도서 지역과 같은 환경에서 기존 상용 독립계통 디젤 발전기에서 소모되는 화석연료를 저감하기 위해 독립계통 용량의 40% 이상을 부담하는 태양광발전시스템의 개발이 필요하다. 이러한 개발을 위해 우선적으로 도서 지역에 설치된 독립계통의 안정성을 향상시키고 고품질의 전력을 부하에 공급해줄 수 있는 대용량 인버터 개발이 필요하다. 또한, 독립계통 태양광 발전시스템을 위한 EMS용 발전제어 시스템은 태양광 발전원 계통과 연계된 디젤 발전기의 병렬운전 전력제어시스템으로서 부하율과 태양광발전에 따른 디젤 발전기 출력을 제어하여 해당 부하에 전력을 안정적으로 공급하는 시스템이 필요하다. 이러한 독립계통형 태양광 발전시스템으로 인해 독립계통 지역에 대한 태양광 보급 확대 및 독립계통의 전력안정도를 증가시킬 수 있으며 독립계통의 유 무효 전력 제어에 따른 화석연료 사용 저감이 추가적으로 기대되며, PCS 사용률의 증가로 경제성 조기 확보를 기대할 수 있다.
본 연구는 선박 추진 축계의 무선 센서 시스템(WSS) 응용을 위한 용량성 무선 전력 전송(C-WPT) 시스템을 제시한다. 커플링 커패시터 양쪽의 단일 Q 팩터 및 회로에서 무효 전력제거를 위해 양면 LCLC 컨버터 및 변압기 토폴로지가샤프트에서 WSS용 회전식 C-WPT 시스템을 구동하도록 설계되었습니다. 170pF의 용량을 갖는 병렬 연결된 평행판 회전 커패시터가 설회전축의 C-WPT 시스템용으로 설계 및 구현된다. 실험 결과 C-WPT 시스템은 3mm 거리 및 1 MHz 작동 주파수에서 7.8 W 출력 전력으로 66.67 %의 전송 효율을 달성했다. 따라서 제작된 C-WPT 시스템은 회전축의 WSS에 전원을 공급할 수 있음을 증명하였다.
PWM 인버터에 의해 구동리근 유도전동기에 발생되는 고주파 커먼 모드 전압은 전도성 EMI, 전통기 접지전류, 베어링 전류 및 다른 원치 않는 결과의 주원인이 된다. 인버터 제어의 무효벡터 스위칭 상태는 나머지 유효벡터 스위칭 상태에 비교하여 큰 커먼 모드 전압을 일으킨다. 그러므로 이 논문은 커먼 모드 전압을 완화하는 스위칭기법을 다룬다. 즉 정현파 PWM 기법을 기본으로 한 커먼 모드 전압 제거방법을 제안하였다. PWM 신호는 각자의 정현과 기준신호와 120$^{\circ}$위상차가 나는 3개의 캐리어 파형과 비교하여 발생된다. 시뮬레이션과 실험적 결과는 제안된 PWM 기법에서 커먼 모드 전압이 종래의 PWM 기법보다 약 66% 더 저감됨을 보였다.
This paper introduces a new methodology to apply the interpolation technique wi th optimum pattern to voltage-reactive power control of power system. The conventional tool for the optimal operation of power system is Optimal Power Flow(OPF) by standard optimization techniques. The achievement of solution through OPF programs has a defect of computation time, so that it is impossible to apply the OPF programs to the real-time control area. The proposed method presents a solution in a short period of time and an output with a good accuracy. The optimum pattern is a set of input-output pairs, where an input is a load level and a type of outage and an output is the result of OPF program corresponding to the input. The output in the OPF represents control variables of voltage-reactive power control. The interpolation technique is used to obtain the solution for an arbitrary input. As a result, the new technique helps operators in the process of the real-time voltage-reactive power control in both normal and emergency operating states.
본 논문에서는 국내최초로 개발에 성공한 단일용량의120kW급 계통연계형 태양광발전용 PCS에 관한 내용을 설명하고 있다. 120kW급 계통연계형 태양광발전시스템은 22.9kV의 특고압 계통전원에 연계되도록 설계되었으며, 삼상 380V를 22.9kV로 승압 연계하는 2단 절연방식을 채택하였다. 120kW급 PCS는 상용주파수 변압기 절연방식으로 3상4선식 380v 60H2 출력을 가지고 있으며, PCS 내부에 120kVA급 변압기와 리액터를 포함하고 있다. 최대출력점추종(MPPT)제어 기법으로 P&O 알고리즘을 적용하였으며, 3상 IGBT 인버터를 DSP로 제어하였다. 본 논문에서는 120kW급 단일용량 PC를 개발함에 있어, 계통연계 시험, 유,무효 전류제어 시험, 단독운전 검출 및 방지시험, 출력전류의 THD 측정 등의 결과를 보이고 있다.
Distributed generations (DGs) using renewable energy resources in power systems have been widely integrated, and many of these DGs have intermittency. DGs can significantly affect the overall voltage profile of the system through the reactive power control for a voltage support. Therefore, in the planning stage of the optimal operation and dispatch of voltage regulation devices, DGs' hosting capacity with the reactive power control scheme should be considered. In this paper, we model the IEEE 34-bus test feeder, including all essential equipment. An optimization method is utilized to determine the optimal siting and operation of the voltage regulation devices in the presence of DGs with reactive power control scheme. Finally, we compare the optimal results of the each case to analyze the relationship among the hosting capacity of the DGs and voltage regulation devices operation.
본 논문에서는 플랜지된 평행평판도파관으로 급전된 슬릿과 이에 평행하고 근접하는 도체 스트립과의 전자기적인 결합문제를 단순화된 근접주사현미 경의 관점에서 연구하였다. 슬릿의 등가어드미턴스, 슬릿근처 도파관 내부 및 외부의 무효전력, TEM파 전압반사계수의 크기 및 위상 등의 변화결과로부터 플랜지된 평행평판도파관의 특성을 조사하였다. 제안된 구조의 근접주사현미경으로서의 성능을 다양한 구조적인 파라미터들(도파관 높이, 슬릿의 폭, 스트립의 폭, 슬릿과 스트립 간격, 슬릿 폭과 도파관 높이의 비)이 TEM파 전압반사계수의 크기와 위상에 미치는 영향을 관찰하여 점검하였다. 슬릿으로부터 스트립의 변위에 따른 전압반사계수의 변화결과로부터 도파관의 높이가 작을 때 보다 높은 주사해상도를 얻을 수 있음과 반사계수의 크기 변화에 비해 위상변화가 훨씬 민감함을 확인하였다.
본 논문에서는 정지형 무효전력 보상기에 대한 최적 LQ 제어기의 가중행렬 선정과정을 유전알고리즘을 이용하여 최적의 가중행렬을 결정하는 기법을 제시하였다. FACTS로 분류되는 여러 기기중 고정된 용량의 커패시터와 싸이리스터 제어에 의하여 용량이 가변되는 인덕터가 병렬로 연결된 구조를 가지고 있는 SVC 시스템은 전압을 효과적으로 제어할 뿐만 아니라 동기발전기의 댐핑을 향상시킬수 있다. LQ제어기의 설계는 최적 가중행렬 선정에 의존하므로 본 논문에서는 종래의 일반적인 방법과는 달리, 자연 생태계의 진화를 모의한 전역적 탐색 최적화 기법인 유전 알고리즘을 이용하여 설계하였다. 이에 대해 고유치 해석과 시뮬레이션을 통해 제어성능을 검토하여 우수한 제어 성능을 가지는 제어기를 최적화 기법인 GA에 의해서 설계할 수 있음을 확인하였다
본 논문에서는 이중여자 유도발전기의 회전자에 back to back 컨버터가 채용된 가변속 풍력터빈 시스템의 모델링과 해석을 나타내었다. 제어시스템의 특성을 파악하기 위해서 시뮬레이션에서는 Psim 프로그램을 사용하여 660[kW] 의 출력정격을 갖는 시스템을 모델로 하였다. 모델링에서는 블레이드 제어 시스템 모델과 회전자와 계통선에 연결된 컨버터 시스템을 모델링 하였다. 풍속의 변화에 따라 원하는 출력을 얻을 수 있도록 피치각을 제어하여 정격풍속 이하에서도 최대출력이 발생하도록 하였고, 정격풍속 이상에서는 회전자 속도를 일정하게 하여 정격출력을 유지할 수 있도록 하였다. 또한 무효전력을 제어하여 출력의 역률을 제어하였다. 제안한 해석방법의 타당성을 검증하기 위하여 풍속변화에 따른 모델 시스템의 시뮬레이션 결과 값들과 제주행원 풍력발전 단지에서 운용되고 있는 V47 660[kW] 시스템의 실측 결과들과 서로 비교 검증하여 제안한 해석 방법의 타당성을 입증하였다.
본 논문은 전력계통의 안정도에 미치는 제어장치들의 영향과 안정도 개선에 대해 연구하였다. 제어장치로는 여자기와 전력계통안정기(PSS) 그리고 무효전력보상기(SVC)를 일기무한모선계통에 설치하고, 이때의 상태행렬의 구조를 제시하였다. 상태행렬의 구조식과 고유치, 고유벡터로부터 제동이 불량한 고유치에 대한 감도계수를 구하여 각 제어기별로 중요진동모드에 대한 영향을 수치적으로 나타내었다. 또한 계통의 운용조건을 달리하여 계통변화에 따라 제어장치들이 안정도에 미치는 영향을 관찰하였다. 계통의 안정도를 개선시키기 위해서 제어기정수의 일차고유치감도계수를 선형계획법인 심플렉스법에 적용하여 제어기정수의 최적화를 수행하였다 이때 일차고유치감도계수만으로 최적화를 하는데 따른 문제점을 해결하기 위해 각 제어기정수의 변화폭을 좁게 설정하고, 각 반복계산마다 전단계에서 구한 최적 정수값을 제어기정수의 변화범위를 달리하여 다시 최적화하는 방법을 사용하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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