• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.253-254
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• 2020

High Voltage Direct Current (HVDC) 시스템은 고압 직류송전을 위한 시스템이다. 고압 직류 송전을 위해서는 전력변환기가 교류전력을 직류전력으로 변환해주어야 하는데, 최근에는 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multilevel Converter, MMC)가 많이 적용되고 있다. MMC는 다수의 서브모듈이 직렬로 구성되어 있으며 DC-link단에 대용량 커패시터가 없다. MMC의 심각한 사고 중에 하나는 DC측 전력케이블의 단락사고로 시스템에 따라서 수십 kA 정도의 사고전류가 AC측 CB(Circuit Breaker)가 열리기 전까지 수십 ms에서 수백 ms동안 흐른다. 만약 하프브릿지 회로의 서브모듈로 구성된 컨버터에 별도 보호장치가 없으면 단락전류는 서브모듈의 하단 다이오드를 통해서 흐르게 되어 소손되게 된다. 이를 방지하기 위해 단락전류를 바이패스(by-pass) 시키기 위한 별도의 사이리스터를 추가하는데 이 기기의 사양은 DC 단락 전류를 충분히 견딜 수 있어야 한다. 본 논문에서는 사이리스터의 서지 전류 내력을 평가하기 위해 사양을 분석하고 시뮬레이션과 실험을 통해서 검증하였다.

• 전기의세계
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• v.41 no.10
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• pp.10-15
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• 1992

직류 송전의 여러가지 장점이 일찍부터 인정되었고 해외에서는 이에 따른 연구와 개발이 이루어져 현재 실제 운전되고 있는 시스템은 50여개소가 넘는데 그동안의 운전실적으로 이 시스템의 기술적, 경제적 타당성을 충분히 입증했다고 볼 수 있다. 직류 송전에 있어서 당면문제는 변환설비의 가격이 아직도 고가라는 점인데 사실 HVDC기기의 가격은 계속적으로 하락하여 왔으며 지금은 20년전에 비해 60% 수준이라고 볼 수 있다. 앞으로도 꾸준한 가격저하로 직류송전의 경제적 타당성을 좀더 높이리라고 본다. 또한 직류 차단기의 개발, GTO싸이리스터의 대전력 계통 채용 등이 좀 더 많은 전력 계통에 직류 송전의 입지를 마련하리라고 본다. 우리나라는 제주-육지간 전력 계통 연계에 최초로 적용되 사업이 현재 진행중이며, 유럽대륙이 전력계통에 관한한 한 나라인 점을 감안해 보면 우리도 차제에 인근국가간 전력 연계 필요성이 생겼을때 이에 대처해 나갈 수 있도록 해야 할 것이다. 또한 직류 송전 기술은 초전도 저장 장치, 연료전지 사용시 기본 기술로서 이 분야에 대한 기술 축적도 병행하여 이루어져야 할 것이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.435-436
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• 2013

본 논문에서는 효율 개선을 위하여 변압기를 구비하지 않은 계통 연계형 전력변환장치에서의 직류분(DC offset) 검출에 대하여 알아본다. 변압기를 사용하지 않음으로써, 교류 출력에 직류 성분이 혼입하여 계통에 유입되는 경우 직류 성분이 주상변압기 등에 편자 현상 등으로 계통이나 다른 수용가 설비에 고장을 일으킨다. 스위칭 등의 이상에 따른 직류가 계통에 유출되는 것을 시뮬레이션을 통하여 확인해 보고 직류 검출하는 방법을 확인하도록 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.51.1-51.1
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• 2010

본 논문에서는 wavelet 변환을 이용하여 태양광 발전 시스템의 계통 전원 고조파를 측정하는 방법을 연구하였다. PCS(Power Conditioning System)는 태양전지의 전력을 교류로 변환하여 계통에 연계시키는 장치이다. 직류에서 교류로 변환할 때 스위칭 노이즈가 발생하고, 전력품질이 약화되게 된다. Wavelet 이론은 시간 파형을 주파수 성분으로 분해할 수 있는 기술이다. 이중에서 MLD(Multi-evel Decomposition)기법은, 계산량이 적으면서도 빠른 시간 내에 고조파 성분들을 알아낼 수 있다. 시스템 모델링과 wavelet 이론 소개, 그리고 컴퓨터 모의실험과 DSP 제어기를 이용한 실험 결과로서 본 연구의 타당성을 입증하였다.

• 전기의세계
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• v.13 no.1
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• pp.6-15
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• 1964

전기적 기계적 에너지 변환장치로서의 2상유도전동기 braking 현상의 고도적인 dynamics를 정확히 고찰하기 위하여 직류제동과 프라킹(plugging)의 두 현상을 취급하였는데, Larangian 방법에 의하여 도출된 일반화된 전기기계의 운동방정식을 선형변환으로서 .alpha..betha.dq 변환, +-, fb변환 등을 행하여 변형시킨 식에 위 각 현상의 조건을 대입 계산으로 푸는 한편, 적의 비선형성을 갖는 운동방정식을 analog전자계산기에 씨뮤레이트한 후 각 조건 및 정수를 변화시켜 현상을 고찰하여 위 계산으로 얻은 곡선과 비교하였고, 다음에 실제기계의 실험으로 구한 자료를 첨가하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.223-224
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• 2016

본 논문은 상용급 전기버스의 24 V 전장전력공급장치로써 고전압배터리부터 저전압으로 변성하는 전력변환장치인 저전압 직류변환장치 (Low Voltage DC/DC Converter : LDC) 개발에 관하여 기술한다. 제안하는 LDC는 효율을 높이기 위해 트랜스포머 1차 측 위상천이 전브리지 스위칭 소자에 SiC MOSFET을 사용하고, 2차 측에 동기정류방식을 적용하였다. 고효율 성능을 검증하기 위해 시작품을 제작하고 시험을 통해 3 kW 97% 이상의 고효율, 고출력, 고밀도의 특성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.681-682
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• 2008

최근 다양한 부하들로 인해, 배전용변압기로 사용되고 있는 몰드변압기의 운전조건이 가혹해 지고 있다. 특히, 전력변환장치와 연계된 몰드변압기의 경우, 부하의 운전특성에 따라 편자(偏磁)현상이 발생하며 이로 인해 직류성분의 전류가 몰드변압기로 유입된다. 이는 철심의 포화현상 및 변압기의 손실 증가를 유발하여 국부과열 문제로 인한 사고로 이어질 우려가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, EMTP 과도해석 프로그램을 활용하여 직류성분 전류에 의해 증가되는 몰드변압기의 여자전류를 계산하고, 이를 토대로 철심의 자속밀도 변화를 계산하였다. 직류성분 전류의 크기에 따라 철심의 적정 운전자속밀도를 고려하여 몰드변압기를 설계함으로써 직류전류 유입시에도 안정적인 운전이 가능할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.572-573
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• 2012

전력 수요 급증과 전력 기술 발전으로 인해, 오늘날 HVDC 기술이 널리 사용되고 있다. 또한 지구 온난화, 녹색 에너지 개발, 스마트 그리드 사업 등으로 인해 세계적으로 HVDC 수요가 급증하고 있는 추세이다. 국내에서도 제주-해남간 HVDC 1호기가 이미 운영 중에 있으며, 제주-진도간 HVDC 2호기가 2012년 완공을 목표로 현재 설치 중에 있다. 2009년 HVDC 사업에 진출한 LS산전은 지난해 변환용 변압기를 국내 최초로 생산한데 이어, HVDC 핵심 요소인 싸이리스터 밸브(thyristor valve)도 개발 완료 하였다. 싸이리스터 밸브는 HVDC 시스템의 변환설비 중 심장 역할을 하는 핵심적인 설비로 교류를 직류로, 또는 직류를 교류로 변환시켜 교류 계통에 전력을 공급하는 장치로, 사용하기 전에 성능을 충분히 검증해야 한다. LS산전은 독자적으로 개발한 싸이리스터 밸브를 IEC 규격에 따라 엄격히 시험하여 성능을 입증하였다. 본 논문에서는 개발 시험의 일부로 수행한 싸이리스터 밸브에 대한 절연 시험(dielectric test)를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.87-89
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• 2018

본 논문에서는 양극성 직류 배전 시스템에 사용할 수 있는 절연형 3-레벨 전압 평형기를 제안한다. 전압 평형기는 양극성 부하에서 발생하는 불균등한 전압을 보상해주는 필수적인 전력변환장치이다. 제안하는 1단 구성의 절연형 전압 평형기는 오직 3-레벨 Dual Active Bridge DC-DC 컨버터로만 구성되고, 기존에 전압 벨런싱을 위해 사용되던 추가적인 비절연형 전압 평형기를 필요로 하지 않는다. 따라서 기존 비절연형 전압 평형기에 사용되는 수동 및 능동 소자를 제거함으로써 전력변환 장치의 전체적인 전력 밀도 및 전력 변환 효율을 향상시키는 장점을 가진다. 새롭게 제안하는 스위칭 방식을 통해 3-레벨 전압 평형기가 절연과 전압 벨런싱 기능을 동시에 수행한다. 3 kW급 전압 평형기의 시작품을 이용하여 제안하는 토폴로지와 제어 알고리즘의 성능과 타당성을 실험적으로 검증하였다.

• 전기의세계
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• v.25 no.4
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• pp.17-23
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• 1976

세계제2차대전이후, 급속도로 발전해온 전기 및 전자공학으로 말미암아 현재의 시대를 electronic시대라고 불러도 과언이 아니다. 이러한 전자공학의 발전으로 수많은 전자장치소자가 새로이 개발되었다. 그중에서 전기 및 전자회로에서 없어서는 안될 싸이리스터라는 반도체소자가 있다. 싸이리스터의 특성을 응용하여 정지스위치로서 과전압보호회로, 지연회로, 온도조절기, 전자충전용, 조정기, 변압기탭전환, 용접기의 제어회로등에 이용되며 위상제어용으로 조광회로, 전기로의 온도제어, 전동기의 속도제어, 직류전동기의 주전류제어회로에 이용되고 전류기로서 정전압전원, 정정류전원으로 이용하며 쵸퍼, 인버어터로서 직류를 단속시키며 다시 교류로 변환하여 전압을 변화시킬 수 있다. 이밖에 정류자나 부러쉬가 없는 모터를 제조할 수 있다.