• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5550-5558
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• 2015

최근 환경오염원의 배출이 적고, 에너지 효율이 높은 연료전지에 대한 관심이 높아지고 있으며, 특히 고온동작 연료전지의 경우 대용량 연료전지발전시스템(FCGS, Fuel Cell Generation System)으로 전력계통에 연계되고 있다. 그러나 대용량 FCGS는 계통의 각종외란(불평형전류, 고조파, 서지 등)에 의하여 보호기기의 오동작, 제어소자의 소손현상 및 제어신호 헌팅현상이 발생하여 이에 대한 대책이 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 전력분석장비를 이용하여 대용량 FCGS에서 발생하는 실 계통 문제점을 분석하고, PSCAD/EMTDC, ETAP, P-SIM 소프트웨어를 이용하여, FCGS설비 및 FCGS의 접지계통과 불평형전류, 고조파, 서지와 같은 계통외란현상의 모델링을 수행하였다. 또한, 각 계통외란에 대한 방지대책을 수립하기 위하여, 불평형전류를 줄이기 위한 중성점접지저항기(NGR, Neutral Ground Resister)운용알고리즘, 고조파를 기준 범위 이내로 줄이기 위한 고조파필터 설계알고리즘, 서지로부터 설비를 보호하기 위한 SPD(Surge Protective Device) 운용알고리즘, 적절한 접지계통을 적용하기 위한 접지계통 운용알고리즘을 제안하였다. 이를 검증하기 위하여 상기에서 제시한 모델링을 이용하여, FCGS의 주요 장해요인들을 모의한 결과, 본 논문에서 제안된 대용량 FCGS의 계통외란방지알고리즘의 유용성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.169-171
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• 2007

화석연료는 산업의 발전에 큰 영향을 주었으나, 최근 지구 온난화, 환경요인, 자원의 고갈에 대한 문제점이 대두되고 있다. 이러한 화석연료를 대체할 새로운 에너지원으로 신 재생 에너지가 각광받고 있다. 신 재생에너지는 각각의 단점으로 인해 독립적인 발전 방식보다는 분산전원 역할로서의 상용계통과 연계한 계통 연계형이 적합하다고 판단되어진다. 그리하여 본 연구에서는 태양광과 연료전지의 복합발전 시스템에 대한 연구를 진행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.185-187
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• 2006

본 논문은 신 발전 방식들 중 하나인 용융탄산염형 연료전지 발전시스템의 국산화연구와 관련하여, 연료전지로부터 생성된 전력을 전력계통에 안정되게 변환, 주입하기 위한 계통연계형 전력변환기를 제작하고 단위기기별 성능 시험을 수행한 결과이다. 250kW급 전력변환기의 구조 설계와 단위기기 설계는 250kW급 용융탄산염형 연료전지 시스템의 정격 사양 및 스택의 운전 형태를 시뮬레이션 하여 진행되었으며, 크게 DC/DC 컨버터부와 DC/AC 인버터부의 회로로 구성된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.263-265
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• 2006

연료전지를 이용한 가정용 분산전원시스템은 열과 전기를 동시에 얻을 수 있는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 PEMFC형 연료전지의 V-I 특성과 이에 따른 계통연계형 가정용 연료전지 시스템의 전력제어 시 고려해야 할 사항을 기술하고 제안된 제어방식에 대해 수행된 시뮬레이션 및 시험결과를 제시하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.353-354
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• 2006

계통운영 보조서비스는 전력계통의 안정성 확보, 전기품질 유지 및 전력거래 활성화를 위한 필수적인 서비스이다. 계통운영보조서비스의 비용요소는 연료비, 운영유지비, 자본비용, 기회비용으로 구분된다. 이의 적정비용규모를 산정하여 보조서비스 제공자에게 보상함으로써 전력의 공급안정성 화보에 크게 기여할 수 있게 된다. 여기서는 국내 전력시장에서 연료비와 운영유지비 측면에서 적정비용규모를 산정하고 현재 운용중인 시장규칙과 비하여 개선방안을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.523-524
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• 2015

신재생 에너지는 발전 시 연료가 들지 않는다는 특징과 친환경적인 이유로 각광 받고 있다. 이러한 특징으로 인해 에너지 독립 계통을 구성하는 데 주요 역할을 한다. 풍력, 태양광, 에너지 저장 장치 등이 분산 전원으로서 계통을 구성하게 되는데, 낮은 효율과 높은 초기 설치비용으로 인해 디젤 발전기나 마이크로 터빈 등 소형 발전기를 예비 전력으로서 부착하는 경우가 대부분이다. 이러한 분산 전원들은 가격이 제각각이며 기존의 화석연료 발전기처럼 비용 함수 모델링이 어려워 경제적 분석이 어려웠다. 이 논문은 이러한 신재생 에너지를 사용한 독립 마이크로그리드를 경제적 관점에서 분석하는 것이 목적이다. 따라서 계통을 분석하는 가장 보편적인 방법인 최적 조류 계산(OPF, Optimal Power Flow)방법과 가격을 최소화하는 점을 찾는 경제급전(ED, Economic Dispatch)방법을 사용하였다. 두 가지 방법의 결과를 비교하여 발전 비용을 줄일 수 있는지에 대해 조사하였다. 7-Bus 가상 계통을 만들어 사용하였고, OPF와 ED의 발전 비용은 PowerFactory$^{(R)}$ 프로그램을 통해 시뮬레이션 하여 데이터를 얻었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.47-48
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• 2010

발전용 연료전지시스템에서 PCS를 여러 대 병렬운전하게 되는 경우 계통에 이상이 발생하여 단독운전으로 모드전환 시 각 계통연계 스위치의 동작 시간 차이 및 각 제어기의 연산시간 차이에 의해 단일 인버터의 모드전환 시 보다 더 큰 과도상태가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 병렬 연결된 3상 계통연계 인버터에서 과도상태를 최소화 할 수 있는 병렬운전 기법을 선정하고 과도상태 없이 모드전환 할 수 있는 간접전류 제어기법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.517-519
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• 2005

본 논문에서는 연료전지를 이용한 가정용 발전 시스템의 계통 연계를 위한 새로운 단상 인버터 시스템을 제안한다. 제안한 방식에 의해 역률 1에 가까운 전원 품질로 독립 운전과 계통연계 운전이 가능하고 자동 모드 전환시 최소의 과도상태를 갖는다. 또한 제안한 인버터 제어기는 연산이 적고 구조가 간단하여 저가격의 고정소수점 DSP로 구현이 가능할 뿐 아니라 정상상태 오차가 거의 없고 양호한 과도상태 응답특성을 얻을 수 있다. 제안한 계통연계형 인버터의 제어기에 관하여 기술하고 모의실험 및 실험에 의하여 그 타당성을 입증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.74-75
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• 2011

EBOP(Electrical Balance of Plant)는 연료전지 출력인 DC 전원을 전력변환기술을 이용하여 계통 전원에 연계하는 계통 연계 인버터 시스템이다. 포스코파워에서 개발한 3MW급 EBOP 시스템은 국제 규격(IEEE std.1547, UL1741)에 의한 성능 검증 시험을 거치고 국내 2개 현장에 5기를 적용하여 운전 중이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.456_457
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• 2009

본 논문은 마이크로소스를 계통 연계하여 운전 시 필수적이므로 계통연계시의 기술적인 과제인 분산전원 종류에 의한 전압 고조파 및 주파수 안정도를 풍력발전의 회전자와 연료전지의 인버터에 연결 하였을 경우 미치는 영향과 저압 연료전지와 특 고압 풍력발전의 특성을 simulink를 사용하여 시뮬레이션을 구현하며 부하에 미치는 영향에 대하여 알아보도록 한다.