• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.704_705
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• 2009

This paper presents a axial flux permanent magnet synchronous generator(AFPMSG), which is suitable for both vertical-axis and horizontal-axis wind turbine generation system. The design and construction features of the AFPMSG are reviewed. The characteristic analysis is performed such as cogging torque and e.m.f waveform, with the aid of a 3D finite element method. The experimental results confirm the characteristic analysis developed.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제37권1호
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• pp.1-14
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• 2017

A series of coupled time domain simulations considering stochastic waves and wind based on five 1-h time-domain analyses are performed in normal operating conditions. Power performance and tower base Fore-Aft bending moment and pitching motion response of the floating spar-buoy wind turbine with 2 MW direct-drive PMSG have been analyzed by using HAWC2 that account for aero-hydro-servo-elastic time domain simulations. When the floating spar-buoy wind turbine is tilted in the wind direction, maximum of platform pitching motion is close to $4^{\circ}$. Statistical characteristics of tower base Fore-Aft bending moment of floating spar-buoy wind turbine are compared to that of land-based wind turbine. Maximum of tower base Fore-Aft bending moment of floating spar-buoy wind turbine and land-based wind is 94,448 kNm, 40,560 kNm respectively. This results is due to changes in blade pitch angle resulting from relative motion between wave and movement of the floating spar-buoy wind turbine.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1771-1774
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• 2005

가변속 직접 구동형 영구자석 농기발전기와 감속기(38:1)를 2 MW의 유도전동기축에 직결로 결합하여 유도전동기의 속도제어 통하여 발전기 단자전압을 인버터의 출력으로 계통에 전력을 전송하는 시험을 전기연구원에서 수행하였다. 인버터 출력 60 Hz의 상용전원으로 계통과 연계되는 동기발전기의 정격출력은 800 kW이며, 손실분을 제외한 인버터의 정격출력은 750 kW이다. 동기발전기는 속도 9 rpm에서 발전을 시작하여 정격속도인 25 rpm에서 정상적인 출력을 내도록 되어있다. 시험은 유도전동기 속도를 가변으로 각각의 속도에서 발전기 단자전압과 토오크를 측정하고, 정격속도에서 토오크 제어를 통한 최대전력을 측정하였다. 본 논문에서는 시험결과 분석 및 계통사고, 발전기 단락사고와 같은 극한상황에서 전력변환 장치를 보호하기 위한 보호시스템에 대한 국내 규정에 준하는 시험에 대한 결과를 보이고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.47-49
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• 2005

최근의 선박 추진시스템은 기존의 엔진, 터빈 둥의 구동 원에서 선박의 발전기로부터 선체 외부의 프로펠러와 일체형으로 구성된 모터를 구동하여 추진하는 전기추진식으로 변화되고 있다. 특히, 히토류계 영구자석재질의 발달로 인하여 대형선박의 추진을 위한 대용량 자석계자형 BLDC와 영구자석형 동기전동기의 설계 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 여전히 MW급 대용량 BLDC 추진전동기의 설계 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 5MW급 대용량 BLDC 추진전동기 설계 연구를 진행하였으며, 그 결과 슬롯 수에 의한 고정자 형상이 다른 3가지 타입의 인버터 내장형 MW급 모델을 설계하였다. 그리고 이들 모델들을 정자계 유한요소법을 이용하여 해석함으로써 고정자 형상에 따른 회전특성을 분석하였고, 이를 바탕으로 본 설계 조건에 적합한 고정자 형상 설계 방향을 제시하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.116-123
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• 2009

본 연구는 Matlab & Simulink에서 영구자석 동기형 풍력발전기(Permanent Magnetic Synchronous Generator Wind Turbine)모델링과 시뮬레이션을 수행한다. 모의실험으로는 풍속의 변동, 부하의 변동, 그리고 무한모선의 전압강하가 수행되었다. 이러한 모의실험을 통해 기존의 부하만이 존재하는 배전계통과는 달리 부하와 전원이 혼재되어 운용되는 분산전원 특히 풍력발전 계통연계시 발생할 수 있는 문제점과 전압변동 특성을 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.610-617
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• 2005

가변속 풍력발전 시스템의 시뮬레이션 모델을 PSCAD/EMTDC 기반으로 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 모델은 바람 모델, 회전자 다이나믹스, 동기 발전기, 전력 변환기, 변압기, 배전 선로, 무한 모선 등으로 구성되어 있다. 특히 블레이드의 공기역학적 특성과 전력 변환기의 제어 전략도 포함되어 실질적인 풍력발전기의 동작 특성을 시뮬레이션 할 수 있다. 개발된 시뮬레이션 모델을 이용하여 입력 풍속의 변동, 발전기 주변 부하의 변동, 계통측 전원 전압의 불평형 등의 다양한 조건에서 풍력발전기의 과도 상태 거동 특성을 확인하였다. 본 연구 결과는 앞으로 가변속 풍력발전기와 전력계통의 연계 운전시 신뢰성을 높이고 전력 시스템을 보호하기 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.296-308
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• 2010

본 논문은 영구자석형 동기발전기를 이용한 풍력발전 시스템의 3병렬 운전과 계통연계 기술을 제안한다. 영구자석형 풍력발전 시스템에서 back-to-back 컨버터는 발전기와 계통에 직접 연결되므로 시스템 정격에 준하는 전력 반도체 소자와 필터가 요구된다. 본 논문은 시스템의 전력변환부를 3병렬로 연결하고 병렬 운전에 의해 발생할 수 있는 순환 전류는 적절한 내부 인덕터 선정으로 해결한다. 낮은 스위칭 주파수로 운전되는 대용량 풍력발전 시스템의 THD 규정을 만족시키기 위해 최적 설계된 LCL필터를 사용하고 LCL필터에 의해 발생할 수 있는 공진 문제는 전력이론을 통한 능동 댐핑 기법을 통하여 추가적인 손실 없이 보상한다. 또한 계통 왜곡 및 불평형 시 발생할 수 있는 전력 품질의 문제는 추가적인 보상 알고리즘을 적용하여 향상시킨다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 병렬 운전 시스템과 알고리즘의 타당성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1292-1293
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• 2011

Electric double layer capacitor (EDLC) is used to overcome power quality problem caused by output power oscillation of wind turbines. A novel EDLC application for permanent magnet synchronous generator type wind power generation system is proposed in this paper. The structure of the proposed system is cost-effective and efficient. The proposed system including an EDLC is modeled and analyzed by PSCAD/EMTDC. The simulation results show the effectiveness and major features of the proposed system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.936-938
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• 2011

This paper suggests the slot wedge shape for reducing the cogging torque of a gearless type direct-drive permanent magnet synchronous generator with open slot shape. To achieve this, we are designed the appropriate specifications of the permanent magnet synchronous generator by selected the appropriate material of slot wedge and various slot wedge shapes. The PMSG models were analyzed by finite element method. Finally, we have suggested appropriate material of slot wedges and its shape which has benefit to further reducing cogging torque and preventing decreasing of the generating power.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.69-79
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• 2011

This paper proposes a new fuzzy speed control method based on Takagi-Sugeno fuzzy method of permanent magnet synchronous generators(PMSM) for variable-speed wind turbine systems. The proposed fuzzy speed controller consists of the control terms that compensate for the nonlinearity of PMSG and the control terms that stabilize the error dynamics. The conditions are derived for the existence of the proposed speed controller, and the gain matrices of the controller are given. The proposed control method can guarantee that the PMSG can effectively track the speed reference which is calculated through the MPPT control and can reduce the fluctuations of the generated power under even fast random wind conditions. To verify the performance of the proposed fuzzy speed controller, the simulation results are demonstrated.