• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.326-328
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• 2008

본 논문의 목표는 실제 시스템과 가장 유사한 이중여자 유도발전기(Doubly-Fed Induction Generator)의 시뮬레이터를 구현하고 실험을 통해서 그것을 검증하는 것이다. 바람의 속도를 2D 룩업 테이블을 이용하여 데이터화 한 후 터빈 모델의 입력으로 인가한다. 터빈 모델의 파라미터는 실험용 이중여자 유도발전기의 것과 동일하게 설정하여 실제 시스템과 유사하게 하였다. 지금까지는 이중여자 유도발전기를 모사하기 위하여 매트랩(Matlab) 등을 이용하였지만 실제와 다소 다르다는 문제와 구현하기 힘들다는 문제를 가지고 있었다. 하지만 본 논문에서는 심플로러(Simplorer)를 이용하여 쉽고 정확한 시뮬레이터를 구현하였다. 터빈과 이중여자 유도발전기는 기어를 이용하여 직결함으로써 실제 시스템과 매우 가깝게 모사하였으며 이중여자 유도발전기의 회전자를 여자시키기 위해 이산 캐리어 변조 방법을 이용하여 매트릭스 컨버터를 구동하였다. 그리고 실험을 통해서 시뮬레이터의 결과와 실험 결과의 비교 및 검증을 한다. 궁극적으로 어떤 지역의 바람의 품질과 발전량 등 중요한 정보를 얻기 위해 실제 크기의 발전기를 설치하지 않고 본 논문에서 개발한 시뮬레이터를 이용하여 쉽게 그 정보들을 얻을 수 있다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.349-360
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• 2006

이중여자 유도형 풍력발전 시스템은 다른 풍력발전 시스템에 비하여 에너지 변환 효율이 우수하고 전력변환 장치의 용량이 작아도 되는 특성이 있다. 이러한 특징을 살리기 위해서는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지의 변화를 고려하여 발전기의 제어기를 설계해야 한다. 본 논문에서는 상위 제어기와 하위 제어기로 구분하여 이중여자 유도 발전기의 제어기를 설계하였다. 상위 제어가는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지가 변화함에 따라서 발전기의 운전모드를 결정하고 제어 기준값을 계산한다. 발전기의 운전모드는 최저 속도 제어와 가변 토크 제어, 그리고 토크 제한 모드로 구성된다. 하위 제어기는 상위 제어기의 지령에 따라서 발전 시스템의 전류를 제어한다. 또한 본 논문에서는 3kW급 권선형 유도기를 사용한 이중여자 유도형 풍력발전기의 시뮬레이터를 제작하였다. 설계한 제어기는 시뮬레이터에 적용하여 실험적으로 검증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.542-545
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• 2009

고창의 전력품질 실증시험장에서 계통에 연계된 풍력발전 시뮬레이터를 이용하여 풍력발전기의 특성을 파악하기 위해, 가변 풍속에서 이중여자 풍력발전기의 회전속도와 유효전력의 변화가 계통에 미치는 영향을 분석하였다. 고창의 전력품질 실증시험장은 22.9kV 계통에 전력품질 향상기기(DVR, STATCOM, SSTS)와 전력품질 외란 발생장치 등이 구축되어 있다. 모터와 VVVF를 이용하여 풍력발전기의 블레이드를 구현하고, 유도형과 이중여자 유도형 풍력발전기를 모의할 수 있는 시뮬레이터를 개발하였다. 선로의 길이를 20 kM로 가정하고, 덕적도의 풍속데이터를 이용한 가변풍속 패턴을 설정하여 풍력발전기의 회전속도에 대한 출력특성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.147-149
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• 2004

이중여자 유도형 풍력발전 시스템은 권선형 유도기클 사용하며, 고정자 권선은 계통에 직접 연결하고, 전력변환 장치를 사용하여 회전자 권선의 전압을 제어함으로써 발전기의 토오크와 고정자의 무효전력을 제어할 수 있다. 발전기의 토오크는 주어진 풍속에서 최대가 되도록, 고정자의 무효전력은 항상 '0'이 되도록 하였으며, 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.56-61
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• 2012

본 논문에서는 이중여자 유도발전기 기반 가변속도 풍력발전 시스템의 퍼지 모델링 및 안정도 해석에 관하여 다루고자 한다. 일반적인 풍력발전 시스템은 복잡한 비선형성 기반 동적방정식으로 구성되며, 플랜트를 구성하는 각 파라미터 수치 역시 주변 환경에 의해 변화할 여지가 있다. 풍력발전 시스템의 해석을 위하여 본 논문에서는 비선형성 및 불확실성에 강인한 퍼지 제어 기법을 기반으로 제어이론을 구성하고자 한다. 이중여자 유도발전기 기반 풍력발전 시스템의 퍼지 모델링 및 시스템 안정화를 위한 퍼지 제어기 설계 기법이 제안된다. 해당 제어 기법은 리아푸노프 기반 안정도 해석에 의해 점근 안정도를 보장받게 되며, 가상 시뮬레이션을 통한 시스템 효율성을 입증하게 된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.205-207
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• 2008

본 논문에서는 권선형 유도기를 사용한 이중여자 유도형 풍력발전기용 제어기를 개발하였다. 제어기는 발전기의 회전속도와 발전량, 기리고 계통 전압 등의 조건에 따라서 발전기를 자동으로 제어한다. 발전이 가능한 조건에서는 발전기의 유효전력은 최적값이 되도록 제어된다. 또한, 풍력발전 시스템의 무효전력은 계통 운영자의 요구, 계통 전압, 그리고 발전량 등을 고려하여 무효전력 제어 모드를 스스로 결정하도록 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1236-1237
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• 2007

본 논문에서는 이중여자 유도형 풍력발전기를 제어하기 위한 Power Conditioner Unit을 개발하였다. Power Conditioner Unit은 크게 전력변환을 담당하는 컨버터와 제어기로 구성된다. 컨버터는 2대를 back-to-back 구조로 연결하여 전력을 양방향으로 제어한다. 제어기는 계통의 전압 상태, 발전기의 회전속도와 발전량, 그리고 계통 운영자의 요구에 따라서 발전기의 발전량과 발전 시스템의 출력 역률 또는 계통전압을 제어한다.

• 전력전자학회지
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• 제11권1호
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• pp.19-25
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• 2006

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.224-226
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• 2003

권선형 유도 발전기는 고정자뿐만 아니라 회전자에도 전력을 공급할 수 있는 이중여자의 구조를 가지므로 제어의 폭이 넓은 장점을 가진다. 본 연구에서 구성하는 권선형 유도발전기 시스템은 계통 연계형으로 유도발전기의 고정자는 계통에 직접 연결되고, 회전자는 AC/DC/AC 컨버터를 통해 계통과 연결된다. 간 연구는 이러한 시스템에서 가변속의 동력아래 고정자측 유효전력과 무효전력을 회전자의 d-q 독립제어에 의하여 동시제어가 이루어지도록 하는 연구이다. 본 연구에서는 종래의 유도발전기 시스템에서 터빈의 속도가 동기속도 이상이 되어야만 일정한 전력을 얻을 수 있는 최대전력 점 트래킹 방식 보다 넓은 운전 범위인 동기속도 이하의 영역에서도 회전자 전력변환장치 용량이내에서 일정 전력제어가 가능하도록 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.274-276
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• 2006

본 논문은 계통전압 불평형시 풍력발전용 DFIG (Doubly-Fed Induction Generator)의 유효전력과 무효전력 맥동을 제어하는 새로운 기법을 제시한다. 발전기 토크식을 대칭좌표법을 이용하여 정상분과 역상분의 전류로 표현하고 토크 맥동을 제거하기 위한 회전자 역상분의 지령전류를 유도한다. PSCAD/EMDTC를 이용한 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 타당성을 검증한다.