본 연구에서는 풍력발전시스템의 다양한 특성들을 고려한 DFIG풍력발전시스템 하드웨어 시뮬레이터를 개발하였다. 개발한 하드웨어 시뮬레이터는 유도전동기를 이용한 풍력터빈 모델과 이중여자 유도발전기 그리고 컨버터와 인버터로 구성된 Back-to-Back컨버터로 구성되었다. 특히 풍력터빈 시뮬레이터는 풍속계를 이용하여 실시간으로 풍속을 측정하고 측정된 바람으로 블레이드의 특성을 모의하였다. DFIG풍력발전 시뮬레이터에서 생산되는 전력은 MPPT제어를 수행하는 MSC(Machine Side Converter)와 DC link전압을 일정하게 제어하는 GSC(Grid Side Converter)에 의해 계통에 연계되어 운전한다. 제안하는 시스템은 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였으며, 축소모형실험을 통해서 성능을 검증하였다.
This paper is the machine that is able to estimate a new built power convertor in a production line. Generally, this machine test can be achieved by connecting it to a dynamometer consisting of a three-phase machine joined by a rigid shaft to a DC load machine. But the proposal system is controlled to create some specific load characteristic needed for the test without any mechanical equipment. The suggested test stand consists only of a converter to be test and a simulator converter. Both devices are connected back-to-back on the AC-side via smoothing reactors. The simulator operates in real-time as an equivalent load circuit, so that the device under test will only notice the behaviour of a three-phase machine under consideration of the load. And then, to obtain a superior characteristic for dynamic reference used the feedforward control.
In the end of a production line a new built power converter has to undergo a series of stress tests. This can be achieved by connecting it to a dynamometer consisting of a three-phase machine joined by a rigid shaft to a DC load machine. The latter is controlled to create some specific load characteristic needed for the test. In this paper a test method is proposed, in which no mechanical equipment is needed. The suggested test stand consists only of a converter to be tested and a simulator converter. Both devices are connected back-to-back on the AC-side via smoothing reactors. The simulator operates in real-time as an equivalent load circuit, so that the device under test will only notice the behaviour of a three-phase machine under consideration of the load.
본 논문에서는 동특성이 느린 용융탄산염 연료전지 (Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC) 스택을 사용하여 계통사고 시 추가적인 UPS (Uninterruptible Power Supply) 없이 비상부하 (Critical Load)로 전력 공급이 가능하고, 사고 발생 후에도 정격전력으로 발전 가능한 비상부하 추종형 백업 시스템을 제안한다. 제안된 MCFC 발전 시스템용 비상부하 추종형 백업 시스템은 3상 인버터로 구성된 PCS (Power Conditioning System) 출력단에 3상 PWM 컨버터를 연결한 구조이고, 비상부하 추종이 가능한 추가적인 제어 알고리즘을 가지는 Load Leveler를 제어한다. 제안된 비상부하 추종형 백업 시스템의 회로와 제어 알고리즘의 타당성을 5kW 기반의 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증한다.
This paper proposes the battery charging algorithm for small-scale wind power generator using three phase PWM converter. it is impossible to control output power of the converter in over wind speed region since back EMF of PMSG is higer than battery voltage. Therefore, battery charging algorithm is proposed to expand battery charging over wind speed region. The suggested method is using the q-axis current for battery charging in the rated wind speed region. In the over wind speed region after it lower back EMF of PMSG using d-axis current it can control output power of the converter. The validity of the proposed algorithm are verified by experiments.
최근 인공위성의 에너지 저장 매체로서 리튬-이온 배터리가 각광을 받는 추세이다. 리튬-이온 배터리는 다른 화학적 특성을 가지는 배터리들에 비해 높은 작동 전압과 큰 용량을 가지면서 부피도 작기 때문에 위성의 eclipse 기간 동안 위성에 전력을 공급하는 데에 매우 효과적이다. 위성에 전력을 공급하기 위한 에너지 저장 장치로서 리튬-이온 배터리를 사용하기 위해서는 하나의 cell이 아닌 다중 cell을 직렬 연결해서 사용해야 한다. 그러나 cell 간의 미소한 내부저항 차이 때문에 cell 전압의 언밸런스 (Unbalance)가 야기되고 충전 시 저항이 낮은 cell이 과 충전 되어 전지 용량이 급격히 저하되고 이로 인해 배터리의 수명이 줄어들게 된다. 따라서 본 논문에서는 Fly-back topology를 이용하여 다중 cell을 직렬 연결할 때 각 cell간의 전압 편차를 줄여주는 전압안정화 회로를 구현하였으며, prototype 제작 및 시험을 통해 배터리의 전압이 균일해지는 것을 확인하였다.
This paper describes a load simulator with power-recovery capability, which is based on the voltage source converter-inverter set. The load simulator described in this paper can save the electric energy that should be consumed to test the operation and performance of the distributed generation system and the power quality compensator. The load simulator consists of a converter-inverter set with a DSP controller for system control and PWM pulse generation. The converter operates as a universal load to model the linear load and the non-linear load, while the inverter feed the energy back to the power source with harmonic compensation. The load simulator can be widely used in the lab to test the performance of the distributed generation system and the power quality compensator.
An urban railway power substation consists of three thyristor dual converters. Two converters are connected to up and down trolley line to supply the electric energy or feed the regenerative energy back to the distribution. When the two converters break down, the remaining converter is used in an emergency. One thyristor dual converter system (TDCS) manages the energy of two or three railway stations. If the TDCS fails, the trains stop operating. To solve the problem, this paper proposes the three parallel operation control algorithm of thyristor dual converter system using the emergency converter. The broken TDCS can be replaced by the emergency converter in other TDCS. The effectiveness of this proposed control is verified by simulation.
DC/DC switching power converters produce DC output voltages from different DC input sources. The converters can be used in regenerative braking of DC motors to return energy back in the supply, resulting in energy savings for the systems containing frequent stops. The current mode DC/DC converter is composed of a PWM (pulse width modulation) controller, a MOSFET, and inductor, etc. Pulse width modulation is applied to control and regulate the total output voltage. It is shown that the variation of threshold voltage at MOSFET and the offset voltage increase caused by radiation effects make the PWM pulse unstable. In the PWM operation, the missing pulses, the changes in pulse width, and a change in the period of the output waveform are studied by simulation program with integrated circuit emphasis (SPICE) and experiments.
The active-clamped double forward-flyback converter is studied in this paper. The converter reduces the voltage stress of the switches and decreases switching loss, EMI. The energy stored in the magnetic core is transferred to both the input voltage source and the flyback output. This makes it possible the output circuit of the flyback to operate at CCM without complex control circuit. The MOSFET is used at output stage, which decreases switching loss.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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