• Journal of the Korean Professional Engineers Association
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• v.22 no.3
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• pp.14-20
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• 1989

전력수요의 급증에 따라 단위기의 용량 및 전력계통의 규모가 대형화되어 지속적인 안전운전이 계통운용의 최우선 과제가 되였으며, 신뢰도향상 및 계통간전력수급의 원활한 융통을 위하석 계통간의 연계는 물론 다계통간의 다중연계에 이어 국가간의 연계도 이루어지고 있다. 본고에서는 전력계통의 대형화 및 연계화 추세에 따라 계통 무효전력 조류의 신속한 조절과 속응전압조정의 필요성이 증대되어 그 응용이 확산되고 있는 Thyristor제어 정지형 무효전력 보상기(이하 SVC라 칭함)의 원리, 특성, 응용 및 계통에 미치는 효과에 대하여 고찰하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.342-343
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• 2018

듀얼벅 인버터는 효율이 높고 누설전류가 작다는 장점을 가지지만, 단방향 전력 전달 특성으로 인해 적용범위에 한계가 존재한다. 이에 본 논문에서는 듀얼벅 인버터의 무효전력 보상을 위한 새로운 모듈레이션 기법을 제안한다. 제안하는 모듈레이션 기법을 적용할 경우 회로를 수정하지 않고 듀얼벅 인버터의 장점을 유지한 채 무효전력 출력이 가능하다. 이를 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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• pp.190-191
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• 2006

전력수요의 급속한 증가에 따라 우리나라 전력계통은 수송밀도가 증가되고 광역화되어 과거에는 가능성이 비교적 낮았던 미국 등 구미 선진국 형 전압안정도 문제의 출현의 가능성이 점차 높아지고 있다. 본 논문에서는 전력계통의 안정도 확보를 위한 무효전력 성능시험의 추진내용과 진상/지상 무효전력의 제한기능 및 실제 운전 중인 발전소의 발전기를 대상으로 성능시험을 통한 무효전력의 공급가능 능력을 검증한 내용을 기술하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.955_956
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• 2009

계통의 전력품질을 향상시키기 위해서는 비선형부하로 인해 발생되는 무효전력을 보상해야 한다. 이러한 무효전력을 보상하는 알고리즘에서 지령치를 생성하기 위해 평균전력 또는 순시전력을 이용한다. 평균전력을 이용하는 방법은 매 한주기마다 평균전력을 계산하여 지령치를 생성하는 방법으로 필연적으로 지연시간이 발생하게 된다. 이에 반해 순시전력을 이용하는 방법은 매 스위칭 순간에 무효전력을 보상할 수 있어 시스템 응답속도가 빠른 장점을 가진다. 또한 유효전력과 무효전력을 계산하기 위해 디지털 필터를 이용하게 되면 회로구성이 간편하고 제어가 용이한 장점이 있다. 본 논문에서는 계통의 전력품질을 개선시키기 위해 1개의 LPF(Low Pass Filter)와 2개의 곱셈블럭으로 구성되는 디지털 필터를 사용하였다. 이의 유용성을 확인하기 위해 단상 능동전력 필터(active power filter)에 적용하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.89-90
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• 2008

현 제주도는 육지계통과 연결된 직류연계선 및 제주내 발전기를 이용하여 제주도내 부하를 공급하고 있다. 육지${\sim}$제주간 직류연계선은 그 형태가 전류형으로, 그 특성이 수전전력량에 비례하여 무효전력을 소비하며, 그 양은 수전전력량의 약 $65{\sim}70%$에 달한다. 또한 제주도내 설치된 최대 발전기 단위용량이 계통규모에 비해 커서 이러한 발전기 탈락시 제주계통내 무효전력 공급부족을 야기될 수 있다. 이 논문에서는 이러한 제주계통 무효전력 부족문제의 해결을 위해 필요한 순동 무효전력 용량, 적정 설치위치, 최적 설비 Type의 결정을 위하여 수행된 연구결과를 수록하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.248-250
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• 2006

본 논문에서는 유도가열용 전원장치의 역률을 개선함으로써 효율을 극대화 시킬 수 있는 새로운 기법을 제안한다. 일반적으로 유도가열 부하의 경우 전기적인 특성상 Q(quality factor)값이 매우 크므로 인해 전원장치에서 공급되는 대부분의 전력은 위상차에 따른 무효전력이며 더불어 입력전류 고조파에 의한 무효전력도 포함되어 있다. 이러한 무효전력 성분을 보상하기 위해 유도가열용 전원장치 인버터부에 역률보상용 콘덴서를 부착하고 적절하게 운전하여 위상차에 따른 무효전력 성분을 보상할 수 있다. 또한 컨버터부에 간단한 보조회로를 추가하여 입력전류의 고조파를 제거함으로써 고조파에 의한 역률도 개선할 수 있을 뿐만 아니라 고조파로 인해 야기되는 문제도 사전에 차단할 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.276-277
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• 2011

본 논문에서는 Reactive Power Tracing 기법을 이용하여 무효전력의 흐름을 분석한다. 이 기법은 Real Power Tracing을 기반으로, 무효전력의 특성에 맞게 변형시킨 것이다. 이를 위해 Real Power Tracing과 달리 무효전력의 손실을 고려하기 위해 모든 선로 사이에 가상 모선을 추가하게 된다. 이를 이용하여 국내 계통에 적용하여 무효전력의 흐름을 발전원측면에서 생산된 무효전력이 어느 범위까지 도달하는지 분석한다. 또한, 기존 민감도 해석과 차별화된 Reactive Power Tracing을 이용한 선로 사고에 대한 민감도 해석 방안을 제시한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.07a
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• pp.475-478
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• 2004

본 논문에서는 부하단에서 발생하는 고조파를 검지하는 방법으로 순시 무효전력 방법(IRPM: Instantaneous Reactive Power Method)을 사용하였다. 이 방식은 DQ변환을 통해 순시 무효 전력을 사용하여 고조파를 검지하는 방식이다. 그러나 순시 무효전력 방식은 3상 인버터를 기반으로 하는 DQ변환 방식을 이용하기 때문에 단상 시스템에는 적용될 수 없다. 본 논문에서는 단상에서도 임의의 가상축을 만들어 DQ변환을 수행할 수 있도록 함으로써 순시무효전력 보상 방식을 단상 능동 전력 필터 시스템에도 적용될 수 있는 방안을 제시하였다. 또한 검지된 고조파를 효과적으로 보상할 수 있는 3레벨 NPC 타입 멀티레벨 인버터를 사용하여 고전력 능동 필터를 구성할 수 있도록 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.242-243
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• 2011

우리나라의 전력 계통은 수도권에 부하가 집중되어 있는 반면에 발전 설비는 비수도권에 위치해서 대규모 북상 조류가 발생한다. 이런 대규모의 장거리 전력 전송은 계통의 안정도를 떨어뜨리고 사고시 전력 계통에 불안정을 야기할 수 있다. 때문에 이를 방지하기 위해 송전전력을 제한하게 되고 그로 인한 혼잡비용이 발생한다. 전압형 BTB(Back-to-Back) HVDC의 경우 유효전력과 무효전력의 독립적인 제어가 가능하므로 전압형 BTB HVDC를 수도권 전력 계통에 투입시켜 무효전력을 보상해줄 수 있다. 무효전력을 보상해주면 수도권으로의 융통전력이 더 증가하게 되고 그로 인한 혼잡비용을 절감시킬 수 있다. 본 논문에서는 PSS/E를 이용하여 전압형 BTB HVDC를 수도권 전력망에 투입하여 융통전력을 계산하고 이를 토대로 탄소세를 고려한 혼잡 비용절감 효과를 알아본다.

• 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.