• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.34-36
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• 2019

본 논문은 교류전기철도의 불평형 부하로 인해 야기되는 3상 계통 전력의 불평형 특성을 저감하기 위한 제어 알고리즘을 제안하였으며, 전력보상장치 설계 및 이를 적용한 실험을 통해 성능을 검증하였다. 전기철도 시스템과 동일하게 3상 전압을 2개의 단상 전압으로 변환하는 스코트 변압기를 적용하였으며, M상과 T상 출력 단에 부하 및 3레벨 백투백 컨버터가 연계되어 구성된다. 백투백 컨버터는 M, T상의 불평형 부하 간 발생하는 유효전력의 차이를 실시간으로 감시하고 양방향 특성을 이용해 전력을 보상하는 역할을 수행한다. 백투백 컨버터의 유효전력은 동기좌표계 PI 제어를 통해 수행되며, DC 링크 전체 전압 및 밸런싱 제어는 시스템의 응답성 향상을 위해 M, T상 컨버터가 공동으로 분담하여 제어한다. 제안된 전력보상장치의 성능 확인을 위해 M상 5kW, T상 1kW 불평형 부하가 연계된 조건에서 시뮬레이션 및 실험을 진행하였으며, 실험 결과 전력보상장치의 동작 후 3상 전류의 불평형률이 65.04%에서 6.38%로 58.66% 저감되는 것을 통해 본 논문에서 제안하는 전력보상장치의 우수한 성능을 검증하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.17 no.6
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• pp.95-104
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• 2003

The electric traction systems are quite differ from general power systems which is single-phase and heavy load. Therefore, there are inevitably power quality problems such as steady state or transient voltage drop, voltage imbalance and harmonic distortion. Among these problems, since steady-state volatge drop is the one of most important factor in electric power quality, many researches about on the compensation of volatge drop by using SVC(Static Var Compensator) and/or STACOM(Static Compensator) have been studied and proposed Also, it is expected that transient voltage drop(voltage sag) could affect the control and safety of high speed traction load. In this paper, voltage sag compensation of AT(Auto Transformer) feeding system are studied The detailed transient models of utility source, scott transformer, AT, and traction load are estabilished. The application of DVR(Dynamic Voltage Restorer) in electric traction system is proposed to compensate the voltage sag of traction network which is occured by the fault of utility source. It can be shown that application of the DVR in electric traction system is very useful to compensate the volatge sag from the result of related simulation works.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.21-23
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• 2018

본 논문에서는 능동형 스너버를 사용한 비대칭 하프-브리지 컨버터를 제안한다. 비대칭 하프-브리지 컨버터는 홀드-업 시간을 고려하여 넓은 입력전압 범위에서 설계되면, 노미널 동작 시 작은 시비율로 동작하여 변압기에 큰 오프셋 전류가 발생한다. 또한 변압기가 작은 턴 비로 설계되어 1차측 전류 스트레스와 2차측 정류기의 전압 스트레스가 커지는 문제점이 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 제안하는 컨버터에서는 추가 스위치를 사용해 추가적인 전압이득을 얻음으로써, 홀드-업동작 시 낮아지는 입력 전압을 보상한다. 때문에 제안하는 컨버터는 홀드-업 상태를 고려하지 않고 설계될 수 있어, 노미널 시에 큰 시비율로 동작한다. 게다가 추가 스위치는 능동형 스너버로 사용되어 2차측 정류기 다이오드의 전압 링잉을 제거하여 전압 스트레스를 저감시킨다. 이와 같은 특징으로 인하여 제안하는 컨버터는 전 부하 영역에서 높은 효율을 갖는다. 제안하는 컨버터의 효용성을 검증하기 위해 320-410V 입력전압과 19.5V/200W 출력에서 실험이 진행되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.304-305
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• 2015

본 논문에서는 국내 기존 제련 공장의 무효전력을 보상하기 위한 SVC(Static Var Compensator)의 구성과 제어기에 대하여 소개하고자 한다. 본 SVC는 제련 공장의 22.9kV 계통에 적용하는 보상장치로써 TCR(Thyristor controlled reactor), Air-core Reactor, 2,3,4,5차 고조파 필터, 제어반 등으로 구성된다. 이는 Hybrid SVC을 적용한 사례이다. 역율 제어와 전압 제어를 적용하여 전력 품질 확보를 기하고자 설계 되어졌으며 SVC의 용량 ${\pm}100MVar$가 적용되어졌다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.9 no.3
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• pp.213-221
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• 2004

In recent years, since more and more diode rectifiers with smoothing dc capacitor are used in electronic equipments, household appliances and ac drives, harmonics generated by these loads have become a major issue. In addition, 3-phase 4-wire system is widely employed in distributing electric energy to several office building and manufacturing plants. This systems show excessive currents in the neutral. These neutral currents are fundamentally third harmonic, and their presence is tied to wiring failure, elevating of neutral potentials, transformer overheating, etc. In response to the concerns, this paper proposes a series active power filter scheme based on direct compensating voltage extraction method and the advantage of this control algorithm is direct extraction of compensation voltage reference without multiplying gain. Therefore, the calculation of the compensation voltage reference will becom much simpler than other control algorithm. To verify the effectiveness of the proposed algorithm, a prototype active power filter is built and some experiments are carried out.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.153-154
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• 2012

여러 개의 셀을 직렬 연결하여 사용하는 대용량 리튬-이온 배터리 사용이 많아지면서 각 셀 간의 전압 평형문제가 중요해지고 있다. 직렬 연결된 각 셀들의 전압이 평형을 이루지 않게되면 그 배터리의 용량을 충분히 활용하지 못하게 되고 배터리 수명 또한 줄게 된다. 셀들 간의 전압 불균형을 바로 잡기 위해선 별도의 셀 전압 균등화 회로가 필요 하다. 본 논문에서는 플라이백 다권선 변압기를 이용한 셀 균등화 회로에서 2차측의 누설 인덕턴스에 의해 생길 수 있는 출력 전압의 차이를 LC필터를 통해 보상하여 셀을 일정한 전압으로 평형을 이룰 수 있도록 하는 회로를 제안하고 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 검증 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.5 no.5
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• pp.413-420
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• 2004

In this paper, the control algorithm of DC source device for inverter starting is proposed and the control method for compensating unbalance system source on operating time in the voltage type PWM converter with driving and regenerative faculty is suggested. The maintaining method of balancing condition for converter of AC source is used the compensating unbalanced status by current control loop. In order to solve the problem which the unbalanced system control is used to leakage transformer not equaled reactance by each phase in rectifier system. The proposed H/W and control algorithm of rectifier system is contributed to minimize of device and rising efficiency.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.07b
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• pp.778-782
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• 2004

본 논문에서는 전력 품질 기기의 제어에 있어서 필수적 요소라고 할 수 있는 전원각을 찾는 방법중에서 PLL(Phase Locked Loop)에 관하여 기존의 방식들을 먼저 알아보고, 정상분을 추출하여 이용하는 기존의 PLL 방식을 무정전전원장치에 적합한 형태로 개선한 주파수를 제한한 PLL 방식을 제안하였다. 제안된 PLL 방식은 기존의 PI 제어기에 주파수 제한기(limiter)와 안티 와인드업(anti-windup)을 추가하였다. 이것의 기본적인 동작 원리는 기존의 방법들과 같지만, 차이점은 주파수 제한기의 삽입으로 인하여 주파수 변동률을 일정한 범위 내에서 제한할 수 있다는 것이다. 기존의 PLL 방법과 본 논문에서 제안된 주파수를 제한한 PLL 방법의 차이를 알아보기 위하여 동적 전압 보상기로 전압을 보상하는 시뮬레이션을 하였고, 결과적으로 제안된 주파수를 제한한 PLL 방법이 기존의 PLL 방법보다 UPS에 적합함을 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.484-485
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• 2018

증가하는 부하 수요와 신재생 에너지의 보급 때문에 고품질의 전압을 공급하는데 어려움을 겪고 있다. 전통적인 배전용 변압기는 수동적으로 운전상태가 결정되기 때문에 전력 품질에 문제가 발생 시 대처가 불가능하다. 이러한 단점을 보완하기 위해 국내 / 국외에서 반도체 변압기에 대한 많은 연구들이 진행되었다. 하지만 이러한 반도체 변압기는 상용화에 있어 배전단 1차 측의 높은 전압에 대응하기 위한 절연 구조가 필요한 단점이 있다. 본 논문은 기존의 주상변압기에 전력변환장치를 추가하여 반도체 변압기의 핵심 기능 중 순간 전압 상승/강하 보상하는 새로운 개념의 반도체 변압기의 회로 구조를 제시한다. 그리고 1차측 전압 상승/강하에 따른 2차측 전압의 변동을 PSIM 시뮬레이션으로 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.279-280
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• 2014

이 논문에서는 단상 디지털 역률 제어 보상 기법(PFC)을 제안한다. 제안된 방법은 인덕터 전류의 첨두값을 예측하고 기울기 보상 방법을 적용하여 제어기 출력을 생성함으로써 인덕터 전류의 첨두값을 제한하고, 스위칭 한 주기 안에 연속 도통 모드(CCM)과 불연속 도통 모드(DCM) 전류 제어를 완료한다. 따라서 기존 디지털 평균 전류 제어기에서 문제시 되었던 DCM-CCM 변환구간 즉 경계 도통 모드(BCM)에서 입력 전류 왜곡을 저감하였다. 제안된 제어기법의 유효성은 입력 전압 230Vac, 출력 전압 400V, 출력 750W급의 시제품 실험을 통해 검증하였다.