• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1605-1606
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• 2015

전기철도차량은 매 순간마다 이동하는 대용량 단상부하로, 전력계통 측면에서 부하의 특성이나, 계통구성의 형태 및 제반현상이 일반 3상 전력계통과 상이한 특성을 지닌다. 이와 같이 3상 전력계통으로 부터 단상 교류로 변환하여 전기차를 운행하는 경우에는 3상 전원측 PCC(Point of Common Coupling)에 불평형을 일으켜, 역상전류를 발생시킨다. 현재는 이를 최소화하기 위해서 종래부터 사용 되어온 스코트 결선 변압기를 사용하고 있다. 하지만 특성상 두 개의 단상 시스템에 걸리는 부하량 및 역율이 동일하지 않을 경우 여전히 3상 전압불평형이 발생된다. 이에 대한 근본적인 대책으로는 급전시스템 재구성 또는 전력 설비 증설 및 보상장치의 적용을 들 수 있으나, 최근에는 전력전자 기술의 발달로 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 이용한 BTB(Back To Back) 방식의 컨버터를 활용한 사례가 연구되고 있다. 본 논문에서는 전력계통과 전기철도의 연계 목적으로 3상-단상 BTB 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multi-level Conveter, MMC)를 이용한 전기철도 급전 시스템의 기본구조를 제안하고, Mathworks사의 MATLAB Simulink tool를 이용하여 시뮬레이션을 통해 MMC시스템을 검토하고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.65-72
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• 2004

본 논문에서는 새로운 형태의 부스트 입력방식의 공진형 AC/DC 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 교류 전원측의 역률개선과 컨버터 출력전압을 동시에 제어하는 단일단 역률 개선방식으로써 전류 연속모드 펄스폭 변조방식을 통해 99%의 고역률을 얻을 수 있으며, 변압기 누설 인덕턴스와 공진 커패시터간의 공진을 이용하여 영전압스위칭을 구현할 수 있기 때문에 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 제안된 컨버터의 이론적 고찰을 위해 각 모드별 전류로를 통해 동작을 설명하였으며, 정상상태에서의 DC해석을 이용한 공진특성 분석을 하였다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 유효성 확인을 위해 입력 $120[V_AC],\; 출력\; 48[V_DC],\; 4[A]\; 200[W]$급 프로토타입 컨버터를 제작하였으며 실험을 통해 얻은 결과를 제시함으로써 이를 증명하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.305-311
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• 2017

In this paper, the LLC resonant converter battery charger, using adaptive turn ratio scheme, is proposed to achieve high efficiency and wide range output voltage. The LLC converter high frequency transformer has an adaptively changed turn ratio by the auxiliary control circuitry. As a result, the optimal converter design with a large magnetizing inductance is easily achieved to minimize the conduction and the turn-off losses while providing widely regulated voltage gain capability to properly charge the Li-ion battery. The proposed converter operational principle and the optimal design considerations are illustrated in detail. Finally, several simulation results verify the proposed LLC resonant converter's effectiveness.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.233-236
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• 2001

Parallel operation scheme to several transformers is adopted because of the load increase, economic problem, or load shedding. For the transformer's parallel operation, loads proportional to each transformer's capacity must be allotted, and circulation currents must be limited as much as without causing any problem in a real operation. But, both transformers in parallel operation can be tripped when either faults at lower voltage side of a transformer or faults in a bus occurs. Therefore, parallel operation scheme to distribution transformers in Korea is not adopted in a normal state but only when loaded or load-shedded. These are due to the insufficiency of the construction in communication network and AVR scheme. Besides that, those are because bus bar protection scheme to lower voltage side of a transformer is not applied. In spite of enormous initial investment costs, advanced countries take so much account of power system reliability and stable supply that they adopt the parallel operation scheme in a normal state. One of the problems in parallel operation is the overheat of transformers due to the excessive circulation currents. This paper presents the scheme that controls voltages between both transformers using circulation currents that occurs in parallel operation.

• 전기학회논문지P
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• 제53권2호
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• pp.43-50
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• 2004

Percentage differential characteristic relaying(PDR) has been recognized as the principal basis for power transformer protection. Second harmonic restraint PDR has been widely used for magnetizing inrush in practice. Nowadays, relaying signals can contain 2nd harmonic component to a large extent even in a normal state, and 2nd harmonic ratio indicates a tendency of relative reduction because of the advancement of material. Further, as the power system voltage becomes higher and more underground cables are used, larger 2nd harmonic component in the differential current under internal fault is observed. And then, conventional 2nd harmonic restraint PDR exposes some doubt in reliability. It is, therefore, necessary to develop a new algorithm for performance improvement of conventional protective relaying. This paper proposes an advanced protective relaying algorithm by using voltage-current trend and flux-differential current slope characteristic. To evaluate the performance of the proposed algorithm, we have made comparative studies of PDR, fuzzy relaying and DWT relaying. The paper is constructed power system model including power transformer, utilizing the WatATP, and data collection is made through simulation of various internal faults and inrush. As the results of test, the new proposed algorithm was proven to be faster and more reliable.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.174-182
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• 2007

신재생에너지 중에서 태양광 에너지가 중요 에너지원으로서 각광받고 있고 적용이 증대되고 있다. 특히, 미래에는 하이브리드 태양광 발전 시스템이 독립 분산 전원 시스템으로 널리 사용될 것으로 예상되고 있다. 본 논문에서는 DC전력을 기계적인 접촉에 의해 전달하는 것보다는 마그네틱 커플링에 의해 비접촉으로 에너지를 전달 할 수 있는 무접점전원장치를 사용한 직류수용가 서비스 태양광발전시스템을 제안하였다. 제안 적용된 무접점 전원장치는 무접점 변압기와 Half-bridge LLC 공진컨버터, 영 전압 스위칭 Boost컨버터로 구성되어 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.345-346
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• 2015

본 논문은 30kW, 95GHz 자이로트론을 구동하기 위한 50kV, 100kW 출력의 Cathode Power Supply(CPS) 설계에 대해 기술한다. 자이로트론 구동 시스템의 신뢰성과 효율성 향상을 위해 고효율 공진형 컨버터 토폴로지를 이용한 3개의 컨버터 모듈을 기반으로 출력단이 직렬로 구성된 모듈의 3상 운전을 통해 낮은 출력 전압 리플과 함께 아크 발생 시 부하 단으로 전달되는 에너지를 최소화 할 수 있도록 CPS를 설계한다. 또한 고전압 전원장치의 절연에 대한 신뢰성 확보와 전력밀도 향상을 위한 변압기 및 정류부의 효율적인 절연 설계 및 구현에 대하여 기술한다. 설계된 CPS의 실험결과를 통해 30kW, 95GHz 자이로 트론을 구동하기 위한 전원장치 설계의 타당성과 우수성을 검증한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.178-184
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• 2016

본 논문에서는 전력에너지를 사용하는 산업체의 전동기용량이 점차 증가하고 있다. 전동기는 기동시 기동전류로 전압강하가 발생한다. 이 기동전류가 전력계통에서 대형 전동기 기동 시 전압강하로 기동이 어려워 인접한 전력계통에 나쁜 영향을 미치게 된다. 또한 전동기는 부하의 크기에 따라 토크를 내는 것으로 토크의 크기에 따라 속도가 변하고 속도는 전동기 기동에 중요하다. 일반적으로 변압기나 비상발전기로부터 전동기까지의 거리가 짧으며 전동기용량이 작아 기동에 대한 어려움이 없으나 산업설비 등에 많이 이용되는 대용량 전동기의 기동특성에 대한 이론과 실제의 운전특성을 측정 분석하였다. 따라서 이번 연구는 전동기 기동 시 속도와 토크에 관계와 대용량 전동기 기동을 위한 분석과 전동기 기동 해석에 대해 연구하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.97-103
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• 2006

본 논문은 회전형 대용량 진단 X-선 발생장치를 모노 블록 형태로 설계, 병원의 모바일 진단장치나, 산업용 X-선 장치로에 적용이 가능한 16kW급 회전 Anode형 모노블럭 X-선 발생장치에 관한 연구이다. 본 장치는 X-선 발생을 위해 회전 Anode 형의 X-선관을 사용하였고, X-선관의 Anode의 회전을 위한 로터를 구동할 수 있는 로터 구동회로를 추가 하였다. 고주파 고전압용 인버터에는 IGBT(600V/300A)소자를 100kHz로 고주파 스위칭 함으로서 고전압 변압기를 비롯한 고전압 발생부의 크기와 무게를 최소화하였다. 또한, 기존의 16kW급 대용량 진단 X-선 발생장치를 X-선관과 고전압부를 일체화한 모노블록 형태로 설계, 제작하여 부하변동에 따른 X-선 관전압과 관전류의 동작특성을 실험을 통하여 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.207-217
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• 2010

현재 디지털 제품의 사용의 증가로 제품 내부의 DC 전원의 사용이 증가하는 가운데 시스템의 구동전압을 공급하기 위해 기기내부에 장착된 AC/DC컨버터로 인한 입력전류의 역률저하 및 고조파 증가, 그리고 AC/DC 컨버터에서 발생하는 변환 손실 등의 문제가 발생한다. 하이브리드 배전시스템은 기존의 AC부하(전동기 부하 및 변압기 부하)와 DC 부하(컴퓨터, TV, LED조명)에 AC 와 DC 전원을 동시에 공급하며, 직류출력 전원(신재생에너지 및 배터리뱅크)과 상용전원에서 전력을 공급받아 사용자에게 DC 및 AC 전력을 공급해주는 시스템으로 상용전원의 효율을 향상시키고 신재생에너지의 사용 편의성을 올리며 가정에 AC와 DC를 동시에 공급하는데 주목적이 있다. 본 논문을 통해 DC 및 AC 동시 배전을 위해 기존 교류부하의 직류특성에 관한 연구를 하며, 하이브리드 배전의 적절한 DC 전압레벨을 선정한다.