• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.62-64
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• 2008

본 연구에서는 펄스다중화 보조회로론 이용한 18-step Back-to-Back 전압원 컨버터를 제안한다. 제안하는 Back--Back 전압원 컨버터는 교류연계점에서 유 무효전력의 독립적인 제어가 가능하다. 펄스수를 증가시키는 방법은 이론적인 접근을 통해 분석하였으며, 제안하는 시스템의 동작은 PSCAD/EMTDC 소프트웨어로 시뮬레이션 모델을 개발하여 확인하였고 실질적인 성능검증은 하드웨어 축소모형을 제작하고 실험을 통해 실시 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.66-68
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• 2006

본 논문은 펄스 삽입 보조 회로를 갖고 있는 12-펄스 브리지 4대를 사용한 36-펄스 back-to-back 전압원 컨버터를 제안한다. 제안된 back-to-back 전압원 컨버터는 교류 연계점에서 유효전력과 무효전력의 독립적인 제어가 가능하다. 펄스 수를 증가하는 원리는 이론적 접근을 사용하여 분석되었다. 제안된 시스템의 동작 타당성은 PSCAD/EMTDC 소프트웨어의 시뮬레이션을 통해 검증되었다. 하드웨어 구현 타당성을 검증하기 위해 축소모형을 제작하고 실험에 의해 분석하였다. 제안된 back-to-back 전압원 컨버터는 HVDC와 FACTS 장치로 널리 사용될 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.291-292
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• 2015

본 논문은 계통과 연계된 3상 전압원 인버터를 기반으로 한 BESS의 능동 단독 운전 검출 방법을 제안한다. 계통 전압의 불평형에서도 안정적으로 위상을 추종할 수 있는 DDSRF_PLL(Decoupled Double Synchronous Reference Frame_PLL)방식을 적용 하였으며, 검출된 위상각 정보를 통해 정상분 전류 제어기와 역상분 전류 제어기를 독립적으로 제어할 수 있게 된다. 이를 위해 IEEE 1547과 UL1741에서 제시하는 단독 운전 기준 시험 회로를 구성하여 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 통한 시뮬레이션과 5kw프로토타입 하드웨어 장치를 통해 제안된 단독 운전 검출 방법을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.232-233
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• 2016

본 논문은 계통과 연계된 3상 전압원 인버터를 기반으로 한 BESS의 능동 단독 운전 검출 방법을 제안한다. 제안하는 기법은 PR제어기와 필터를 가지고 기본파 전류와 2차 고조파 전류를 이용해 수행하였다. 단독운전은 BESS로부터 정격전류의 1% 2차 고조파를 주입하기 때문에 PCC점에서의 2차 고조파 전압 변화량을 검출 할 수 있다. 제안하는 기법은 모든 조건하에 정확하고 빠르게 검출 할 수 있다. IEEE와 UL1741에서 제시하는 단독 운전 기준 시험 회로를 구성하여 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 통한 시뮬레이션과 5kW 하드웨어 장치를 통해 제안된 단독 운전 검출 방법을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.20-27
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• 2006

전디지털 가전을 위한 전력선통신에서의 전력선은 통신기능과는 별도로 부하와 연계된 전력전송이라는 본래의 이용 목적이 존재하므로 일반 전화선이나 케이블선과 같은 전용 통신선로에 비하여 전력 부하의 변동특성에 따른 전송로상의 통신에 대한 잡음 및 간섭특성이 수시로 발생하는 특성을 나타내고 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 디지털 가전용 전력선통신 기반의 부하변동특성을 실측데이터를 기반으로 모델링 하여 각각의 부하변동특성에 따른 복수개의 변 복조 방식 성능을 평가하여, 부하변동별 최적의 변 복조 방식을 도출하였다. 본 논문에서 제시한 부하변동 특성에 따른 복수개의 변 복조 방식 성능을 비교 분석하기 위하여, 부하변동특성에 따른 다양한 잡음 환경 하에서의 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 정량적으로 분석하고, 하드웨어 구현 등을 통해 제안하는 최적의 변 복조 방식에 대한 전력선통신 시스템의 유용성을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.451-459
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• 2010

본 논문은 대규모 풍력단지를 교류 전력망에 연계하기 위한 3-레벨 PWM 컨버터와 3-레벨 24-펄스 컨버터로 구성된 하이브리드 Back-to-Back 컨버터의 성능을 비교한 결과에 대해 기술하고 있다. 또한 3-레벨 24-펄스 컨버터를 점호각만 제어하는 경우와 영 전압제어를 같이 수행하는 경우 각각이 제어와 고조파레벨에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 구체적인 성능비교를 위해 먼저 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 사용하여 시뮬레이션을 실시하고 이를 바탕으로 2 kVA 용량의 하드웨어 축소모형을 제작하고 실험을 실시하였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 영전압과 점호각을 동시에 조절하는 방식과 점호각만 제어하는 방식의 성능비교분석을 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.11-19
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• 2011

본 연구에서는 풍력발전시스템의 다양한 특성들을 고려한 DFIG풍력발전시스템 하드웨어 시뮬레이터를 개발하였다. 개발한 하드웨어 시뮬레이터는 유도전동기를 이용한 풍력터빈 모델과 이중여자 유도발전기 그리고 컨버터와 인버터로 구성된 Back-to-Back컨버터로 구성되었다. 특히 풍력터빈 시뮬레이터는 풍속계를 이용하여 실시간으로 풍속을 측정하고 측정된 바람으로 블레이드의 특성을 모의하였다. DFIG풍력발전 시뮬레이터에서 생산되는 전력은 MPPT제어를 수행하는 MSC(Machine Side Converter)와 DC link전압을 일정하게 제어하는 GSC(Grid Side Converter)에 의해 계통에 연계되어 운전한다. 제안하는 시스템은 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였으며, 축소모형실험을 통해서 성능을 검증하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.160-160
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• 2017

자동화 기술을 통한 한국형 스마트팜의 발전이 비약적으로 이루어지고 있는 가운데 무인화를 위한 지능적인 스마트 시설환경 관찰 및 분석에 대한 요구가 점점 증가 하고 있다. 스마트 시설환경에서 취득 가능한 시계열 데이터는 온도, 습도, 조도, CO2, 토양 수분, 환기량 등 다양하다. 시스템의 경계가 명확함에도 해당 속성의 특성상 타임도메인과 공간도메인 상에서 정확한 추정 또는 예측이 난해하다. 시설 환경에 접목이 증가하고 있는 지능형 관리 기술 구현을 위해선 시계열 공간 데이터에 대한 신속하고 정확한 정량화 기술이 필수적이라 할 수 있다. 이러한 기술적인 요구사항을 해결하고자 시도되는 다양한 방법 중에서 공간 분해능 향상을 위한 다지점 계측 메트릭스를 실험적으로 구성하였다. $50m{\times}100m$의 단면적인 연동 딸기 온실을 대상으로 $3{\times}3{\times}3$의 3차원 환경 인자 계측 매트릭스를 설치하였다. 1 Hz의 주기로 4가지 환경인자(온도, 습도, 조도, CO2)를 계측하였으며, 계측 하는 시점과 동시에 병렬적으로 공간통계법을 이용하여 미지의 지점에 대한 환경 인자들을 실시간으로 추정하였다. 선행적으로 50 cm 공간 분해능에 대응하기 위하여 Kriging interpolation법을 횡단면에 대하여 분석한 후 다시 종단면에 대하여 분석하였다. 3 Ghz에 해당하는 연산 능력을 보유한 컴퓨터에서 1초 동안 획득한 데이터에 대한 분석을 마치는데 소요되는 시간이 15초 내외로 나타났다. 이는 해당 알고리즘의 매우 높은 시간 복잡도(Order of $O=O^3$)에 기인하는 것으로 다양한 시설 환경의 관리 방법론에 적절히 대응하기에 한계가 있다 할 수 있다. 실시간으로 시간 복잡도가 높은 연산을 수행하기 위한 기술적인 과제를 해결하고자, 근래에 관심이 증가하고 있는 NVIDIA 사에서 제공하는 CUDA 엔진과 Apple사의 제안을 시작으로 하여 공개 소프트웨어 개발 컨소시엄인 크로노스 그룹에서 제공하는 OpenCL 엔진을 비교 분석하였다. CUDA 엔진은 GPU(Graphics Processing Unit)에서 정보 분석 프로그램의 연산 집약적인 부분만을 담당하여 신속한 결과를 산출할 수 있는 라이브러리이며 해당 하드웨어를 구비하였을 때 사용이 가능하다. 반면, OpenCL은 CUDA 엔진이 특정 하드웨어에서 구동이 되는 한계를 극복하고자 하드웨어에 비의존적인 라이브러리를 제공하는 것이 다르며 클러스터링 기술과 연계를 통해 낮은 하드웨어 성능으로 인한 단점을 극복하고자 하였다. 본 연구에서는 CUDA 8.0(https://developer.nvidia.com/cuda-downloads)버전과 Pascal Titan X(NVIDIA, CA, USA)를 사용한 방법과 OpenCL 1.2(https://www.khronos.org/opencl/)버전과 Samsung Exynos5422 칩을 장착한 ODROID-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea)를 사용한 방법을 비교 분석하였다. 50 cm의 공간 분해능에 대응하기 위한 4차원 행렬($100{\times}200{\times}5{\times}4$)에 대하여 정수 지수화를 위한 Quantization을 거쳐 CUDA 엔진과 OpenCL 엔진을 적용한 비교한 결과, CUDA 엔진은 1초 내외, OpenCL 엔진의 경우 5초 내외의 연산 속도를 보였다. CUDA 엔진의 경우 비용측면에서 약 10배, 전력 소모 측면에서 20배 이상 소요되었다. 따라서 우선적으로 OpenCL 엔진 기반 하드웨어 가속 기술 최적화 연구를 통해 스마트 시설환경 실시간 시뮬레이션 기술 도입을 위한 기술적 과제를 풀어갈 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1802-1809
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• 2009

기존의 배전계통은 전원 측인 배전용변전소에서 부하 측인 수용가로 전력을 단 방향으로 공급하는 것이 일반적이지만, 태양광과 풍력 등과 같은 분산전원이 배전계통에 연계되는 경우에는 분산전원에서 발생하는 전력이 계통으로 공급되는 역 조류가 발생하여 기존의 시스템과 달리 양방향으로 전력이 공급되게 된다. 이러한 양방향 전력공급은 기존의 시스템에 악 영향을 끼칠 수 있는데, 배전선로에 설치되어 있는 보호협조기기에 심각한 문제점을 발생시킬 수 있다. 특히 기존의 구간 개폐기는 주 전원 측의 전력만 감지할 뿐, 분산전원 측의 역 조류 감지 및 보호를 하지 못해 오동작을 일으킬 가능성이 존재한다. 이러한 경우 분산전원의 단독 운전뿐만 아니라 배전계통과 분산전원의 비동기 투입에 의하여 배전계통에 악영향을 끼칠 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 이에 대한 대책으로서 역 조류를 감지하는 구간 개폐기의 양방향 동작 알고리즘을 제시하고, 이에 대한 성능을 확인하기 위하여, 배전계통의 대표적인 해석 S/W인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 보호기기 모의시험 장치를 제작하여 하드웨어적인 시험 결과를 분석하여, 본 논문에서 제안한 구간개폐기의 양방향 동작 알고리즘에 대한 효용성과 타당성을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.440-447
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• 2011

본 논문에서는 계통연계를 위한 연료전지 발전시스템에서 부하 급증시 연료전지의 느린 응답특성 보상용 슈퍼커패시터 에너지 저장시스템에 대해 다루고자 한다. 이러한 경우 슈퍼커패시터의 충 방전을 위해서 양방향 DC/DC 컨버터가 사용되는데 기존의 컨버터는 넓은 영역에서 소프트 스위칭을 가능하게 하고 스위칭 시 순시 과전압을 감쇠시키기 위하여 클램핑 회로를 부가하는 등의 방법을 사용한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 부가회로 없이 스위칭 패턴을 충전 및 방전 특성에 적합하게 함으로써 하드웨어 구성을 최소화 하였으며, 아울러 전 동작영역에서 영전압 또는 영전류 스위칭이 가능하도록 하여 효율이 극대화 되도록 하였다. 1 kW급 충 방전 시스템을 구현하여시뮬레이션과 실험을 통하여 제안한 방식의 타당성을 검증하였다.