• KIPE Magazine
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• v.16 no.3
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• pp.42-48
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• 2011

전기철도차량은 차량의 운행에 필요한 전력 및 동력을 공급하기 위한 대용량 추진제어 컨버터/인버터, 소용량 스위칭모드 전원장치와 같은 전력변환장치와 견인전동기에 이르기까지 다양한 설비를 갖추고 있다. 전기철도차량의 성능평가는 전력변환장치와 견인전동기를 포함한 추진장치의 성능평가라 할 수 있을 정도로 많은 비중을 차지하고 있다. 한국철도기술연구원은 국토해양부로부터 지정받은 성능시험기관으로써 국내 다양한 철도차량의 성능평가를 수행하고 있다. 본 논문에서는 철도차량의 성능시험기준을 근간으로 철도차량용 추진제어 인버터와 견인전동기의 성능 시험평가에 대한 방법 및 다양한 성능 시험평가 사례에 대하여 소개하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.546-549
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• 2009

풍력을 이용한 풍력발전기의 효율적 전력변환 시스템을 연구개발하기 위해서는 바람의 특성을 실내에서 정확히 구현할 수 있는 모의시험장치인 시뮬레이터가 요구된다. 모의시험장치는 바람을 받아 회전하는 블레이드 대신 풍속 값을 입력하여 전동기가 발전기에 토오크(torque)를 공급하게 된다. 모의시험장치를 설계하고 구현에 있어서 중요한 요소는 블라인드의 관성시정수와 축소모델인 5.83kW 모델 발전기 설계제작 그리고 고효율의 전력변환장치 설계 및 인버터 특성 알고리즘 구현이다. 본 논문은 2MW Gearless형 풍력발전기 KBP-2000M을 400:1 축소하여 제작한 모의실험장치에 최고의 출력 파워를 얻도록 Pitch Control 알고리즘을 적용한 측정 결과를 소개한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.10-12
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• 2020

차동 전력 조절기 시스템은 PV 모듈의 부분 음영으로 인해 전체 발전량이 감소하는 현상을 방지하기 위해서 사용한다. 기존의 차동 전력 조절기는 PV 패널과 바이패스 다이오드를 연결하여 구성한 PV 스트링당 한 개의 전력변환 장치가 필요하므로, 전력변환 장치의 개수가 증가하고 전력 시스템의 설치비용이 증가한다. 본 논문에서는 복수의 스트링에 단일 전력변환장치를 사용할 수 있는 차동 전력 조절기 모듈의 구조와 동작 알고리즘을 제안한다. 차동 전력 조절기에 대한 동작 알고리즘을 통해 다양한 부분 음영 조건 시에도 기존의 직렬 연결방식이나 차동 전력 조절 방식에 비하여 최대 발전량을 유지할 수 있다. 제안하는 차동 전력 조절기의 동작 알고리즘은 Matlab/Simulink 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.48-50
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• 2018

전력 변환 장치에서 전자기파 장해를 막기위한 EMI 필터는 큰 부피를 차지하고 있기 때문에 이를 줄이는 것이 전력 변환장치의 제작 비용뿐 아니라 크기도 줄일 수 있어 전력 변환밀도를 높이는 유용한 방법이 된다. 기존에는 전력 변환 장치측면에서 스프레드 스팩트럼 및 소프트 스위칭을 구현하는 방법, 능동형 EMI 필터를 사용하는 방법 등이 제안되어 왔다. 하지만 공진형 컨버터의 경우 동작주파수를 흔드는 스프레드 스펙트럼을 사용하면 전압이득이 크게 영향을 받아 출력 전압의 제어 성능이 떨어진다. 본 논문에서는 공진형 컨버터에서 스프레드 스펙트럼을 구현하여 EMI 노이즈를 줄이는 동시에 원하는 출력 전압 제어 성능을 확보하기 위한 공진 탱크와 스프레드 스펙트럼 기법의 디자인 방법을 제안한다. 제안하는 디자인 방법의 타당성을 검증하기 위해 실험적으로 출력 전압제어 성능과 EMI 감소분을 보이고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.37-38
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• 2016

본 논문에서는 유도가열방식 세정장치의 티타늄 용기 특성을 분석하고 전력변환장치를 설계한다. 코일에 흐를 전류를 계산하기 위한 용량 산정은 기체의 온도 변화량 및 용기 가열 시간을 고려하여 증기 가열에 필요한 열량을 수학적으로 분석하고 설계한 전력변환장치를 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 전기의세계
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• v.44 no.11
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• pp.21-27
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• 1995

최근 전력변환장치 및 전동기 드라이버에서 전력용스위칭 소자의 사용 증가와 관련하여 고조파 저감 및 역율개선에 대한 관심이 증가되어지고 있다. 더욱이 유럽 및 미국에서는 전력변환 장치에 대한 고조파 저감 및 역율개선에 대한 규격들(IEC 555-2, IEEE 519)이 정립되어 많은 전기.전자 산업. 가전 제품들이 이 규격에 근거한 전고조파 왜형(total harmonic distortion)에 대하여 제한을 받고 있다. 적절히 설계되어진 역율개선(power factor correction) 회로들은 공급 전원과 동상이며 정현파형상의 전류를 상용 전원에 제공하며 규격에서 제한된 고조파 성분을 제거하는 역할을 한다. 본고에서는 이들 고조파 제한에 관한 규격에 대하여 고찰하고 전력 변환 장치에 대한 입력전원의 고조파 저감 및 역율개선에 대하여 지금까지 개발 및 연구되어진 PFC 회로 및 제어기법에 대하여 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.296-298
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• 2007

신재생에너지원의 하나인 연료전지 시스템이나 배터리 백업용 전력변환 회로는 많은 응용분야에서 고승압 직류변환장치의 구조로 낮은 입력전압을 높은 출력전압으로 승압한다. 이를 위한 고승압회로의 여러 가지 방식중에서 다단으로 직렬 접속된 구조의 직류변환장치는 복잡하고 비용이 큰 단점이 있다. 또한 높은 출력전압을 얻을 수 있는 플라이백 직류전원장치는 누설성분에 의해 손실이 크므로 효율이 낮고 소자의 스트레스가 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 배압회로와 결합 인덕터를 이용한 고승압 전원장치를 제안한다. 제안하는 회로는 24V입력에서 300V로 승압한다. 결합 인덕터의 이차 전압은 배압회로에 의해 정류되고 인덕터의 일차측 승압전압과 병렬로 연결되어 출력전압을 만든다. 높은 승압전압이 낮은 듀티사이클로도 얻어지는 제안 회로는 이론적인 해석과 100W 실험장치를 통해 시험하며 그 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.79-80
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• 2011

전기자동차 급속 충전기는 AC/DC 컨버터와 DC/DC 컨버터와 같은 전력변환장치, 차량과 충전기를 연결하는 충전인터페이스, 전력 공급설비, 차량과 충전기 상호 커뮤니케이션을 위한 통신망 등으로 구성된다. 따라서 전기자동차 급속 충전기의 전력변환장치로부터 전력계통으로 역류, 전력품질 및 전력기기 등에 악영향을 미치는 고조파가 발생되기 때문에 이에 대한 적절한 대책이 필요하다. 본 논문에서는 전기자동차 연계에 따른 전력 계통에서의 고조파 영향을 분석하기 위해 ATPDraw/MODESLS를 이용하여 급속 충전기의 전력변환장치인 AC/DC 컨버터와 DC/DC 컨버터를 모델링 하였고, 이를 한전 실 배전계통에 연계하여 차수별 고조파 및 THD(Total Harmonic Distortion)를 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.79.2-79.2
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• 2011

플라이 휠 에너지 저장장치(Flywheel Energy Storage System: FESS)는 전기 에너지를 회전 운동 에너지로 저장하였다가 필요시 회전 운동에너지를 전기 에너지로 변환하여 재사용 가능한 에너지 저장장치 이다. 최근 전력 변환 기술의 발전으로 인하여 플라이휠 에너지 저장 장치의 에너지 입출력 속도가 빨라지고 대용량의 에너지를 저장할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 이러한 플라이휠 에너지 저장 장치의 전력 입출력 특성을 이용하여 전력 시스템에서 발생하는 저주파 진동(Low frequency oscillation)을 억제하는 방안을 제시 하여 안정도를 향상 시키고자 하였다. 전력 시스템은 발전조건, 전송조건, 부하조건에 따라 동작 조건이 지속적으로 변하고 있다. 이러한 동작 환경 변화는 전력 시스템에 대한 수학적인 표현과 실제 전력계통간의 차이가 발생하기 때문에 정확한 제어 목적을 달성하기가 힘들다. 따라서 본 논문에서는 제어기 설계 단계에서 전력 계통의 불확실성을 고려할 수 있는 $H_{\infty}$ 제어 기법을 이용하여 플라이휠 에너지 저장장치를 위한 강인 제어기를 설계 하였다. 제안한 플라이휠 에너지 저장장치의 강인 제어기의 유용성을 입증하기 위하여 1기 무한대 모선에 적용한 결과를 비선형 시뮬레이션을 통하여 다양한 외란이 발생한 경우에 외란 억제 성능과 강인성에 대하여 고찰 하였으며, 제안한 방식이 기존의 전력계통 안정화 장치(Power system stabilizer: PSS) 보다 효율적이며 전력계통의 안정도 향상에 크게 기여함을 보이고자 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.118-120
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• 2020

양극성 DC 배전 시스템에는 높은 전압과 낮은 전압을 가진 두 양극성 버스가 사용된다. 두 양극성 버스간의 양방향 전력제어를 위해 DAB 컨버터가 사용된다. 또한, 양극성 DC 버스에는 두 극성에 균등한 전력 흐름이 형성되지 않기 때문에 이를 해결하는 전압 벨런서가 각각의 양극성 DC 버스마다 필요하다. 따라서 양극성 DC 배전 시스템을 구동하기 위해서는 총 3개의 전력변환장치가 필요하고 다수의 장치로 인해 전력밀도와 전력변환효율이 낮아지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 복수의 양극성 DC 버스 전압을 벨런싱하고 양방향 전력제어도 가능한 새로운 구조의 DAB 컨버터를 제안한다. 기존의 3단 구조와 달리 전력변환단계를 하나로 줄일 수 있어 전력밀도와 전력변환효율이 상승하게 된다. 제안하는 DAB 컨버터는 입력과 출력에 인덕터를 사용하여 입력과 출력에 접속되는 두 양극성 DC 버스 전압의 벨런싱을 가능하게 한다. 3-kW급 프로토타입을 통해 제안한 컨버터의 성능을 검증한다.