• 제목/요약/키워드: 불평형 전원전압

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30kW급 CVCF 인버터 기반의 Micro-grid의 정상상태 운용특성에 관한 연구 (Normal Operation Characteristics of 30kW Scale CVCF Inverter-Based Micro-grid System)

  • 페레이라 마리토;이후동;태동현;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.662-671
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    • 2020
  • 최근, 국·내외적으로 CO2배출의 저감을 위한 기술적인 방안 중 하나로 도서지역의 마이크로그리드에 기 설치된 디젤발전기의 가동률을 줄이고 신재생에너지전원의 비중을 높여 운용하고 있는 실정이다. 특히, 국내에서는 가파도, 가사도, 울릉도 등의 도서지역에 디젤발전기와 신재생에너지, 전기저장장치로 구성된 독립형 마이크로그리드의 실증 및 보급 사업이 활발하게 진행되고 있으며, 기존의 디젤발전기 대신 정전압, 정주파수(constant voltage constant frequency, CVCF) 기능을 가진 CVCF 인버터 및 CVCF 인버터용 배터리를 도입하여 마이크로그리드를 안정적으로 운용하는 연구들이 진행되고 있다. 그러나, CVCF 인버터 기반 마이크로그리드의 정상상태 운용특성에 있어서, 출력이 불안정한 태양광전원과 풍력발전과 같은 신재생에너지전원이 계통에 연계되면서 전력품질에 많은 문제가 발생하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 신재생에너지전원과 전기저장장치 연계에 따른 마이크로그리드의 운용특성을 분석하기 위하여, PSCAD/EMTDC를 이용하여 30kW급 마이크로그리드 시스템을 모델링하고, 이를 바탕으로 마이크로그리드 시험장치를 구현한다. 30kW급 마이크로그리드 시스템을 바탕으로 시뮬레이션 및 시험을 수행한 결과, 제안한 방법이 CVCF 인버터 기반의 마이크로그리드 시스템에서 저전압, 과전압 및 불평형 문제를 개선하는 데 유용함을 확인하였다.

전원 전압 불평형시 계통연계형 인버터의 유효전력 리플 억제를 위한 듀얼 전류제어기 구현과 출력 전력의 실시간 제한 알고리즘 (Implementation of Dual Current Controller and Realtime Power Limiting Algorithm in Grid-connected Inverter during Unbalanced Voltage Conditions)

  • 송승호;김정재
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제55권1호
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    • pp.54-60
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    • 2006
  • A power limiting algorithm is proposed for stable operation of grid-connected inverter in case of grid voltage unbalance considering the operation limit of inverter. During the voltage unbalance the control performance of Inverter. is degraded and the output power contains 120Hz ripple due to the negative sequence of voltage. In this paper, conventional dual sequence current controller is implemented to solve these problems using separated control of positive and negative sequence. Especially the maximum power limit which guarantees the maximum rated current of the inverter is automatically calculated as the instant grid voltage changes. As soon as the voltage recovers the proposed algorithm can return to the normal power control mode accomplishing low voltage ride through. Proposed algorithm is verifed using PSCAD/EMTDC simulations and tested experimentally at 4.4kW wind turbine simulator set-up.

전원 전압 불평형시 이중여자 유도형 풍력발전 시스템의 토크 리플 저감을 위한 계통연계 인버터 제어 알고리즘 (Grid-connected Inverter Control Algorithm for Torque Ripple Compensation in Doubly-Fed Induction-type Wind Power Generation System)

  • 정병창;송승호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.317-319
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    • 2005
  • In this paper, control algorithm for torque ripple compensation in DFIG wind power generation system is proposed. A simple PI controller is designed for the negative sequence voltage cancellation using negative sequence currents in the grid-side converter. As a result, the stator voltage contains only the positive sequence components and the torque pulsation of the generator is effectively compensated. Propose algorithm is confirmed with PSCAD simulation model.

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축방향 누설자속 측정에 의한 유도전동기의 고정자 결함검출에 관한 연구 (A Study of Stator Fault Detection for the Induction Motor Using Axial Magnetic Leakage Flux)

  • 신대철;김영환
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.131-137
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    • 2005
  • 본 논문은 유도 전동기에 대한 상태 모니터링 시스템의 도구로서 축방향 누설자속 측정 방법을 사용할 수 있는가를 평가하고 전동기에 대한 진단 알고리즘을 개발하는 것이다. 결함검출을 위해 전동기를 정지시키지 않고 전동기의 코일단에 설치된 자속코일로 누설자속 신호를 수집하여 전동기의 각종 결함을 검출하기 위해 시간과 주파수영역으로 신호를 분석한다. 전동기 각각의 결함에 대해 시간과 주파수 영역에서 특정 신호 현상이 검출되었다. 전원전압 불평형과 고정자 권선의 선간 단락은 축방향에서 측정된 고해상도의 누설자속 스펙트럼으로부터 특정 측대파와 회전자봉 통과주파수의 측대파를 분석함으로서 결함을 검출할 수 있다. 주파수 영역에서의 스펙트럼이 모니터링 목적으로 더욱 유용하다는 결론을 얻었다. 본 논문에서는 유도 전동기의 축방향 누설자속 측정이 진단 방법으로서 적합한 도구임을 증명하고 결함을 검출하기 위한 알고리즘을 개발하였다.

선형 및 비선형 부하에 적용 가능한 3상 전압변동 발생기의 스위칭 특성해석 (Switching Characteristics Analysis of a 3-phase Voltage Disturbance Generator Applicable to Linear and Nonlinear Loads)

  • 노의철;박성대;김인동
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.163-170
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    • 2008
  • 본 논문에서는 DVR 등의 전력품질 개선장치들의 성능시험에 용이하게 사용하기 위하여 제안한 3상 전압변동 발생기에 대하여 선형뿐만 아니라 비선형 부하에서도 동작이 가능함을 보이는 스위칭 특성해석을 하였다. 선형 부하의 경우는 전류가 연속이므로 전압변동 발생기를 구성하는 SCR 사이리스터의 자연전류(natural commutation)가 용이하게 발생하지만, 비선형 부하의 경우는 전류 불연속 모드 동작이 발생하여 SCR 사이리스터의 원활한 스위칭이 이루어질 수 없는 경우도 있다. 따라서 비선형 부하 시 전류 불연속 구간에서의 SCR 사이리스터의 스위칭 패턴을 분석하여 전압 새그(sag), 스웰(swell), 순간정전(outage), 전압불평형(voltage unbalance) 동작이 선형에서와 동일하게 발생되는 조건을 파악하였다. 각각의 기능을 발생시키는 원리와 동작 특성을 해석하였으며 시뮬레이션과 실험을 통하여 성능을 확인하였다. 본 논문에서 다룬 전압변동 발생기는 전원 외란 발생을 낮은 비용으로 구현해 낼 수 있고 구조와 제어가 간단하여 전력품질 개선과 관련된 연구를 하는데 용이하게 활용될 것으로 기대한다.

전기철도계통에 순간전압강하 보상장치 적용에 관한 연구 (A Study on the Application of the DVR in AC Electric Traction System)

  • 최준호;김태수;김재철;문승일;남해곤;정일엽;박성우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.95-104
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    • 2003
  • 전기 철도계통은 기존 전력계통과 달리 단상, 대용량 부하로 필연적으로 전압강하, 전압불평형 및 고조파 왜곡 등의 전력품질의 문제가 발생한다. 이러한 문제점 중 상시전압강하는 전력품질의 가중 중요한 요소로서 SVC(Static Var Compensator) 또는 STACOM(Static Compensator)를 설치하여 전압강하를 보상하는 연구가 수행되었다. 또한 순시전압강하는 고속으로 운전중인 철도차량의 제어 및 안전에 상당한 영향을 미칠것으로 예상된다. 따라서 본 논문에서는 AT(Auto Transformer)급전계통에 적용되는 순간전압강하 보상장치에 관한 연구를 수행하였다. 순간전압강하에 의한 철도차량의 과도해석을 위해 전원, 철도급전변압기, AT, 철도선로 및 철도 차량부하를 모델링 하였다. 또한 순간전압강하 발생시 철도차량부하의 과도특성을 분석하였고 이를 보상하기위한 순간전압강하 보상장치 (DVR:Dynamic Voltage Restorer)를 제안하였다. 순간전압강하 보상 시뮬레이션 결과, 순간전압강하 보상장치의 철도급전계통의 적용은 상당히 유용함을 알수있었다.