• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제13권3호
• /
• pp.1123-1130
• /
• 2018

Voltage stabilization is an essential component of power quality in low voltage DC (LVDC) microgrid. The microgrid demands the interconnection of a number of small distributed power resources, including variable renewable generators. Therefore, the voltage can be maintained in a stable manner through the control of these distributed generators. In this study, we did research on the new advanced operating method for a photovoltaic (PV) simulator in order to achieve interconnection to a bipolar LVDC microgrid. The validity of this voltage stabilization method, using the distributed generators, is experimentally verified. The test LVDC microgrid is configured by connecting the developed PV simulator and DC load, DC line, and AC/DC rectifier for connecting the main AC grid. The new advanced control method is applied to the developed PV simulator for the bipolar LVDC grid in order to stabilize the gird voltage. Using simulation results, the stabilization of the grid voltage by PV simulator using the proposed control method is confirmed the through the simulation results in various operation scenarios.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.1280-1287
• /
• 2019

계통 연계 형 양방향 PCS 기술은 분산 형 신재생 에너지 스마트 그리드를 구현하기 위한 기술이며, 방대한 스마트 그리드 시스템 중 태양광 모듈로부터 수집된 전력 및 상용 계통전원을 이용하여 상시 전력을 충전하였다가 필요시 저장된 전력을 저압 계통 측으로 방출할 수 있도록 하는 하이브리드형 에너지 저장 장치이다. 이를 위해 MPPT 기능이 포함된 PV입력 전력변환기와 배터리 충·방전을 위한 양방향 전력변환기 및 DC Link 전압을 3상 380V AC 계통으로 출력하고 필요할 경우 계통전력을 AC/DC변환하여 양방향 DC/DC컨버터를 통해 배터리로 충전기능을 수행하는 인버터로 구성된 3개의 전력변환기 구조를 갖는 PCS를 설계 및 개발하였다. 현재 이 시스템을 정전 및 화재사고에 취약한 제주의 사이트에 적용하여 실증 및 운영하고 있다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.477-485
• /
• 2023

본 논문에서는 AC 리플이 리튬 이온 배터리의 수명에 미치는 영향을 실험적으로 분석한다. 에너지 저장 시스템(ESS)의 이용 효율을 높이기 위해 양방향 전력변환시스템(PCS)이 사용되며, 계통 연계 시 구조상 계통 주파수의 2배의 주파수를 갖는 전류 리플이 배터리에 인가되게 된다. 따라서, AC 리플이 Li-ion 배터리의 노화에 미치는 영향에 대해 분석하기 위해 DC 및 DC+AC 리플 사양의 충/방전 프로파일을 적용하여 노화 실험이 수행되었다. 실험 결과를 바탕으로 직류 내부 저항(DCIR), 증분 용량(IC), 표면 온도를 분석하였다. 결과적으로 AC 리플이 노화에 직접적으로 영향을 미치지 않으며 특정 주기 이 후 배터리 노화가 둔화되는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 AC 리플이 발생하는 어플리케이션에서 전류 리플을 줄이기 위해 적용된 필터를 개선하는 데 도움이 될 수 있다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.161-168
• /
• 2013

This paper presents an algorithm of a compensation of the grid current distortion caused by the grid voltage unbalance and distortion in 3-phase bi-directional DC to AC inverter. Usually 3-phase grid system has unbalance and distortion because of connecting 1-phase and non-linear load with 3-phase load using same input node. Controlling 3-phase inverter by general method under the unbalanced and distorted grid voltage, the grid current has distortion. This distortion of the grid current cause the grid voltage distortion again. So, it need to control the grid current balanced and non-distorted, even the grid voltage gets unbalanced and distorted. There are some complex method to compensate the gird current distortion. it suggest simple method to solve the problem. Simulation and experiment is used to validate the proposed algorithm.

• 에너지공학
• /
• 제12권2호
• /
• pp.154-163
• /
• 2003

전력계통에 연계하기 위해서 풍력발전시스템은 계속해서 변하는 풍속에 응동하여 적정한 출력을 계통에 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 연계되는 전력계통에서 허용될 수 있는 수준의 주파수와 전압크기를 갖는 출력을 제공할 수 있어야 하며, 이를 위해서는 풍력발전의 적절한 출력제어가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 동기발전기가 전압원인버터로 구성된 AC-DC-AC 변환부를 거쳐 계통에 접속되는 계통연계형 풍력발전시스템의 출력제어 전략을 소개하며, 이를 전자기 과도현상 해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 모의하고 해석하였다. 블레이드를 통해 입력되는 풍속에 대하여 최대 에너지를 공급할 수 있도록 전압원인버터의 유효전력 출력제어가 이루어지며, 출력단 전압을 일정하게 유지하기 위한 무효전력 출력제어가 행해진다. 또한 60 Hz의 주파수 출력 및 고조파 저감을 위해 SPWM 스위칭 방식을 채택하였다. 풍속의 변동 및 부하의 변동에 대한 풍력발전시스템의 응동특성 및 출력변화를 모의하고 해석한다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제16권5호
• /
• pp.1894-1903
• /
• 2016

In general, electrolytic capacitors are used to reduce power pulsations on PV-panels. However, this can reduce the reliability of the PV AC-module system, because electrolytic capacitors have a shorter lifetime than PV-panels. In addition, PV-panels generate irregular power and inject it into the grid because the output power of a PV-panel depends on the surrounding conditions such as irradiation and temperature. To solve these problems, a grid-connected photovoltaic (PV) AC-module with active power decoupling and energy storage is proposed. A parallel bi-directional converter is connected to the AC module to reduce the output power pulsations of PV-panels. Thus, the electrolytic capacitor can be replaced with a film capacitor. In addition, the irregular output power due to the surrounding conditions can be regulated by using a parallel energy storage circuit. To maintain the discontinuous conduction mode at low irradiation, the frequency control method is adopted. The design method of the proposed converter and the operation principles are introduced. An experimental prototype rated at 125W was built to verify the performance of the proposed converter.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제16권6호
• /
• pp.2129-2138
• /
• 2016

The full-bridge inverter, widely used for single-phase photovoltaic grid-connected applications, presents a leakage current issue. Therefore, an AC bypass branch is introduced to overcome this challenge. Nevertheless, existing modulation strategies entail drawbacks that should be addressed. One is the zero-crossing distortion (ZCD) of the AC current caused by neglecting the AC filter inductor voltage. Another is that the system cannot deliver reactive power because the AC bypass branch switches at the power frequency. To address these problems, this work proposes an optimized hybrid modulation strategy. To reduce ZCD, the phase angle of the inverter output voltage reference is shifted, thereby compensating for the neglected leading angle. To generate the reactive power, the interval of the negative power output is calculated using the power factor. In addition, the freewheeling switch is kept on when power is flowing into the grid and commutates at a high frequency when power is fed back to the DC side. In this manner, the dead-time insertion in the high-frequency switching area is minimized. Finally, the performances of the proposed modulation strategy and traditional strategies are compared on a universal prototype inverter. Experimental results validate the theoretical analysis.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
• /
• 제1권3호
• /
• pp.384-390
• /
• 2012

This paper proposes a fault diagnosis method of the line-to-line voltage sensors in 3-phase AC/DC pulse width modulation (PWM) converters. The line-to-line voltage sensors are an essential device to obtain the information of the grid voltages for controlling the 3-phase AC/DC PWM converters. If the line-to-line voltage sensors are mismeasured by various faults, the voltage sensors can obtain wrong information of the grid voltage. It has an adverse effect on the control of the converter. Therefore, the converter causes the unbalance input AC current and the DC-link voltage ripple in the 3-phase AC/DC PWM converter. Hence, fast fault detection and fault tolerant control are needed. In this paper, the fault diagnosis method is proposed and verified through simulations and experiments.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
• /
• pp.254-256
• /
• 2007

The Solar energy is either used as a solar thermal energy or converted to electrical power through power conversion system. The latter method is defined as a solar cell changing the solar energy into the direct electric energy or power conversion that convert the dc power into ac power.For the solar cell to be a practical alternative energy, the study should be focused not only on the solar cell ,but also the power conversion system for common power source. In this study, we get the suitable power to common load ,using Ag Grid DSC(Dye-sensitized solar cell). Our purpose is to achieve the common solar cell power generation system ,using converter and PWM(Pulse width modulation) inverter system controled by DSP.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.123-129
• /
• 2000

본 논문은 실용화 보급단계에 있는 대표적인 대체에너지 전원으로서, 태양전지, 직·교류(DC/AC) 인버터, 전력계통으로 구성되는 계통연계형 태양광발전시스템의 설계 및 시험결과에 대하여 기술하고자 한다. 계통연계를 위한 시스템 특성을 검증하기 위해 3상 직·교류 인버터를 포함한 50kW 계통연계 태양광발전시스템이 설계 제작되었다. 또한 d-q 변환을 이용한 PI 제어기를 갖는 전류제어방식의 3상 PWM 인버터 제어기법이 제시되었다. 실험결과들은 제안된 시스템이 계통연계 동작에 있어서 단위 역율로 안정하게 동작함을 보여준다.