• 전기저널
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• 통권323호
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• pp.69-75
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• 2003

불투명한 경제정세의 와중에서도 전기에너지를 지탱하는 근간이 되는 파워 일렉트로닉스 분야는 확실히 그 기술개발을 향상시켜 오고 있다. 특히 파워디바이스는, 지구환경과 생활환경을 보다 쾌적하게 하기 위하여 인버터 장치 등의 각종 전력절약기기와 풍력$\cdot$태양광$\cdot$연료전지 등 클린에너지의 전력제어장치에 없어서는 안되는 반도체디바이스로 성장했다. 파워디바이스 중에서도 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)의 기술혁신은 요 20년 사이에 비약적인 성과를 거두었다. 1980년대에 제품화된 IGBT는, 반도체메모리의 초미세가공기술을 도입하면서 $5{\mu}m$에서 서브미크론의 디자인툴로 발전하여, 2000년대에 들어 칩의 전류밀도는 약 2배, 포화전압은 약 $65\%$까지 개량되었다. 이와 같은 IGBT의 변천은, 전력손실을 대폭적으로 저감시켜 에너지절약기기의 전력변환효율 향상에 공헌하고 있다. 파워디바이스의 기술진보에서 또 한 가지 잊지 말아야 할 것은 주변회로의 집적화(集積化)에 의한 고성능$\cdot$고기능화이다. 최근의 인버터용 파워디바이스로 가장 많이 사용되고 있는 파워모듈은, IGBT등의 파워칩과 그 주변회로와의 컬래버레이션에 의한 제품이다. 다시 말하면 구동회로, 전류$\cdot$전압$\cdot$온도센서 및 그것들의 보호회로가 IC(집적회로)에 편입되어 고기능$\cdot$소형화를 촉진시키고 있다. 구동회로는 LVIC (저전압집적회로)에서 HVIC(고전압집적회로)로 발전하여 전류$\cdot$온도 등의 각종 센서도 동일 칩에 설계할 수 있게 되었다. 또 센싱이나 보호기능뿐만이 아니라 출력전류의 제어를 위한 연산기능과 di/dt의 제어기능이 내장되도록 되어 있어 보다. 고성능의 인텔리전트 파워모듈(IPM)이라고 불리우는 새로운 개념의 파워디바이스가 실현되었다. 또한 패키지 기술도 내부배선 인덕턴스의 저감과 트랜스퍼 몰드패키지의 개발로, 소형화뿐만이 아니라 파워칩의 성능$\cdot$기능을 충분히 발휘할 수 있도록 개발이 적극적으로 추진되고 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.179-184
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• 2016

본 연구를 통해 개발된 전기부하시험장치는 상용전원이 필요한 피시험장치(변압기, 정류기, 전압조정기, 인버터 등)와 상용전원이 불필요한 독립형 피시험장치(동력발전기, 풍력발전장치, 태양광발전장치, 하이브리드발전 장치, 배터리 등)에 대하여 정격용량시험이나 가변부하시험을 능동적으로 정밀하게 제어하면서도 시험 중에 사용되는 전기에너지를 소비하지 않고 전원변환장치를 통하여 계통선으로 전달하도록 설계되었다. 동기식 pwm 인버터회로를 상용전원과 연결시켜서 시험에 사용되는 전력을 계통선으로 귀환되도록 설계되었으며, 종전의 수동식 전기저항체를 사용한 전기부하시험장치에 비해 93.4% 정도의 전력을 소모하지 않고도 피시험체에 대한 시험이 가능하도록 하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.65-76
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• 2024

최근 해상풍력산업이 활성화되면서 기존 화력 발전소 규모의 400MW 급 발전단지들이 개발되고 있다. 재생에너지는 에너지원에 따라 간헐성이 큰 특성이 있고, 최신 재생에너지 발전설비들은 제어기능을 갖는 인버터 기술로 구성되는 특징이 있다. 이러한 재생에너지원의 계통연계 확대에 따라 전력계통 접속을 위한 그리드코드도 점점 구체화되고 있고, 이에 따라 관련 검토도 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 그리드 코드 준수를 위해 여러 해상풍력 발전단지들을 통합하여 공동접속설비로 접속하는 경우, 최적 무효전력 보상용량 선정 방법에 대해 제안한다. 그리드 코드의 요구조건을 기반으로, 전북 서남해 400MW 풍력발전단지의 무효전력 보상과 과도안정도를 분석한다. 이 분석은 PSS/E를 사용하여 각 터빈 배치안과 케이블 데이터로 발전단지 DB를 구축하고, 내·외부망 케이블의 충전전류에 의한 무효전력과 연계점에서 무효전력 보상용량을 산출한다. 또한 전력계통 DB에 연계해서 정적, 동적 안정도를 고찰한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.170-171
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• 2011

현재 제주지역 전력계통은 원형 모양의 다중계통으로 구성되어 있어 송전선로 고장 발생시 단일계통으로 운전됨에 따라 말단 측에 전압문제가 발생할 우려가 있을 뿐만 아니라, 대규모 풍력발전단지 조성 및 #2 HVDC 제주연계로 제주지역내 무효전력 수급 불균형 상황이 발생할 것으로 예상된다. 이에 따라 제주지역 전력계통 전압안정도 개선을 위하여 순동 무효전력 보상장치를 154kV 한라, 신제주변전소에 설치하기로 계획하였으며 154kV급 STATCOM(정지형 무효전력 보상장치)으로 결정되었다. 이번에 제주에 적용된 STATCOM은 미금변전소에 설치된 345kV급 STATCOM에 이어 국내기술로 개발된 설비로 154kV급으로는 처음 국내에 설치되었다. 제주지역 특성을 반영하여 변압기, 인버터 등 STATCOM 구성 주요기기에 대한 정격을 결정, 기술규격을 확정한 후 구매를 추진하였고 2011년 1월부터 설치를 착수하여 2011년 5월말 시운전 목표로 추진하고 있다. 본 논문에서는 국내에 최초로 적용되는 154kV급 STATCOM의 현장설치 주요과정에 대한 소개와 현장시험 주요항목 및 유의사항에 대해 기술하고 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.27-36
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• 2013

Islanding in a gird connected inverter of wind power generation system may influence a bad effect on equipments or yield safety hazards on grid so it should be detected rapidly and exactly. A passive method to detect islanding is comparatively simpler than an active method but suffers from non detection zone (NDZ). On the other hand, the active method can significantly reduce NDZ by injecting a disturbance into inverter output. To improve the reliability of islanding detection, this paper proposes a hybrid anti-islanding detection method combining the conventional passive method as well as the active method based on novel harmonic injection method using fourier transform. The proposed scheme is fast to detect islanding when NDZ does not exist because it has the nature of passive method. Under NDZ, the active method can detect occurrence of islanding reliably. The effectiveness and validity of the proposed scheme is proved through comparative simulations.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.69-71
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• 2006

국내 전력수요의 지속적인 증대로 인한 원거리의 발전단지의 대용량화에 따라 대용량 전력을 안정적으로 공급하기 위한 전력변환기술 수요가 증대될 것으로 전망된다. 또한, 규제완화와 민영화로 대표되는 전력 산업의 환경변화에 능동적으로 대응할 수 있는 새로운 형태의 대용량 전력수송 기술 개발과 지역계통간의 연계방안의 확립은 국가 전력 부문 경쟁력 강화의 핵심 요인으로 등장하고 있다. 최근 무효전력의 별도 보상이 필요없는 전력변환방식으로 전압형 인버터방식이 개발되어 상용화되고 있으며, 다양한 형태로 전력계통에 적용되고 있다. 본 논문에서는 신기술 FACTS 설비를 소개하고, VSC 전력변환 기술을 이용한 FACTS 설비의 전력계통 적용 시 계통운용 측면에서 필요한 특성을 분석하기 위한 계통해석 방안에 대해 기술하였다. 또한, 풍력단지 및 섬 지역에 대한 계통연계의 해외 주요 적용 사례를 분석하고, 국내계통에 대해 수도권-충남 지역간 북상조류 전송선로 보강 방안 검토사례를 발표하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.227-233
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• 2011

본 논문은 5kW 배터리 충전기용 3상 인터리브드 DC-DC 컨버터 설계 및 실험에 대하여 서술하였으며, 배터리 시스템은 풍력 시스템의 안정화를 위해 사용한다. 배터리 충전기는 배터리, 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터, 직류단, 계통연계형 인버터로 구성된다. 납축전지는 matlab으로 간단한 R-C모델링 하였으며, 스텝 전류 방전 실험에 따라 배터리 파라미터를 구하였다. 3상 인터리브드 DC-DC 컨버터를 이용해 배터리의 전류 리플을 감소시켰으며, 5kW 배터리 충전기를 제작하여 충·방전모드 제어기를 설계하고 실험하였다.

• 전기학회논문지
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• 제63권10호
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• pp.1402-1411
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• 2014

In this paper, the Maximum Power Point Tracking(MPPT) control of the small scale wind power generation system with a three-phase diode rectifier and the grid-connected inverter is studied. Without the need for the converter circuits to control speed of the generator, it is economical and the structure is simple. Compared with existing systems, it can be to reduce the power semiconductor switches and passive elements, and to implement the MPPT control with only DC-Link voltage control of the grid-connected inverter. In order to allow MPPT control without the characteristic information of the wind turbine, the P&O algorithm is applied, and these are verified by the simulation and experiment.

• 신재생에너지
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• 제8권4호
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• pp.13-20
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• 2012

This paper describes a transformerless static synchronous campensator (STATCOM) system based on cascade H-bridge multilevel inverter with star configuration. It is designed not only for the dynamic and continuous compensation of the reactive power but also for the improvement of power quality of existing wind power plant. Especially, when the induction generator of wind turbine is directly connected to the grid, reactive power are occurred by exiting current. so a reactive power compensation system based on the cascade H-bridge multilevel STATCOM is proposed because the output power quality and controllability of reactive power are required by grid code in many different countries. Using various The proposed reactive power control strategy using a STATCOM is compared with the conventional scheme using fixed-size of capacitor bank through various simulation results.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.151-158
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• 2019

본 논문에서는 태양광 및 풍력 발전소 등에 설치되어 있는 다수의 계통 연계형 인버터를 사용하여 Virtual D-STATCOM을 구성하고, 배전계통의 부하의 무효전력과 배전선로의 거리에 따른 케이블의 무효전력을 보상하여 기존의 단일 대용량 D-STATCOM을 설치하지 않고 변전소 인근의 PCC단의 무효전력을 보상하는 방법을 제시한다. 제안된 방식은 Matlab Simulink 시뮬레이션을 통해 동작원리와 무효전력 보상 성능을 검증하였다.