• 제목/요약/키워드: 직류시스템

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고조파 저감 능력을 가진 직류전철 회생인버터 시스템 (Regeneration Inverter System for DC Traction with Hormonic Reduction Capability)

  • 원충연;장수진;김용기;방효진;송상훈;안규복
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.96-104
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    • 2004
  • 본 논문에서는 전철시스템의 변전소에서 직류모선에 발생하는 잉여분의 직류전력을 교류전원 측으로 회생시킬 수 있는 직류전력 회생시스템을 제안한다. 제안된 직류 전철용 회생인버터 시스템은 인버터와 능동전력필터로 사용할 수 있다. 회생인버터 모드에서는 전철의 감속에 의해 회생되는 에너지를 재사용 할 수 있으며, 능동전력필터 모드에서는 변전소의 정류기에 의해 발생되는 고조파 왜곡을 보상하기 위해 사용할 수 있다. 전력용량과 스위칭 손실을 고려하여 시스템은 3상 PWM 인버터를 기반으로 설계되며 병렬인버터, 출력변압기와LCL필터로 구성된다.

직류전기철도 급전시스템에서 공급 및 누설전류 분포에 관한 연구 (A Study on the Supply and Stray Current Distribution of the DC Railway Power System)

  • 조웅기;최규형
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.160-168
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    • 2010
  • 본 논문은 직류전기철도 급전시스템에서 누설전류와 변전소로부터 공급되는 전류의 분포에 대하여 다루었다. 일반적으로 직류전기철도 급전시스템에서는 운행용 레일을 귀로 전류(부극성)의 도체로 사용하고 있으며, 이러한 조건은 추가적인 도체의 설치를 필요로 하지 않기 때문에 경제성을 고려한 것이다. 그러나 운행용 레일과 대지 사이의 저항이 작은 경우에는 대지로 흐르는 누설전류가 문제가 된다. 이 누설전류는 레일 주변에 설치된 지하 매설물에 영향을 미치며, 인체의 안전과도 관련이 있다. 따라서 직류전기철도 급전시스템에서 누설전류를 억제하는 것은 차량의 운전이나 안전 측면에서 중요한 문제이다. 본 논문에서는 직류전기철도 급전시스템에 대하여 CDEGS의 SPLIT 프로그램을 이용하여 레일의 전류분포를 시뮬레이션하였고, 레일의 누설저항 크기에 따른 누설전류 변동치를 도출하였다.

단독운전 태양광발전시스템의 직류전동기와의 연계운전 시뮬레이션 (Connection operation simulation of DC Motor of single operation PV system)

  • 변형준;노경수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1195-1196
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    • 2006
  • 현 시대는 자원고갈 및 환경오염에 대한 대책으로 신재생 에너지시스템의 실용화 보급이 활성화하는 추세이며 이러한 일한으로 태양광 발전을 비롯한 분산형 전원은 계통될 경우 여러 가지 문제를 일으킬 수 있고 그 중 단독운전으로 계통보호측면에서 반드시 검출되어, 이 단독운전 태양광 발전시스템은 직류전동기와의 연계운전 시뮬레이션 하여 운전에 따른 시스템 주변장치의 성능개선 및 연계기술 개발을 도모한다.

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전기선박의 직류배전 시스템 모델링 (Modeling of Electric Shipboard DC Distribution System)

  • 정윤철;배철주;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.540-541
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    • 2014
  • 본 논문에서는 터빈-발전기를 비롯한 에너지 저장장치, 추진시스템, 펄스부하 등으로 구성되는 전기 선박의 직류 배전 시스템의 모델링을 제시하고 시뮬레이션을 통해 시스템의 응답을 고찰한다.

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계수도법을 이용한 전압제어 직류전동기 2관성 시스템의 속도제어기 설계 (Speed Controller Design of 2-Inertia System used Voltage Controlled DC Motor by CDM)

  • 안영주
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.55-60
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    • 2003
  • 위치제어 시스템이나 속도제어 시스템의 제어기 설계에서는 항상 기계적인 시스템의 유연성이 고성능에 대한 제약요소로 작용한다. 회전축으로 연결된 대부분의 기계적 시스템은 자체 회전자 관성과 부하 관성으로 이루어진 2관성 시스템이며, 이들 관성에 의해 회전축에는 비틀림이 발생한다. 이들 비틀림 현상은 회전 맥동 및 진동을 발생한다. 비틀림 진동을 억제하기 위하여 많은 연구가 행해져 왔다. 본 연구에서는 CDM을 이용하여 전압제어형 직류전동기 2관성 시스템의 속도제어기를 설계한다. 먼저 CDM을 적용한 제어기 설계가 용이하도록 전압제어형 직류전동기 2관성 시스템의 모델을 구한다. 그 후 CDM 표준형을 적용한 적정한 제어기를 설계한다. 설계된 속도제어 시스템은 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성이 검토된다.

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20kV 10kW급 고전압 직류 전원장치 및 원격제어기 개발 (Development of 20kV 10kW High Voltage DC Power Supply and Remote Controller)

  • 정인화;김종수;;류명효;백주원;임근희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1285-1287
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    • 2004
  • 본 논문은 20kV 10kW급 고전압 직류 전원장치와 원격제어기의 개발에 대해서 기술하고 있다. 개발된 고전압 직류 전원장치는 다양한 고전압 시스템에 적용하기 위해서 출력전압이 최대 20kV까지 가변 가능하도록 설계되었으며 먼저, 펄스파워 시스템에 필요한 고전압 캐패시터 충전용 전원장치로서 사용하여 동작특성과 신뢰성을 확인하였다. 고전압 직류 전원장치는 단상 고주파 공진형 인버터 방식을 채용하였으며 스위칭 주파수를 최대 100kHz까지 가변시켜 출력전류를 제어하였다. 또한 인버터 출력이 인가되는 고전압 변압기에 2대의 단상 변압기를 사용하여 각각의 출력부담과 전기적 절연내력을 낮출 수 있었다. 한편, 고전압 시스템에 적용 할 때, 조작자의 안전성을 높이고 동작상태를 실시간으로 진단하기 위해서 원격제어기를 개발하였으며 다양한 조건에서의 시뮬레이션과 실험을 통해 개발된 고전압 전원장치와 원격제어기의 동작특성을 확인하였다

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1500 A, 400 mH급 초전도 직류 리액터용 극저온 냉각 시스템 구조 설계 및 열 해석 (Structure Design and Thermal Analysis of Cryogenic Cooling System for a 1500 A, 400 mH Class HTS DC Reactor)

  • 권다어반;레덧탕;성해진;박민원;유인근
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.31-41
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    • 2018
  • 이 논문에서는 대 전류, 고온 초전도 직류 리액터를 위한 전도 냉각 시스템의 구조 설계에 대해 논의하고자 한다. 초전도 자석, 보 빈, 전류 리드, 고정용 구조물 그리고 열 교환기가 포함된 전도 냉각 시스템 부품의 크기를 3D CAD 프로그램을 사용하여 계산하였다. 또한, 최적의 설계 변수를 결정하고 열적-기계적 특성을 분석하기 위해서 유한 요소법 모델을 제작하였다. 리액터 자석의 운전 전류와 인덕턴스는 각각 1,500 A 400 mH이며, 이에 따른 극저온 냉동기의 냉각 용량을 결정하기 위해 초전도 직류 리액터에서 발생하는 열 부하를 계산하였다. 또한, 대 전류가 흐르는 1 단부전도 냉각 시스템의 작동 테스트를 수행하였다. 구리 바는 40 K까지 냉각되었고 초전도 리드는 안정적으로 작동했다. 실험 결과로써, 1 단부 영역의 총 열 부하는 190 W였다. 본 연구 결과는 상용 초전도 직류 리액터의 설계 및 제조에 있어 효과적으로 활용 될 것이다.

SHE방식을 적용한 직류전력 회생시스템의 고조파 저감에 관한 연구 (A Study on the SHE-Based Harmonic Reduction of DC Power Regenerating Systems)

  • 정우창;강경우;서영민;홍순찬
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.58-64
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    • 2004
  • 본 논문에서는 직류를 전원으로 하는 지하철에서 직류모선의 잉여전력을 교류모선으로 회생할 수 있는 직류전력 회생시스템의 고조파를 저감시키는 새로운 제어기법을 제안하였다. 직류전력 회생시스템에 수정 a도통(MAC : Modified a-Conduction)방식을 적용하면 출력전압에 12k$\pm$1차의 고조파가 존재한다. 이에 반해 본 논문에서 제안하는 SHE(Selected Harmonic Elimination)에 기반을 둔 방식을 적용하면 11차 고조파와 13차 고조파가 추가로 제거된다. 또한 회생시스템의 출력단에 23차 교류필터를 설치하면 잔존하는 고조파중 최저차 고조파인 23차 고조파도 제거할 수 있다. 본 논문에서 제안한 SHE방식을 적용한 고조파 저감기법을 검증하기 위하여 축소모델을 대상으로 하여 시뮬레이션을 행하였다. 그 결과, 출력전압의 THD가 기존의 MAC방식보다 더 낮으며 제어범위에서의 THD가 0.53∼0.68(%) 범위임을 확인하였다.

교류배전시스템과 직류배전시스템이 적용된 IDC 전력효율 비교연구 (A Comparative Study on the Electric Power Efficiency of IDCs with AC and DC Distribution Systems)

  • 손성용;목형수;박경석;홍준희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.38-44
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    • 2008
  • 급격한 IT 산업 발전의 산물인 인터넷데이터센터(IDC)는 서버 시스템이 집적된 고밀도 디지털 부하로 구성되는 특징을 가지고 있다. IDC의 디지털 부하 특성을 고려하여 직류배전시스템을 도입하는 경우 전력 변환 체계의 단순화로 효율 향상의 가능성이 일부 제기되어 왔으나, 국내 IDC 환경에서의 효율성이 검증된 사례는 없었다. 본 논문에서는 교류배전방식을 적용한 KT 분당 IDC와 직류배전방식을 적용한 KT 남수원 IDC의 전력 효율을 비교 분석함으로써 국내 IDC 배전체계의 직류화에 따른 효율 개선 효과를 제시하였다. DC 48[V]를 배전하였을 때 직류배전 방식의 효율이 13.2[%] 높은 것으로 도출되었으며, DC 380[V]의 공급을 가정하였을 때에는 25[%] 이상의 효율 향상을 기대할 수 있었다.

가변속 풍력발전 시스템의 계통연계 인버터 출력전류 리플 개선에 관한 연구 (Improvement of Output Current Ripple In Grid Connected PWM Inverter for Variable Speed Wind Turbine System)

  • 강신일;송승호;김동용
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.369-372
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    • 2003
  • 풍력발전 시스템은 계통에 전력을 공급하는 분산형 전원형태가 대부분이어서 어느 분산형 전원보다 계통 연계시 선로에 미치는 영향이 큰 발전설비이다. 특히 가변속 시스템인 경우 풍속이 낮은 영역에서도 운전이 가능하다는 장점이 있지만 저풍속 영역에서 풍속 변동시 터빈 회전자 출력의 리플이 직류단 전압을 변동하게 만든다. 기존의 직류단 전압 일정제어기를 사용하는 경우 인버터 출력전류는 정현파가 아닌 고조파 리플을 포함하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고자 직류단 전압에 저역통과 필터를 사용하여 인버터 출력전류의 리플 개선을 하였다.

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