• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.293-296
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• 2007

본 논문에서는 UPS 기능을 갖는 단상 태양광 발전 시스템을 제안하였다. 제안하는 시스템은 태양광 어레이 (photovoltaic array)에서 최대전력을 얻기 위해 MPPT (maximum power point tracking)를 수행하는 컨버터, 계통전원 상태나 태양광 발전량에 상관없이 부하에 정현파 전압을 공급하는 인버터, 태양광 어레이에서 발전된 잉여전력을 계통으로 전달하거나 부하에 필요한 전력을 dc bus로 공급하는 인버터, 정전시 dc bus에 전력을 공급하는 양방향 컨버터 (bidirectional converter)로 구성된다. 제안하는 시스템은 발전된 전력을 계통으로 전달할 뿐만 아니라, UPS (uninterruptible power supply)기능도 수행하는 시스템으로 계통전압이 불안정하거나 정전시에도 부하에 안정적이고 깨끗한 전압을 항상 공급할 수 있다. 각각의 인버터, 컨버터, 및 양방향 컨버터는 dc bus를 공유하며, dc bus의 전압에 따라 동작상태가 결정이 된다. dc bus중심의 제어는 dc bus전압을 안정적으로 유지시키며, 부하에 걸리는 전압의 변동을 최소로 하고 시스템의 디자인 및 제어를 단순화한다. 모든 알고리즘과 제어기를 하나의 마이크로 컨트롤러로 구현하였고 제안된 시스템의 우수성을 실험을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.247-248
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• 2013

HVDC는 오늘날 전세계가 주목하고 있는 기술 및 시장이다. 전력 설비의 노후화로 많은 설비들이 교체 예정이며, 그리드 전력망을 구성하기 위하여 국가간 대규모 전력 전송망이 설치되고 있으며, 신재생 에너지 수요 급증에 따라 새로운 전력망이 구축되고 있으며 구축 예정이다. 전력용 반도체 기술의 발전으로 DC 대용량 송전이 가능해졌고, 전송 효율 및 여러가지 장점으로 인하여 HVDC가 AC 송전의 대안으로 급부상하고 있다. HVDC 제어 및 보호 시스템을 디자인 하고 개발함에 있어서 가장 중요한 것은 안정성과 신뢰성이다. 안정성과 신뢰성을 확보하기 위하여 시스템은 이중화로 구성된다. HVDC 제어 및 보호 시스템은 여러 단계로 구분되어 지는데 엔지니어 디자인 관점에 따라서 단계별 이중화 구성 여부가 결정된다. 단계별 이중화 여부는 H/W 및 S/W 관점에서 심도 있게 결정되어야 한다. 본 논문에서는 이중화의 개념과 각 단계별 이중화 구성 가능 여부 및 장단점을 알아보고 최적의 이중화 구성을 도출하는 방안을 제시하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.149-150
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• 2018

본 논문은 LCL 필터를 사용하는 계통 연계형 인버터의 제어기 설계에 대해서 제안한다. 계통 전류를 제어할 경우 댐핑 기법 없이 시스템이 안정할 수 있는 범위가 넓다. LCL 필터의 공진 주파수와 샘플링 주파수에 따라 시스템은 안정 영역과 불안정 영역으로 나눌 수 있다. LPF(Low Pass Filter)를 사용하는 경우 불안정 영역을 줄일 수 있다. 불안정 영역에서 LPF를 사용한 시스템의 안정성을 유지할 수 있는 전류 제어기 설계기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.923-929
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• 2019

자율운항선박의 기반은 추진시스템의 안정성이 중요하며, 추진체계의 안정성을 위하여 다중 발전 체계 및 추진체계를 갖추어야한다. 기존 선박에서는 안정성을 위하여 높은 발전 용량을 산정하며, 그 결과 저부하 운전으로 인한 경제성 하락을 야기한다. 이를 해결하기 위해서는 전력체계의 최적화를 통하여 발전 체계의 경량화와 효율의 증가가 필요하다. 본 논문에서는 전기추진선박용 OPMS(Optimization Power Management System)를 구축한다. OPMS는 하이브리드형 발전시스템, 에너지저장시스템, 부하제어시스템으로 구성된다. 발전시스템은 이중연료엔진, 에너지저장시스템은 배터리, 부하제어시스템은 추진 부하, 상용 부하, 불규칙 부하, 화물 기기 관련 부하, 갑판 부하로 구성된다. 각 시스템별 기기들의 특성에 대하여 모델링하여 전력체계를 구축하였다. 실험을 위하여 선박 운용에 따른 시나리오를 작성하고 안정성 및 경제성을 기존의 전기추진선박과 비교하였다. 실험의 결과 발전기의 비교적 적은 시간 투입으로 같은 전력량을 공급함으로써 선박의 LNG 1.3%, Main Fuel 0.3%, Pilot Fuel 35.1%의 연료소모량 감소를 통하여 경제성 및 안정성을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.595-606
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• 2022

한국은 단위기 발전기 용량 1.4 GW, 20 GW를 초과하는 몇 개 지역의 대단위 발전단지, 대단위 발전단지에서 발전력을 인출하는 2~3개의 초고압 송전선로, 비수권에서 수도권으로 발전력을 수송하는 6개의 초고압 송전선로 구성 등 대용량 발전, 대규모 송전시스템 등 전통적인 전력계통 시스템의 특징을 가지고 있다. 이런 전력계통 특성으로 신재생에너지 진입 단계는 낮으나 주파수 안정도 문제 등으로 일부 발전기 출력 감발을 시행하고 있으며 향후 신재생에너지 확대 정책으로 전력계통 안정도 유지 문제가 가장 중요한 현안으로 떠오를 전망이다. 태양광, 풍력발전 같은 비관성 인버터 기반 신재생에너지 급증시 독립계통에서 전력계통 안정도를 향상시키는 수단은 Natural 관성 자원인 동기조상기와 가상 관성 자원인 BESS를 계통에 설치하는 것이다. 본 연구에서는 신재생에너지가 계통안정도에 미치는 영향을 분석하고 최저주파수를 유지하기 위한 BESS 효과를 계통 모의를 통하여 분석하였다. 발전제약 용량에 따른 BESS 효과는 최대 122.81%에 도달하는 것을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.535-542
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• 2006

저궤도 인공위성 전력계 시스템의 설계 및 해석을 위한 태양전지 전력조절기의 대신호 안정도해석을 수행한다. 태양전지 전력조절기에서 제어가능한 모든 방법에 따른 태양전지에서 바라본 태양전지 전력조절기의 부하특성을 분류하고, 상태공간해석을 이용하여 태양전지 시스템의 대신호적 안정도를 해석한다. 또한, 본 논문에서는 태양전지 전력조절기의 부하특성을 정전력부하에서 정저항부하로 변환하여 대신호적인 안정도를 확보하는 비선형변환을 제안한다. 제안된 변환기법을 통해 최대전력점 추적제어나 배터리 충전제어 및 전류분배제어가 가능한 병렬 모듈 태양전지 레귤레이터에 적합한 단일 전류 제어기를 구성한다. 제안된 대신호 해석과 저항제어를 검증하기위해, 200W급 태양전지와 100W급 태양전지 전력조절기 두 모듈을 병렬로 구성하여 실험하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.75-76
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• 2008

전력거래소는 전격계통 안정된 운영과 공정한 전력시장 운영을 주요 임무로 하며, 이를 위하여 전국의 80여개의 발전소와 600여개 변전소로부터 발전량, 전압, 조류, 자단기 상태정보 등 다양한 전력계통 자료를 취득하고 있다 전력거래소의 중앙급전소에는 이와 같은 계통자료 취득은 물론 발전량 제어기능을 수행하기 위한 에너지관리시스템(이하 EMS 라 한다)을 운영하고 있으며, 발,변전소에는 현장의 전력설비와 연결되어 계통자료를 취득하여 EMS로 전송하는 원격소장치 (이하 RTU 라한다)를 운영하고 있다. 자료취득 경로는 모든 발전소와 34skv급 이상의 변전소의 경우 EMS와 RTU가 직접 연결되어 자료를 취득하며 154Kv급 이하 변전소는 12개 지역급전소의 자료취득제어시스템(이하 SCADA라 한다)를 경유하여 자료를 취득하고 있다. 전력계통의 대형화와 복잡화에 따라 계통해석기능 자동발전제어기능에 의한 계류운영으로 정보기술에 대한 의존도가 증가하고 있으며, 변동비 반영시장의 개선운영에 따라 공정한 전력시장 운영과 안정된 전력계통 운영을 위해 전력계통 취득자료의 신뢰도가 요구되고 있다. 따라서 EMS를 비롯한 RTU, 통신망 등 전력계통 자료취득 설비의 운영실적을 분석하여 각 시스템별 고장 고장원인 고장유형 등을 고찰하므로써 시스템 성능개선을 위한 설비투자와 운영개선에 반영하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.175-177
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• 2020

본 논문은 부하의 유동성이 큰 철도 시스템의 특성으로 발생하는 전력 불평형을 개선하기 위해 전력보상장치의 전력품질 및 안정도 향상을 위한 기법을 제안하였다. 철도 부하의 경우 3상의 전력을 공급받아 스코트 변압기를 통해 2개의 단상 선로 M, T상에 공급해주는 형식으로 이때 2개의 단상 측에서 서로 다른 부하가 발생할 경우 3상측에서 불평형이 발생한다. 스위칭 과정에서 발생하는 전력손실 감소를 위해 600Hz의 낮은 스위치 주파수를 이용하며, 전력품질 및 안정도 향상을 위해 12kHz의 샘플링 주파수를 이용하여 샘플링과 제어간의 오차를 감소시켰으며, 빠른 응답성을 갖는 모델예측제어를 제안하였다. 위와 같은 내용을 실험을 통해 전력보상장치의 전류 불평형률을 4.46%까지 감소시켰으며, 불평형을 60Hz 한주기 내에 해결하는 빠른 응답성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1836-1837
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• 2011

본 논문에서는 AWS형 파력발전 시스템의 최대전력 추종(Maximum Power Point Tracking: MPPT)을 위한 알고리즘 개발 기법에 대한 제안을 하고자 한다. AWS형 파력발전 시스템은 2004년 포르투갈에서 제안된 파도에너지 변환장치로, 해저에 위치하여 전력을 생산하는 특징을 지니고 있다. 파도의 상하 운동에 맞추어 AWS의 주요 부위인 본체가 움직이기 때문에 전력 생산량이 일정치 못하며, 특히 계절 및 환경에 따른 영향을 많이 받게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 신재생 발전에서 많이 활용되는 MPPT 제어 기법을 제안하게 된다. 제안된 기법의 활용을 통해 AWS형 파력발전 시스템의 전력 생산성 향상 및 전력 안정도에 대한 연구를 수행하게 된다.

• 에너지공학
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• 제9권4호
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• pp.342-347
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• 2000

최근 산업계에서 급증하는 전력수요와 부하의 다양화는 전원의 안정도에 악영항을 미치고 있다. 이는 전압강하는 역률 저하 유/무효 전력의 변동을 초래하고 타부하에 영향을 미치게 되므로 이를 효과적으로 보상할 수 있는 종합적인 보상 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 전력보상 시스템중의 하나로서 플라이휠을 장착한 권선형 유도기의 2차 여자방식을 제시한다. 본 시스템은 전동기 2차 여자방식을 이용함으로서 기존의 정지형 보상기에 비하여 인버터의 용량을 기존의 것보다 수배 감소시킬 수 있는 장점이 있으며 히스테리시스 전류제어기를 사용하여 직접 전류제어기를 사용하여 직접전류 제어방식을 이용하므로 기존의 시스템과 비교하여 PI제어기의 게인선정의 어려움을 극복하고 제어 알고리즘을 간략화 할 수 있는 특징을 가지고 있다. 또한 전력을 보상하기 위한 에너지 저장요소로 플라이휠의 관성에너지를 사용함으로서 기존의 배터리 방식의 무정전 전원공급장치를 대신하는 효과를 보인다. 설계된 시스템과 제어방식은 시뮬레시션을 통하여 입증하였다.