하는 체계가 됨에 따라 이에 대한 적절한 보상이 주요 이슈화 되고 있다. 헌재 주파수제어나 예비력확보 등은 보상되고 있지만 무효전력 조정에 대해서는 아직까지 아무런 보상책이 없어 무효전력의 공급을 기피할 가능성이 있다. 그동안 무효전력의 최적비용에 대해서는 최적조류계산이나 한계송전손실계수 산정 등에 의해 각 모선별로 산정하는 방법은 연구되고 있지만 각 발전기의 변동비 측면의 접관은 실재 적용 가능한 현실적인 방법임에도 이에 대한 연구가 적었다. 여기서는 무효전력의 변동비를 산정하기 위해 손실에 따른 부가적 에너지를 구하고, 무효전력 운용 유지보수 비용 및 수명 저하에 따른 비용요소를 고려한다. 이 연구방법의 특징으로는 발전기측의 자료를 사용하여 각 발전기의 무효전력 공급에 따른 변동비를 산정할 수 있어 무효전력 공급에 대한 각 발전기별 보상을 할 수 있는 방법이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.103-105
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• 2020

본 논문은 저압 배전선로의 전압 조정을 위해 상태관측기와 반복제어기를 적용한 무효전력 제어 알고리즘을 제안하였으며, 시뮬레이션 및 실험으로 이를 검증하였다. 무효전력 보상기는 단상 풀 브리지 인버터 구조이며 전압제어 시 DC 전압을 일정하게 유지하기 위한 전압 제어와 전류 제어기로 구성된다. DC 리플 보상방식은 상태관측기로 만들어낸 출력 값, DC 링크 리플 성분을 보상한 값을 전압제어기 피드백 성분으로 사용하여 전압을 일정하게 제어하였다. 무효전력을 안정하게 주입하기 위해 기본파 성분은 PI제어기로 제어하고 반복제어기를 PI제어기와 병렬로 연결하여 저차 고조파를 보상하였다. 반복 제어기는 동기 좌표계에서 구현됨에 따라 홀수파 고조파 성분을 제거하는 역할을 한다. 제안한 제어기법은 5kVar 단상 인버터 시스템으로 실험을 진행하였으며, 상태관측기와 반복제어기가 적용된 경우 THD가 9%에서 2%로 향상됨을 확인함으로써 제안한 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11c
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• pp.781-784
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• 2003

전원품질은 전원의 전압, 전류 및 주파수 성질을 나타낸다. 이러한 품질은 전력시스템에 대한 광범위한 전력외란이나 신호간섭 등에 의해 변화한다. 전력반도체에 의한 인버터, 컨버터, 제어기 등의 기술이 다양해지고 그 응용범위가 확대됨에 따라, 전원계통에 고조파에 의한 전력품질에 오염이 많이 발생한다. 전력전자기술이 응용하는 다양한 전력기기 들은 고조파 발생원이 되어, 전력에너지를 사용하는 모든 분야에서 전력품질 문제가 대두되었고 이 문제를 해결하기 위해 많은 노력을 기울여왔다. 본 논문에서는 무효전력보상과 고조파전류를 보상하기 위한 3상 능동전력필터의 모델을 제안한다. 제안된 시스템은 PWM 전압원 인버터의 구조로 되어있으며 두 가지의 특징을 가지고 있다. 첫째는 고정된 주파수로 동작한다는 점이며 둘째는 비선형 부하 하에서 부하전류의 무효성분을 검출 및 계산을 하지 않고 무효전력과 고조파전류를 보상할 수 있다는 점이다. 또한 시간영역에서 제어를 함으로써 간단하게 제어기를 설계할 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.101_102
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• 2009

KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Reseach)장치는 차세대핵융합연구장치로써 30개의 초전도자석으로 구성된다. 이 초전도자석에 전원을 공급하게 되는 PF (Poloidal Field) MPS(Magnet Power Supply)는 12상 Pulse 운전을 하게 되는데 이때 $h=kp{\pm}1$의 특성고조파와 90%에 가까운 무효전력이 발생되어 KSTAR 전력계통과 인근 부하장치에 치명적인 영향을 줄 수 있어 고조파와 무효전력을 동시에 보상할 수 있는 최적의 무효전력보상장치의 도입은 필연적이다. 본 논문에서는 KSTAR 1st Plasma 실험시의 무효전력과 고조파를 저감하기 위해 설치했던 즉, 1단계 기계식 스위칭에 의한 RPC(Reactive power compensator)의 보상특성의 평가결과를 기반으로 KSTAR 2009년 Plasma 실험에 대비하여 이의 운전특성과 설치 공간에 따르는 제약 등을 고려하여 최적의 RPC 설계를 도출하기 위해 실시한 TSC(Thyristor Switch Capacitor)기반의 RPC[1] 모의해석 결과와 기술적 사항을 소개하고자 한다.