• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1052-1053
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• 2015

풍력발전기의 대용량화와 전력변환장치를 이용한 출력 안정화로 인하여 그리드 코드에서는 상정 사고 시 풍력발전기를 탈락시키지 않고 전압제어에 참여하도록 요구하고 있다. 풍력발전단지의 전압제어참여는 크게 단지 레벨과 발전기 레벨로 나누어지며, 개별풍력발전기가 단지 급 제어기로부터 무효전력 지령신호를 받아 필요량을 출력하는 구조이다. 따라서 풍력발전단지와 기존발전기 및 FACTS 설비와의 협조제어 알고리즘 연구에 앞서 개별풍력발전기의 전압제어특성에 대한 선행연구가 필요하다. 풍력발전기는 상정사고 시 전압강하가 크게 발생하는 경우 전압제어 Slope 특성을 이용하여 무효전력출력량을 산정하여 제어하도록 구성되어있다. 본 논문에서는 서로 다른 무효전력 출력 전압제어 Slope를 갖는 영구 자석형 풍력발전기의 출력특성에 대하여 모의하였으며, 해외 독일 Grid Code인 E.ON 및 SDLWindV에서 제안하는 전압데드밴드 변경 및 K_slope 변경을 통해 풍력발전기가 전압제어에 효과적으로 참여하여 전압강하가 개선됨을 증명하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1350-1351
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• 2011

계통에서 사고가 발생하면 기존에는 풍력발전기의 보호를 위하여 계통에서 분리가 가능했다. 하지만, 최근에 풍력발전용 기기 한기당 용량 증가와 해상풍력의 증가로 인하여 계통으로 공급하는 풍력발전량은 지속적으로 증가하고 있기 때문에 사고발생에 따른 풍력발전의 계통과의 갑작스러운 분리는 계통의 정전사태를 발생시킬 수 있다. 따라서 전 세계적으로 풍력발전의 계통연계규정(Grid Code)를 강화하고 있는 추세이다. 특히, 계통연계규정 중 계통전압이 순간적으로 강하하였다고 하더라도 풍력발전기는 지속적으로 연계되어 있으면서 계통전압의 보상을 위하여 무효전력을 공급을 요구하고 있다. 이 기능이 저전압 극복(LVRT)기능이고 계통연계규정 중 가장 어려운 기술이다. 본 논문에서는 2MW급 이중여자 유도형 풍력발전기(DFIG)를 이용하여 계통에서 저전압이 발생했을 때 발전기를 지속적으로 계통과 연계시키면서 무효 전력을 계통에 공급할 수 있는 LVRT기능을 제안하고 실험을 통하여 검증한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.7
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• pp.4494-4499
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• 2014

The margin of transient stability of a weak grid system is very low because of the small short-circuit ratio and large impedance. If the fault of the weak grid is cleared by the protection system, one of the major lines is disconnected after the fault is cleared. This further reduces the system strength. Therefore, it is necessary that a new generation system be added to the weak grid to enhance the transient stability margin. A conventional synchronous generator and wind turbine generator were added to a base grid system. The results of transient stability analysis with additional generators using PSSE were compared. The simulations showed that wind turbine generators provide good damping performance and enhance the transient stability margin based on CCT up to 5 times.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.272_273
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• 2009

풍력 발전의 계통연계가 증가함에 따라 계통의 안정적인 운영을 위해 계통연계기준이 제정되고 있으며, 여기에는 계통 사고 시 풍력발전기의 연계운전을 요구하는 Fault Ride Through(FRT) 규정이 포함될 것으로 예상된다. FRT 규정에는 기존의 계통 사고 시 전압에 따른 계통연계 유지 기준과 함께 계통 회복 시 안정적인 주파수 회복과 빠른 전압회복을 위해 유효전력제어와 무효전력제어 규정이 포함되어야 한다. 이에 본 논문에서는 DSAT을 이용한 제주 계통의 안정도 모의를 바탕으로 FRT capability 규정을 제안하였다. 또한 풍력발전기의 유효 및 무효전력 제어가 사고 후 복구 시 계통의 안정도에 미치는 영향을 모의를 통하여 확인하고 이에 대한 추가적인 규정이 필요함을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1166-1167
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• 2008

풍력 발전기의 계통 연계 기준에서 Fault Ride Through 규정은 사고 시 계통의 응동 특성을 결정하기 때문에 해당 계통의 특징을 반영하여 결정되어야 한다. 이에 여기에서는 세계 각국의 풍력발전기에 적용되는 Grid code에 대해 분석하고, 이를 바탕으로 FRT 규정의 수립에 필요한 기술적 요건에 대해 검토한 후, 해당 규정 수립을 위한 방법론을 제시한다. 이때, 구체적인 parameter 설정은 제주계통을 대상으로 PSS/E를 이용한 안정도 모의 결과에 따라 사고 시 계통의 전압 특성을 반영할 수 있도록 하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.25 no.2
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• pp.399-407
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• 2021

This paper proposes the DC-link voltage design method of Type 4 wind turbine that minimizes power loss and satisfies the High Voltage Ride Through(HVRT) function requirements of the transmission system operator. The Type 4 wind turbine used for large-capacity offshore wind turbine consists of the Back-to-Back converter in which the converter linked to the power grid and the inverter linked to the wind turbine share the DC-link. When the grid high voltage fault occurs in the Type 4 wind turbine, if the DC-link voltage is insufficient compared to the fault voltage level, the current controller of the grid-side converter can't operate smoothly due to over modulation. Therefore, to satisfy the HVRT function, the DC-link voltage should be designed based on the voltage level of high voltage fault. However, steady-state switching losses increase further as the DC-link voltage increases. Therefore, the considerations should be included for the loss to be increased when the DC-link voltage is designed significantly. In this paper, the design method for the DC-link voltage considered the fault voltage level and the loss is explained, and the validity of the proposed design method is verified through the HVRT function simulation based on the PSCAD model of the 2MVA Type 4 wind turbine.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.25 no.4
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• pp.29-35
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• 2005

Wind turbines can produce an unpolluted electricity getting energy only from the natural resource. It is one of the most economic power generating system among renewables up to now. Currently, ther are many wind turbines in operation world-wide under various external conditions. A wind turbine is composed of many machine components. So it is likely that the many accidents have been occurred in many wind turbines. In this paper, we reviewed "Wind turbine Accident data" of Caithness Windfarms Information Forum 2005. We classified this data and analyzed. The most of wind turbines in our country are foreign product. It is like that application it is possible with information which is important for wind farm operations and maintenance and for the wind turbine design and manufacturing.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.20 no.10
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• pp.41-46
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• 2006

Generation of electricity using wind power has received considerable attention worldwide in recent years. In order to investigate the impacts of the integration of wind farm into utilities' network, various studies have been investigated. One such impact is related to the Critical Clearing Time (CCT) of wind power generation system. This paper reports investigation into the factors that influence the transient behavior of the wind power generation system following network fault conditions. It is shown that CCT can be affected by various factors contributed by the network. Such factors include capacity of wind power, power factor, the length of the interfacing line, etc. This investigation is conducted on a simulated grid-connected wind farm using Digsilent Power Factory.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.65-66
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• 2013

본 논문에서는 계통 전압 사고 상황에서 계통 연계형 풍력 발전 시스템이 만족시켜야 할 LVRT(Low Voltage Ride Through) 동작 모의 및 동특성을 분석하였다. 제작한 시뮬레이터는 유도전동기를 이용한 풍력터빈 모델과 영구자석 동기 발전기 그리고 컨버터와 인버터로 구성된 Back to Back Converter를 통해 계통과 연계되는 구조를 가지고 있다. 계통과 연계되는 부분에 슬라이닥스와 변압기 그리고 IGBT를 이용해 계통의 사고를 모의할 수 있는 계통 전압사고 모의 장치를 제작하여 연결하였으며, 이 계통 전압사고 모의 장치는 A, B, C 각 상을 독립적으로 제작해 다양한 계통사고를 모의할 수 있도록 구성하였다. 하드웨어 시뮬레이터와 제안된 계통 전압 사고 모의 장치 분석을 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션을 실시하였고 하드웨어 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.26 no.5
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• pp.551-560
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• 2020

Recently, the offshore wind power generator market is expected to grow significantly because of increased energy demand, reduced dependence on fossil fuel-based power generation, and environmental regulations. Consequently, wind power generation is increasing worldwide, and several attempts have been made to utilize offshore wind power. Norway's Petroleum Safety Authority (PSA) requires a leg-structure design with a collision energy of 35 MJ owing to the event of a collision under operation conditions. In this study, the results of the numerical analysis of a wind turbine installation vessel subjected to ship collision were set such that the maximum collision energy that the leg could sustain was calculated and compared with the PSA requirements. The current leg design plan does not satisfy the required value of 35 MJ, and it is necessary to increase the section modulus by more than 200 % to satisfy the regulations, which is unfeasible in realistic leg design. Therefore, a collision energy standard based on a reasonable collision scenario should be established.