• Title/Summary/Keyword: DC 그리드

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Design of Transformer Turn-ratio with the Considerations of Charging and Discharging Efficiency in Bidirectional DC-DC Converter for EDLC (슈퍼커패시터용 양방항 DC-DC 컨버터의 충전 및 방전시 효율을 고려한 변압기 권선비 설계)

  • Kim, Hak-Soo;Jung, Jae-Hun;Nho, Eui-Cheol;Kim, In-Dong;Kim, Heung-Geun;Chun, Tae-Won;Choi, Nam-Sup
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.99-100
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    • 2012
  • 본 논문은 마이크로 그리드에서 에너지 저장용 시스템으로 이용되는 슈퍼커패시터용 양방향 DC-DC 컨버터의 충전 및 방전시 효율을 고려한 변압기 권선비 설계에 관한 것이다. 충방전 시스템의 토폴로지는 Dual Full-Bridge 방식의 양방향 DC-DC 컨버터이다. 이 컨버터는 슈퍼커패시터의 충전 및 방전시의 스위칭 동작에 따라 벅 또는 부스트 모드로 동작하므로 동일한 출력 조건하에 권선비를 달리해가면서 모드별로 스위칭 손실을 계산하였으며, 손실이 최소로 되는 변압기의 권선비를 제시하고자 한다.

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Design of Transformer Turn-ratio with the Considerations of Efficiency in Bidirectional DC-DC Converter for EDLC (슈퍼커패시터 충방전용 양방향 DC-DC 컨버터의 효율을 고려한 변압기 권선비 설계)

  • Kim, Hak-Soo;Jung, Jae-Hun;Nho, Eui-Cheol;Kim, In-Dong;Kim, Heung-Geun;Chun, Tae-Won
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.19-20
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    • 2012
  • 본 논문은 마이크로그리드에서 에너지 저장 시스템으로 이용되는 슈퍼커패시터 충방전용 양방향 DC-DC 컨버터의 효율을 고려한 변압기 권선비 설계에 관한 것이다. 본 논문에서 다루고자 하는 시스템은 Dual Full-Bridge 방식의 양방향 DC-DC 컨버터이다. 슈퍼커패시터측의 방전 동작시 컨버터는 부스트 컨버터로 등가화 할 수 있다. 따라서 등가화한 부스트 컨버터에 대해 권선비를 달리하면서 동일한 출력 조건에서 스위치 손실을 계산하였으며, 이를 통하여 최소의 손실을 가지는 출력전압 즉, 권선비를 찾는 방법을 제안한다.

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A Positioning Method of Droop Controlled Sources for Minimum Average Voltage Variation in a DC Microgrid (직류 마이크로그리드의 평균 전압 변동을 최소화하기 위한 드룹 제어 전원의 위치 선정 기법)

  • Ko, Byoung-Sun;Lee, Gi-Young;Kim, Rae-Young;Kim, Tae-Hoon;Kim, Ju-Yong
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.116-117
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    • 2017
  • 본 논문에서는 전압 민감도를 통해 직류 마이크로그리드의 전압 변동을 최소화하기 위한 드룹 제어 전원의 위치 선정 기법을 제시한다. 전압 민감도를 도출하기 위해 전력 흐름 분석을 수행하였으며, 드룹 제어의 특성을 반영하기 위해 드룹 버스를 도입하였다. 그러나 드룹 버스를 적용함으로써 전력망의 전압 민감도는 드룹 제어 전원의 위치에 의존하게 된다. 따라서 드룹 제어 전원의 위치에 따른 전압 민감도를 분석하고 이를 비교하여 DC MG의 평균 전압 변동이 최소화되는 위치를 결정하였다. 제안한 드룹 제어 전원의 위치 선정 기법의 결과를 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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Autonomous Mode Transfer Control Method of Inverter for ESS in AC Microgrid (AC마이크로그리드에서 EES용 인버터의 자율적인 모드전환을 위한 제어 기법)

  • Kang, Suhan;Park, Sungyoul;Choi, Sewan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.29-31
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    • 2019
  • 본 논문은 EES용 인버터의 계통연계 동작과 단독운전 간 자율적인 모드 전환을 위한 제어기법을 제안한다. 제안하는 제어기법은 AC마이크로그리드의 ESS용 인버터의 계통연계 동작으로서 DC링크 전압을 제어와 계통 차단 시 단독 운전 동작으로서 부하에 전압 공급을 위하여 출력전압 제어 간 자율적인 모드전환을 통해 계통 고장 시에도 단독운전 검출없이 모드 전환을 성취한다.

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A Study on the Fault Tolerance and High Efficiency Control of 4 Leg DC/DC Converter for Battery Energy Storage System in Standalone DC Micro-grid (독립형 DC마이크로그리드 내 BESS용 4 LEG DC/DC 컨버터의 고장허용 및 고효율 제어에 관한 연구)

  • Choi, Jung-Sik;Oh, Seung-Yeol;Cha, Dae-Seak;Chung, Dong-Hwa
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.67 no.9
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    • pp.1239-1248
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    • 2018
  • This paper proposes a fault tolerant and high efficiency operation algorithm for a 4 LEG DC/DC converter for a battery energy storage system(BESS) forming a main power source in a standalone DC micro grid. The BESS for the main power supply in the stand-alone DC micro-grid is required to operate at high speed according to fault tolerant control and load by operating at all times. Fault-tolerance control changes the short-circuit fault to an open-circuit fault by using a fuse in case of leg fault in 4 legs, and operates stably through phase shift control. In addition, considering the loss of the power semiconductor, the number of LEG operation is adjusted to operate at high efficiency in the full load region. In this paper, fault tolerant control and high efficiency operation algorithm of DC/DC converter for BESS in standalone DC micro grid is presented and it is proved through simulation and experiment.

A Feasibility Study on DC Microgrids Considering Energy Efficiency (에너지 효율분석을 통한 DC 마이크로그리드의 타당성 검토)

  • Yu, Cheol-Hee;Chung, Il-Yop;Hong, Sung-Soo;Chae, Woo-Kyu;Kim, Ju-Yong
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.60 no.9
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    • pp.1674-1683
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    • 2011
  • More than 80% of electric loads need DC electricity rather than AC at the moment. If DC power could be supplied directly to the terminal loads, power conversion stages including rectifiers, converters, and power adapters can be reduced or simplified. Therefore, DC microgrids may be able to improve energy efficiency of power distribution systems. In addition, DC microgrids can increase the penetration level of renewable energy resources because many renewable energy resources such as solar photovoltaic(PV) generators, fuel cells, and batteries generate electric power in the form of DC power. The integration of the DC generators to AC electric power systems requires the power conversion circuits that may cause additional energy loss. This paper discusses the capability and feasibility of DC microgrids with regard to energy efficiency analysis through detailed dynamic simulation of DC and AC microgrids. The dynamic simulation models of DC and AC microgrids based on the Microgrid Test System in KEPCO Research Institute are described in detail. Through simulation studies on various conditions, this paper compares the energy efficiency and advantages of DC and AC microgrids.

Design and Analysis of PI-IP Hybrid Controller of Interlinking Converter for DC Bus Voltage control in DC Microgrid (DC 마이크로그리드의 DC 버스 전압제어를 위한 Interlinking 컨버터의 PI-IP 혼합제어기 설계 및 분석)

  • Kim, Tae-Gyu;Lee, Hoon;Choi, Bong-Yeong;Kang, Kyung-Min;Kim, Mina;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.11a
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    • pp.144-145
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    • 2019
  • This paper proposes a design and analysis for a PI-IP hybrid voltage controller with a combination of PI and IP voltage controller for stable voltage control of DC bus voltage, Transient characteristic of DC bus voltage is improved by designed setting variable value and control method in the variable load and power generation conditions.

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A Structural Consideration of Storage Interface Unit(SIU) for DC Distributed Net Zero Energy Building (Net Zero Energy Building의 효율 증대를 위한 DC배전의 에너지 저장장치 연계에 대한 연구)

  • Lee, S.W.;Seo, G.S.;Kim, H.J.;Cho, B.H.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.255-256
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    • 2014
  • 최근 환경 문제가 사회적으로 대두됨에 따라 탄소배출권 제도에 대한 관심이 증대되면서 Net Zero Energy Building(NZEB)에 대한 관심 역시 커지고 있다. NZEB는 주로 태양광을 에너지원으로 이용하며, 더 효율적인 에너지 사용을 위해 에너지 저장장치(SIU)를 이용하는데 이 두 요소들은 DC전압을 출력으로 갖고 있으며, NZEB의 특성상 외부 AC그리드와 연결된 양방향 AC/DC컨버터의 사용량이 적기 때문에 건물 내 배전을 DC로 할 경우 더 효율적인 에너지 사용이 가능하다 본 논문은 기존 DC배전의 구조에 대해 살펴보고, 여기에 Renewable-Storage Connecting Unit(RSCU)을 더해 NZEB에서 에너지 사용의 효율성을 높이는 방법에 대해 연구하며, 또한 그 시스템 제어 방법에 대해 연구한다.

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