• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.6419-6424
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• 2015

현재 도서지역에 도입되어 운용되고 있는 풍력-디젤 하이브리드 발전시스템에는 풍속과 부하변동에 대하여 적정범위의 전압주파수를 갖는 전력을 공급하기 위하여 고가의 제어가 복잡한 플라이휘일 또는 배터리 에너지저장장치를 설치운영하고 있다. 그러나, 본 논문은 이와 같이 비경제적이고 복잡도가 높은 에너지저장장치를 설치하지 않고, 풍속 및 부하변동에도 안정적인 운전이 가능한 영구자석형(PMSG: Permanent Magnet Synchronous Generator) 풍력-디젤 복합발전시스템으로 구성되는 독립형 마이크로그리드의 운전제어 알고리즘과 모델링 방법을 제안하였다. 먼저, 부하 및 풍속변동에 관계없이 적정범위의 전압주파수를 유지할 수 있는 PMSG 풍력발전기의 운전제어 알고리즘을 제안하고, 이를 바탕으로 한 전가변속 운전이 가능한 PMSG, WT측 컨버터 및 Grid측 컨버터를 모델링하고, 이를 독립형 마이크로그리드에 적용하여 풍속 및 부하변화에 대하여 전압주파수가 적정범위내로 잘 유지됨을 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.7451-7458
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• 2014

본 논문에서는 독립된 풍력 복합발전 시스템을 대상으로 시스템의 모델링과 다양한 환경에서 체계적으로 동작시키기 위한 멀티에이전트 기반의 제어방법을 제안한다. 멀티에이전트 제어는 풍력발전기, 디젤발전기, 배터리, 부하로 구성되는 새로운 형식의 하이브리드 제어방법이고, 풍속과 배터리의 충전상태에 따라 풍력 복합발전 시스템의 운전은 14개의 모드로 나누어 수행된다. 시뮬레이션 성능평가를 통해 제안된 알고리즘이 독립된 풍력 복합발전 시스템에서 다양한 풍속변화가 존재하는 경우에도 효율적으로 운전될 수 있음을 보여준다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.539-541
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• 2009

A severely cold weather condition of King Sejong Station, Antarctica becomes a very severe condition for an installation/operation of wind generation system. When the existing wind generation system works, it may cause a damage and destruction of wind generation system and can bring about big problems in terms of the power quality. Accordingly, it is essential to obtain technologies for the installation and operation of small wind generation system for the polar region's wind generation, and to assess and demonstrate the performance in the severely-cold environment and the polar wind generation system's development, supplementation, alteration. Also, as the available power of King Sejong Station, Antarctica, the diesel generator has been mainly used, and the wind generator has been used in the hybrid form. Wind generation and diesel generation has the different load following control each other. In the wind generation, the generated power very rapidly changes according to the change of the velocity of the wind. On the other hand, the diesel generation shows very gentle change in the velocity of output. Therefore, the study is intended to analyze the 10kw small wind generator-diesel generator's power quality of King Sejong Station, Antarctica, which is the hybrid system installation area.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1271-1276
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• 2015

최근 발전원가가 높은 도서지역의 디젤발전을 신재생에너지로 대체하는 추세이다. 이에 따라 전라남도는 디젤발전기에 의존하여 섬에 전기를 공급하는 지역을 대상으로 태양광과 풍력 그리고 에너지 저장장치 등을 이용한 친환경에너지원을 통해 전기를 공급하는 에너지 자립섬 조성사업을 추진하고 있다. 하지만 신재생에너지원의 용량 설계는 환경적, 지형적 조건으로 부하에 100%로 대응할 용량의 신재생에너지원을 설치하기란 어렵다. 또한 경제성 있는 하이브리드시스템 최적 구성을 위해서는 설계 단계부터 기후조건과 부하패턴 분석을 통해 시스템 구성요소의 적절한 용량 설계와 효과적인 운영을 고려한 마이크로그리드 설계가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 서남해안에 위치한 도서지역 중 300호 이상의 가구수를 갖고 증설이 요구되는 거문도를 대상으로 디젤 발전량 중 40%를 신재생에너지원으로 대치하는 하이브리드 발전시스템을 구성하여 최적조합과 용량산정 그리고 경제성에 대한 연구를 수행하고자 한다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제15권4호
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• pp.693-712
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• 2006

하이브리드 시스템의 최적 설계 및 운영을 위한 프로그램으로 해외의 여러 곳에서 활용중인 Homer를 사용하여 현재 디젤발전기를 전원으로 사용하고 있는 독립계통의 도서지역에 신 재생에너지원의 조합으로 구성된 하이브리드 시스템을 보급할 경우의 타당성 분석을 시도하였다. 에너지기술연구원의 풍속자료, 일사량, 온도자료 등을 근거로 추자도, 거문도, 그리고 영산도를 평가대상으로 선정하였다. 해당지역의 전력부하 자료는 부분적으로 실측된 자료를 바탕으로 재구성하였으며, 시스템 구성 발전기들의 비용 자료는 국내 관련 자료가 미비한 관제로 해외 시장의 자료를 이용하였다. 추자도, 거문도, 영산도의 평가결과가 각각 278원/kWh, 234원/kWh 그리고 353원/kWh으로 나타났다. 정부 보조금에 의한 디젤발전시스템의 발전단가가 300원/kWh($0.300/kWh)인 것을 고려한다면, 추자도와 거문도는 자체적으로 경제성을 확보하는 반면 영산도의 경우는 그렇지 못함을 알 수 있다. 이러한 결과 차이는 기본적으로 해당지역의 재생에너지 자원조건의 차이, 그 중에서도 특히 풍력자원의 차이에 기인하는 것으로 나타난다. 결론적으로 독립계통의 도서지역에 대한 신 재생복합전력시스템의 도입은 경제성 평가의 결과에 의거해야 하며 모든 도서지역이 이 조건을 충족시키는 것이 아님을 지적한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.348-358
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• 2003

According to Electricity Acceleration Law of Rural Area recently, the needs for replacement of a small scale diesel power generation facility which supplied electricity to 10-50 households Remote Islands has been revealed due to high operating and maintenance cost of Diesel Power Generation. Optimization of electric power system for Small Remote Islands must be made considering the economics, reliability and stability as power sources and estimation of total construction cost of those power stations. For its purpose, an assessment of power generation options such as Photovoltaic, Fuel cell, Wind-hybrid was implemented, economic evaluation of power supply shows the Photovoltaic, Fuel Cell for few household's islands and Diesel, Wind-hybrid for more inhabited islands. Power supplied by Diesel shows the best response to increasing electric demand and system reliability even with its lower economic value. Those who are in charge of power planning have to pay attention to system reliability, stability and operating characteristics of candidate's power supply besides its economics.