• 제목/요약/키워드: 분산전원

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3상 시스템의 무효전력, 불평형 전류 보상 기능을 갖는 태양광 전력변환장치 설계 (Design of a Photovoltaic PCS with Compensation Control of Reactive Power and Unbalance Current in Three-phase systems)

  • 박상민;김창순;레딘브엉;박민원;유인근
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.29-33
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    • 2016
  • 청정에너지 발전설비의 요구가 늘면서 태양광, 풍력, 연료 전지 등의 분산전원 개발이 급속도로 증가하고 있다. 반면에 이러한 증가로 인하여 배전시스템은 복잡해지고 있으며 무효전력으로 인한 역률 저감, 불평형 부하에 의한 불평형 전류 등의 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 본 논문에서는 태양광용 3상 4선 타입의 전력변환장치에 무효전력, 불평형 전류를 보상하는 알고리즘을 적용하였다. 제안한 태양광 전력변환장치는 기본 출력동작 뿐만 아니라 계통 전력 품질의 저해요소들에 대해서 보상이 가능하며 PSCAD/EMTDC를 이용한 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 검증하였다.

확률론적 방법론을 이용한 마이크로그리드(MG)의 에너지 저장장치(ESS) 최소 필요용량 및 투자시점 결정방법 (A Study on the Method to Evaluate Minimum Capacity of Energy Storage System(ESS) for Micro Grid(MG) Design)

  • 이재걸;신정훈;남수철;백승묵
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권8호
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    • pp.40-47
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    • 2010
  • Micro Grid(MG)는 새로운 개념의 전력시스템으로 Smart Grid 기술의 일환으로 관심을 받고 있다. 기본적인 MG의 개념은 신/재생에너지를 포함한 분산전원의 도입 및 효율적인 계통운영이지만 여기에는 전력공급의 신뢰성과 경제성이 배제될 수 없는 요소임은 확실하다. MG라는 새로운 계통의 개념을 도입하는데 있어서 기존 전력계통(Utility Grid)과의 간섭, 신뢰도 및 전력품질의 문제들이 해결해야 하는 숙제로 떠오르고 있는데 이에 대한 대안 중 하나가 에너지저장기술이다. 그러나 본 기술은 아직까지는 초기투자비 및 운영유지비가 매우 높은 수준이기 때문에 MG의 설계에 있어서 신뢰도와 경제성을 함께 고려한 Energy Storage System(ESS)의 설치방법이 필요로 된다. 이에 본 논문에서는 공급신뢰도기준을 충족할 수 있는 ESS의 최소필요용량 및 적정투자시점을 결정하는 확률론적 방법을 제안하고 이에 대한 사례연구를 수행하였다.

분산전원 연계선로에서 지락고장시 중성선의 과전류 해석 및 보호계전기의 새로운 알고리즘 (An Overcurrent Analysis in Neutral Line and Algorithm to Prevent Malfunction of Relay in Distributed Generations)

  • 신동열;김동명;차한주
    • 전기학회논문지
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    • 제58권10호
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    • pp.1916-1922
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    • 2009
  • Introducing distributed generators(DGs) to utility distribution system can cause malfunction of relay on the grid when ground faults or severe load unbalances are occurred on the system. Because DGs interconnected to the grid can contribute fault currents and make bidirectional power flows on the system, fault currents from DGs can cause an interference of relay operation. A directional over current relay(DOCR) can determine the direction of power flow whether a fault occurs at the source side or load side through detecting the phases of voltage and current simultaneously. However, it is identified in this paper that the contributed fault current(Ifdg) from the ground source when was occurred to contribute single-line-to-ground(SLG) fault current, has various phases according to the distances from the ground source. It means that the directionality of Ifdg may not be determined by simply detecting the phases of voltage and current in some fault conditions. The magnitude of Ifdg can be estimated approximately as high as 3 times of a phase current and its maximum is up to 2,000 A depending on the capacity of generation facilities. In order to prevent malfunction of relay and damage of DG facilities from the contribution of ground fault currents, Ifdg should be limited within a proper range. Installation of neutral ground reactor (NGR) at a primary neutral of interconnection transformer was suggested in the paper. Capacity of the proposed NGR can be adjusted easily by controlling taps of the NGR. An algorithm for unidirectional relay was also proposed to prevent the malfunction of relay due to the fault current, Ifdg. By the algorithm, it is possible to determine the directionality of fault from measuring only the magnitude of fault current. It also implies that the directionality of fault can be detected by unidirectional relay without replacement of relay with the bidirectional relay.

모의배전계통에 초전도한류기의 도입위치에 따른 전류제한 특성 (Current Limiting Characteristics due to Application Location of a Superconducting Fault Current Limiter in a Simulated Power Distribution System)

  • 유일경;김진석;김명후;김재철;임성훈
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권12호
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    • pp.90-95
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    • 2009
  • 배전계통에서 전력수요의 증가와 분산전원의 증가로 대용량 변압기의 적용이 불가피하게 되었다. 하지만, 대용량 변압기로 교체할 경우 배전계통에 고장발생시 고장전류의 크기가 증가되어 기존에 설치된 차단기 및 보호기기의 차단용량 초과로 인해 교체에 따른 경제적 비용 상승이 우려된다. 따라서, 대용량 변압기의 교체시 고장전류 증가 문제를 해결하기 위한 방안 중 하나로 초전도한류기를 설치하는 방안을 검토하고 있다. 하지만, 초전도한류기는 도입위치에 따라 ��치 발생 시 초전도한류기의 저항 크기가 다르게 되며, 이로 인해 고장전류 제한효과가 다르게 되며 기존의 보호 장치들의 동작에 영향을 주게 된다. 본 논문에서는 모의 배전계통에 초전도한류기를 적용하였을 경우 도입위치에 따라 전류제한효과를 포함하여, 모선 전압강하, 고장제거에 따른 초전도한류기의 회복특성을 실험을 통해 비교 분석하였다.

배전계통에서 변압기 결선에 의한 역 조류현상에 관한 연구 (A Study on the Reverse-Power-Flow Phenomenon due to Transformer Wiring Types in Distribution System)

  • 신동열;하복남;정원욱;차한주
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.111-119
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    • 2008
  • 본 논문에서는 최근 분산전원 확대보급에 따라 계량오차 발생, 변전소 CB 또는 Recloser, 수전설비 VCB의 OCGR 오동작, 배전자동화 시스템 거짓FI 정보발생 등 한전 배전계통에서 발생되는 오동작 현상에 대해서 원인분석을 수행하였고 그 원인은 변압기 결선에 의한 역 조류현상임을 규명하였다. 이러한 역 조류현상의 영향으로 배전계통의 3상 기본파 전류가 N상에서 동상이 되어 3배의 전류로 합산되었으며, 이 현상을 근거로 새로운 계통해석 방법을 제시하였다. 새로운 계통해석 방법을 적용하여 구간별 고장전류를 해석하였고, 역 조류현상 규명을 위해 변압기 결선형태 별로 역 조류 발생여부를 실험하였다. 또한 PSCAD/EMTDC로 실제 계통을 모의함으로써 역 조류에 의한 오동작 현상을 줄이기 위한 방법으로 중성선의 영상임피던스를 조절하는 방법을 제시하였다.

계통전압 관측기를 이용한 계통연계형 인버터의 예측전류제어 (Predictive Current Control of a Grid-Connected Inverter with Grid Voltage Observer)

  • 이귀준;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.159-166
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    • 2010
  • 분산전원을 계통에 연계하기 위해서는 전류제어가 필수적이며, 최근에 고성능 DSP(Digital Signal Processors)를 기반으로 빠른 동특성을 만족시키는 예측전류제어에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 예측전류제어는 디지털 구현 시 발생하는 시지연, 파라미터 및 입력값의 오차, 노이즈에 의한 간섭으로 인해 제어 성능이 감소할 뿐만 아니라 시스템을 불안정하게 하는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문은 계통연계형 인버터 응용에 있어서 계통전압 관측기를 이용한 예측전류제어를 제안한다. 전압 관측기 이득 선정을 위해, 계통전압에 존재하는 저차 고조파에 의한 영향을 고려하며, 필터 파라미터 오차에 의한 영향을 분석한다. 제안된 방법은 빠른 전류응답특성 뿐만 아니라, 전압센서를 사용하지 않음으로 인해 노이즈에 강인하며 시스템 구현이 간단하고 계통의 저차 고조파에 강인한 전류제어성능을 갖는다. 제안된 방법의 타당성은 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증한다.

독립형 마이크로그리드 내 분산전원별 최적용량 결정 방법 (Determining the Optimal Capacities of Distributed Generators Installed in A Stand-alone Microgrid Power System)

  • 고은영;백자현;강태혁;한동화;조수환
    • 전기학회논문지
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    • 제65권2호
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    • pp.239-246
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    • 2016
  • In recent years, the power demand has been increasing steadily and the occurrence of maximum power demand has been moving from the summer season to the winter season in Korea. And since the control of electric power supply and demand is more important under those situations, a micro-grid system began to emerge as a keyword for the sTable operation of electric power system. A micro-gird power system is composed of various kinds of distributed generators(DG) such as small diesel generator, wind turbine, photo-voltaic generator and energy storage system(ESS). This paper introduces a method to determine the optimal capacities of the distributed generators which are installed in a stand-alone type of microgrid power system based on the fundamental proportion of diesel generator. At first, the fundamental proportion of diesel generator will be determined by changing from 0 to 50 percent. And then we will optimize the capacities of renewable energy resources and ESS according to load patterns. Lastly, after recalculating the capacity of ESS with consideration for SOC constraints, the optimal capacities of distributed generators will be decided.

고조파 필터 및 인버터의 용량을 고려한 분산전원 시스템의 역률 제어에 관한 연구 (A Study on Power Factor Control of Inverter-based DG System with Considering the Capacity of an Active Harmonic Filter and an Inverter)

  • 김영진;황평익;문승일
    • 전기학회논문지
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    • 제58권11호
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    • pp.2149-2154
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    • 2009
  • Electric power quality in power transmission/distribution systems has considerably been deteriorated with the increase in the capacity of distributed generators (DGs). It is because inverters, connecting DGs to conventional power grids, tend to generate harmonic current and voltage. For harmonic mitigation, a large amount of research has been done on passive and active filters, which have been operating successfully in many countries. This paper, therefore, presents how to adopt the filters to an inverter-based DG, with considering a system consisting of both inverter-based DG and harmonic filters. In particular, this paper describes the simulation results using the PSCAD/EMTDC: firstly, the relationship between total harmonic distortion(THD) of current and output power of DG: secondly, the harmonic mitigation ability of passive and active filters. The system, furthermore, is obliged to satisfy the regulations made by Korean Electric Power Corporation(KEPCO). In the regulations, power factor should be maintained between 0.9 and 1 in a grid-connected mode. Thus, this paper suggests two methods for the system to control its power factor. First, the inverter of DG should control power factor rather than an active filter because it brings dramatic decrease in the capacity of the active filter. Second, DG should absorb reactive power only in the range of low output power in order to prevent useless capacity increase of the inverter. This method is expected to result in the variable power factor of the system according to its output power.

전력가격 평균회귀성을 고려한 연료전지 발전의 실물옵션 분석 (A Real Options Analysis on Fuel Cell Power Plant considering Mean Reverting Process of Electricity Price)

  • 박호정;남영식
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제27권4호
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    • pp.613-637
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    • 2018
  • 분산전원으로서의 장점을 지닌 연료전지는 높은 투자비용과 전력가격의 불확실성에 영향을 받는다. 본 논문에서는 연료전지 투자의 비가역성과 전력가격의 불확실성을 고려한 실물 옵션 모형을 제시하도록 한다. 대부분의 실물옵션 모형은 분석의 편의상 기하학적 브라운 과정을 가정하지만, 본 연구에서는 평균회귀적인 전력가격의 특성을 반영한 경제성 평가모형을 개발하되 투자옵션 가치의 닫힌 해 또한 제시하도록 한다. 20MW급 연료전지 발전을 위한 데이터와 국내 RPS 상황을 고려한 실증분석 결과, 가격 불확실성을 고려하지 않은 경우 연료전지 발전의 투자 경제성은 확보되지만, 가격 불확실성이 존재할 경우 경제성이 저감되는 것으로 나타났다. 이는 연료전지 발전시설의 도입 및 활성화를 위해서 수입과 비용을 포함하는 종합적인 수익구조 개선 외에도 정책적 지원이 추가적으로 필요함을 시사한다.

분산시스템 환경에 적합한 효율적인 RFID 인증 시스템 (Efficient RFID Authentication protocol for Distribution Database Environment)

  • 최은영;이수미;임종인;이동훈
    • 정보보호학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.25-35
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    • 2006
  • 무선 주파수 인식 (RFID: Radio Frequency Identification) 시스템은 원거리 사물 인식 시스템의 중요한 기술로 인식되고 있다. 그러나 RFID 태그의 사용은 시스템 보안과 프라이버시 침해의 문제를 발생시킨다. 저가형의 RFID 시스템은 연산 능력, 전원 공급, 데이터 저장량 등에서 제약을 받는다. 그러므로 RFID 시스템에서의 태그의 연산량은 저가형의 RFID 시스템 환경에서 중요한 요소로 고려되어야만 한다. 본 논문에서는 태그가 단 한 번의 해쉬 연산만으로 상호 인증을 수행하는 효율적인 인증 프로토콜을 제안하며, 제안된 기법은 분산시스템에 적용 가능하기 때문에 유비쿼터스 환경에 적용 가능하다.