• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2009.11a
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• pp.203-205
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• 2009

풍력발전기가 계통에 연계되어 유효전력이 출력되면 PCC의 전압이 변동하며, 이러한 전압변동은 풍력발전기 출력에 비례한다. 전압변동의 발생요인은 전원에서 PCC지점까지의 선로 등가 임피던스의 크기와 풍력발전기 출력 전류의 곱의 형태로 표현 된다. 이러한 전압변동은 무효전력의 공급으로 억제할 수 있으며 필요로 하는 무효전력량은 풍력발전기 출력량에 비례한다. 이를 검증하는 방안으로 삽시도의 계통을 바탕으로 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션과 실측데이터를 활용하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.260-262
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• 2006

본 논문에서는 블레이드 피치각 변동을 포함한 풍력발전기 출력특성 시뮬레이션 모델을 개발하였으며, 피치각 변동이 필요한 경우를 각각 비상정지, 기동원활, 출력제한의 3가지 사례 연구를 통해 개발된 모델의 검증 수행하였다. 비상정지의 상황에서 풍력발전기의 출력특성을 모의하였고, 초기 정지 상태에서 블레이드 기동을 위한 초기 피치각 설정 및 변동하는 회전 속도에 맞는 블레이드 변동 지령 값을 구현하였으며, 정격 풍속이상에서 피치각을 감소시키는 제어기를 구현하여 정격이상의 출력 발생이 제한되는 것을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.15 no.1
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• pp.69-74
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• 2010

In a grid connected variable speed wind turbine, the PCC voltage and the wind power fluctuate as the wind velocity changed. And this voltage variation is changed due to location of PCC. This paper calculate the value of PCC voltage variation which is proportional to the product of the line impedance from the ideal generator to the PCC and the wind turbine output current. And to reduce this PCC voltage variation, this paper calculate the required reactive power analytically using the vector diagram method. Output reactive current is changed, if the reactive current is limited by inverter capacity or grid code have the margin of voltage variation. If the grid connected inverter is controlled by proposed algorithm, the PCC voltage variation is minimized though the wind turbine output change at random. To verify calculated voltage variation and required reactive power, this paper utilized Matlab and PSCAD/EMTDC simulation and real small wind turbine and power system in Sapsido, island in the Yellow Sea.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.11b
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• pp.182-183
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• 2007

풍력발전의 출력은 다른 발전원에 비해 입력 즉 바람의 세기에 따라 변동되는 특성을 갖고 있다. 출력의 변동은 계통에 연계되었을 시 주파수 안정도에 큰 영향을 미친다. 점차 전체 발전기 중 풍력 발전기의 비중이 높아짐에 따라 그에 관한 상세한 제어의 필요하게 되었다. 본 논문에서는 유도형 풍력발전기의 상세한 모델링을 제안하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.330-331
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• 2011

제주도의 풍부한 바람자원과 육지에 비해 높은 SMP로 많은 풍력사업자들이 제주지역에 풍력단지를 조성하기 위해 노력을 기울이고 있다. 향후 대규모 풍력단지가 조성된다면 풍속변화에 따라 생산되는 전력의 변동은 커질 것이다. 이러한 풍력발전기의 가변성으로 인한 출력변동은 계통의 주파수와 국지적인 모선 전압의 변동을 유발할 수 있다. 따라서 전력계통 신뢰도와 안정성을 위하여, 계통 운영 상황을 고려한 풍력발전기 운영이 요구된다. 본 논문에서는 PSS/E를 통해 가상 계통을 구현하여 풍력발전기의 무효전력 공급 유 무에 따라 계통에 미치는 영향을 선로의 무효전력과 모선 전압 측면에서 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.261-262
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• 2014

본 논문은 풍력 발전 출력 안정화 성능을 평가하기 위해서는 다양한 부하변동과 계통 사고에 대한 검증이 필수적이나, 실제로 다양한 조건에서 실증하기는 현실적으로 불가능하여, 본 논문에서는 축소형 시뮬레이터를 통하여 제안된 알고리즘 검증하고자 한다. 특히 전체구성의 적용을 위해 3상 농형 유도전동기를 통한 발전기의 출력을 유도하였으며 이를 위한 인버터를 사용하여 시뮬레이터를 구성하였고 지형별 특성에 맞는 데이터를 기반으로 풍력데이터를 입력하여 출력조건을 형성하였다. 또한 조상기와 덤프로드를 통해 부하의 출력변동분에 대한 계측과 분석에 초점을 맞추어 특성 계측이 가능하도록 구성할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.497-498
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• 2013

본 논문에서는 풍력발전의 불규칙한 출력을 안정화하기 위해 수퍼커패시터의 에너지 저장장치를 통해 계통으로 유입되는 전력을 완화시키는 제어에 대하여 서술한다. 풍력발전은 친환경 에너지원이지만, 바람에 의해 출력이 불규칙하게 변하는 단점이 있다. 5kW 소규모 풍력발전 시뮬레이터와 3kW 수퍼커패시터 에너지 저장장치를 이용하여 단주기의 불규칙한 출력을 완화시켜 계통으로 안정적인 전력을 공급한다. 풍력발전 시뮬레이터의 불규칙한 출력을 100%에서 30%로 감소시켰으며, 제안한 불규칙한 출력 완화 방법의 타당성을 실험을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.692-693
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• 2011

국가의 녹색성장 정책으로 풍력 및 태양광 등의 신 재생 에너지가 배전계통에 지속적으로 연계 운용될 것이다. 하지만 태양광 및 풍력의 출력변동으로 배전계통 전압품질에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 여기에 더하여 부하특성에 의한 부하전류 변동 또한 전압문제에 직접적으로 영향을 미친다. 이에 따라 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC를 통해 가장 많이 이용되고 있는 부하모델인 ZIP모델을 이용하여 각각의 부하 특성과 3MW의 풍력이 배전계통 말단에 연계된 경우를 상정하여 풍속3[m/s]에서 12[m/s]로 급속한 변동시, 순시전압 데이터와 계통연계가이 드라인 의 순시전압변동 기준과 비교/분석을 통해 부하별 풍력발전의 전압변동특성을 해석하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.298-300
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• 2008

고립된 소규모 전력시스템에 소형 풍력발전기를 계통연계 운전할 때 나타날 수 있는 전압변동을 예측하기 위한 방법에 관해 연구하였다. 이를 위하여 고립된 계통에 연결된 기존발전소 및 부하, 변압기, 풍력발전기의 간략화된 시뮬레이션 모델을 PSCAD/EMTDC를 기반으로 구성하고 실제 설치된 풍력발전기의 운전 특성과 비교하였다. 특히, 연계점의 전압변동을 해석적으로 예측하기 위하여 전원측 등가 임피던스와 부하측 등가 임피던스로 구성된 간략화한 모델을 제안하였으며 제안된 방법으로 계산된 전압변동량이 시뮬레이션 및 실측 데이터와 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이 결과는 소형 풍력발전기 계통연계 시스템 설계 및 사전검토 단계에서 안정성과 신뢰성을 확보 하기위한 도구로 활용될 수 있다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.12 no.2
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• pp.154-163
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• 2003

Grid connection essentially requires a wind energy conversion system (WECS) to not only supply adequate power responding to constantly varying wind speed but also provide a specified level of voltage magnitude and frequency that is acceptable in the electric power network. To satisfy such requirements, appropriate control schemes of a wind turbine to be connected to the power grid should be employed. This paper presents an output control strategy of a grid-connected wind power generation, which consists of a fixed-pitch wind turbine, a synchronous generator and a AC-DC-AC component with a voltage source inverter built in, and performs modelling and analysis of the strategy using PSCAD/EMTDC, an electromagnetic transient analysis software. Real power output control of the voltage source inverter is implemented to extract the maximum energy from wind speed inputted through wind blades and reactive power control, to keep the terminal voltage of WECS at a specific level. SPWM switching method is used to reduce the harmonics and maintain 60 ㎐ of the output frequency. The wind turbine performance and output corresponding to wind variation and the terminal load change is simulated and analysed.