• 전력전자학회지
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• 제15권3호
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• pp.25-29
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• 2010

현대중공업 전기전자시스템사업본부는 전력계통의 송배전전분야에 걸쳐 꾸준한 기술개발로 최고의 품질을 갖는 중전기기를 생산하는 Global Leader로써 성장하였다. 최근에는 신 재생에너지 분야 사업에 집중하여 태양광발전, 풍력발전, 조력발전의 연구개발을 활발히 진행 중에 있으며, 이러한 분산발전의 핵심기술인 PCS 개발에 매진하고 있다. PCS의 핵심은 전력전자기술을 기반으로 고품질의 전력을 계통으로 역송전하는 기술이다. 계통 연계형 태양광 PCS는 계통에 연계되어 운전되므로 전력계통의 이상 유무를 감지하여 전력계통의 보호협조 기능을 갖는 전력변환장치이다. 그래서 단순히 인버터라 부르지 않고 PCS (Power Conditioning System)라 부른다. 이는 일반적인 인버터 제어와 더불어 제어동작에서 계통의 안정성을 최우선으로 고려하여야 하며, 효율을 최대화하여 고객에게 최대의 수익을 창출할 수 있도록 하여야 한다. 이러한 계통과 연관된 인버터 기술의 발전으로 인하여 태양광 발전분야가 급속도로 성장하는 계기가 되었다. 본 논문은 현대중공업 제품을 중심으로 태양광 발전용 PCS의 개발 동향을 소개하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.192-193
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• 2017

최근 석유나 석탄 에너지의 사용으로 인한 대기오염 및 미세먼지 문제가 심각해지고 있다. 따라서 신재생 에너지의 중요성이 대두대고 있고 이에 따라 정부에서도 태양광 발전이나 풍력발전 등의 비중을 확대해 나가려는 정책을 밝히고 있으며 이중 태양광 발전 시스템은 가장 주목 받고 있다. 태양광 발전의 성장에 따라 다양한 연구가 진행되어 왔으며 이 중 DC-DC 컨버터와 DC-AC 인버터로 구성된 비절연형 태양광 인버터는 회로구성이 쉽고 효율이 높아 소용량 발전에서 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 3kW 비절연형 태양광 발전 시스템을 구성하여 시뮬레이션을 통해 태양광 인버터의 동작을 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.338-339
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• 2020

화력 발전에 의한 전력 생산은 환경오염으로 이어지고 이를 극복하기 위해 태양광 발전 혹은 풍력발전과 같은 신재생에너지원을 이용한 전력 생산이 꾸준히 증가하고 있다. 하지만 신재생에너지는 불규칙적인 전력을 생산할 뿐만 아니라 전력 계통의 도선 및 부하의 임피던스에 의해 계통의 전압 및 주파수가 변동한다. 이러한 문제를 극복하기 위해 계통 연계형 스마트 인버터를 사용하여 신재생에너지를 사용함과 동시에 계통의 안전성을 높일 수 있다. 본 논문은 ESS를 사용한 계통 연계형 스마트 인버터의 Voltage-Watt, Voltage-Var 제어 및 Frequency-Watt 제어를 통해 신재생에너지에 의해 발생하는 계통의 문제를 해결하는 제어 알고리즘을 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.81-89
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• 2012

범용적으로 사용되고 있는 수평형 풍력 터빈(HAWT)은 블레이드가 장착된 터빈이 회전부인 너셀에 고정되어 타워의 최상단에 지지되는 구조이다. 터빈에서 생산되는 전력은 너셀 내부에서 증속기를 통하여 발전기로 들어가게 된다. 발전기에서 생산되는 전력은 타워를 통해서 지상과 송전선으로 연결되므로 너셀의 요잉이 발생하는 경우 송전선의 꼬임이 발생하게 된다. 따라서 이를 방지하기 위한 슬립링이나 추가적인 요잉 제어 알고리즘이 필요한 단점이 있다. 제안하는 새로운 구조의 HAWT는 베벨기어와 중공축을 이용하여 송전선 문제를 해결하였다. 또한, 병렬로 접속된 두개의 발전기를 이용하여 요잉이 용이할 뿐 아니라 생산 전력을 분산시킴으로써 인버터의 용량을 줄일 수 있다. MPPT 알고리즘과 요잉 제어를 수행하는 시뮬레이션을 통해서 제안하는 구조가 풍력 발전에 효과적임을 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.182-183
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• 2010

풍력발전 시스템은 무제한적인 공간에 설치가 가능하다는 점과 기후 변화에 대응할 수 있는 원천적인 에너지원으로 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 영구자석 동기형 풍력발전 시스템의 구성요소인 풍력발전기, 컨버터, 인버터를 모델링하고, 풍력발전 시스템의 성능 해석을 위한 PSIM 시뮬레이터를 개발하였다. 제안된 시뮬레이터는 PSIM 시뮬레이션을 통해 제안된 풍력발전 시스템 모델링과 시뮬레이터의 타당성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.456_457
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• 2009

본 논문은 마이크로소스를 계통 연계하여 운전 시 필수적이므로 계통연계시의 기술적인 과제인 분산전원 종류에 의한 전압 고조파 및 주파수 안정도를 풍력발전의 회전자와 연료전지의 인버터에 연결 하였을 경우 미치는 영향과 저압 연료전지와 특 고압 풍력발전의 특성을 simulink를 사용하여 시뮬레이션을 구현하며 부하에 미치는 영향에 대하여 알아보도록 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1190-1192
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• 2004

풍력을 이용한 풍력발전기의 전력변환 시스템을 개발하기 위해서는 바람특성을 정확히 분석하고 이를 대치할 수 있는 모의시험 장치가 필수적이다. 모의시험 장치는 풍향, 풍속 등의 인자들을 입력받아 회전 블레이드의 토오크를 전동기가 대신해서 발전기에 공급하게 된다. 본 논문에서는 풍력발전 모의시험 장치를 이용해서 현재 개발 중인 750kW gearless형 풍력발전 시스템의 인버터 특성과 고효율의 전력변환 설계를 위해 시험용 지그에서 시험한 결과를 보이고자 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.105-114
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• 2017

본 논문은 계통 연계형 3-레벨 인버터 시스템을 위한 LCL-필터 설계 방법을 제안한다. 최근 풍력 및 태양광과 같은 신재생에너지 발전 시스템을 위한 3상 PWM 인버터의 수요가 증가하고 있다. 이러한 PWM 인버터는 스위칭 동작에 의해 발생하는 고조파 성분을 제거하기 위하여 LCL-필터를 거쳐 계통과 연결된다. 필터 설계에 관한 다양한 연구가 진행되었지만 최소의 사이즈로 목표하는 고조파 제거 성능을 얻기 위해서는 해당 PWM 인버터의 스위칭 방법을 고려한 필터 설계 방법이 요구된다. 본 논문은 공간 전압벡터 변조기법(SVPWM)에 최적화된 LCL-필터 설계방법을 제시한다. 시뮬레이션과 실험 결과를 통해 제안하는 방법으로 설계된 LCL-필터의 성능을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.257-258
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• 2011

풍력 발전 시스템은 경제성이 비교적 높은 신재생 에너시 시스템으로 전세계적으로 대규모 단지를 조성하여 전력계통과 연계하여 운용되고 있다. 풍력 발전 단지의 계통에 대한 영향력이 커짐에 따라 독일, 덴마크, 캐나다 등 세계 각국의 계통 연계 기준이 강화되어, 기존과 달리 계통에 협조적인 풍력 발전 시스템이 요구되고 있다. 본 논문에서는 국가별 계통 연계 기준을 만족할 수 있는 간단한 LVRT 제어 전략을 제시하며, 10kW급 계통 연계 인버터와 계통 사고 모의 장치를 통하여 다양한 계통 사고 상황에 대한 제어 전략의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.145-146
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• 2018

본 논문에서는 넓은 입력전압 범위를 갖는 풍력발전기용 단상 무변압기형 PCS를 제안한다. 제안하는 풍력발전기용 PCS는 에너지 이용률과 고효율을 위하여 높은 승압비를 가지는 비절연 부스트 DC-DC 컨버터가 적용되었으며, 인버터의 공통모드 노이즈로 인한 누설전류를 저감시키기 위하여 바이폴라(Bipolar) 스위칭 방식을 적용하였다. 본 논문에서는 제안하는 풍력발전시스템의 타당성을 검증하기 위하여 9kW 시작품을 제작하여 실험하였다.