• Title/Summary/Keyword: DC Distribution

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An Optimization Design of the Diode Clamped Multi-Level Converter for Coaxial Inductive Power Transfer on the Low Voltage DC Micro-grid

  • Pairindra, Worapong;Khomfoi, Surin
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.333-344
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    • 2018
  • This proposed paper aims for the high efficiency contactless power transfer in household dc power distribution. A 300 W five-level diode clamped multi-level converter with 300 Vdc input dc link bus is employed for the power transferring task and the output voltage range is controlled at 48 Vdc. The inner and outer solenoid coils are used for inductive power transfer (IPT) transformer with the 200 kHz switching frequency for designed power density. Therefore, to achieve the converter efficiency above 95%, the LLC series resonant with fundamental harmonic analysis (FHA) and the calculated switching angles are used as an optimized tool for designing the system resonant tank. The validations of this approached topology are illustrated in both MATLAB/Simulink simulation and implementation.

Capacity Optimizing method of Distributed Generators in Stand-Alone Microgrid Considering Grid Link-Characteristics

  • Han, Soo-Kyeong;Choi, Hyeong-Jin;Cho, Soo-Hwan
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.1483-1493
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    • 2018
  • Recently, more power facilities are needed to cope with the increasing electric demand. However, the additional construction of generators, transmission and distribution installations is not easy because of environmental problems and citizen's complaints. Under this circumstance, a microgrid system with distributed renewable resources emerges as an alternative of the traditional power systems. Moreover, the configuration of power system changes with more DC loads and more DC installations. This paper is written to introduce an idea of a genetic algorithm-based solution to determine the optimal capacity of the distributed generators depending on the types of system configuration: AC-link, DC-link and Hybrid-link types. In this paper, photovoltaic, wind turbine, energy storage system and diesel generator are considered as distributed generators and the feasibility of the proposed algorithm is verified by comparing the calculated capacity of each distributed resource with HOMER simulation results for 3 types of system configuration.

4kW급 상용차량용 전력전자 냉방장치의 열 환경 성능평가 (Thermal environmental performance evaluation of 4kW power electronic cooling system for commercial vehicle)

  • 한근우;김성곤;이충훈;최명현;정영국
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.290-291
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    • 2017
  • This study deals with an evaluation method for testing the robustness of the 4 kW commercial power electronic cooling system to the thermal environment. The power electronic cooling system consists of a cascaded push-pull DC / DC converter, a three-phase DC / AC inverter, and an electric compressor. The system manufactured by the thermal environment evaluation test (heat distribution test, thermal impact test, high temperature operation test, temperature cycle test, low temperature operation test) for the commercial electric power cooling system for commercial vehicle proves that it is robust against thermal environment.

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DC배전계통의 보호를 위한 활선절연저항 감시기 (Protective insulation monitoring device in DC distribution systems)

  • 김용중;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.235-236
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    • 2014
  • IEC 60364에서 규정하는 접지방식 중 IT접지시스템은 접지극에서의 전식문제가 없으므로 DC배전계통에 가장 적합한 것으로 전망되고 있다. 그러나 IT접지시스템의 장점을 확보하기 위해서는 운전 중인 전력선의 절연상태를 지속적으로 감시할 필요가 있으며, IEC61557은 IT접지환경에서 전력선의 절연상태를 감시하는 활선절연저항감시장치(Insulation Monitoring Device; IMD)를 설치할 것을 규정하고 있다. 본 논문에서는 활선상태인 전력선의 절연 저항을 모니터링 함으로써 IT 접지시스템의 안정성을 증진시킬 수 있는 활선절연저항감시장치를 개발하고 성능을 검증한다.

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배전선로 안정화를 위한 전압보상기의 무효전력 제어기법 (Reactive power Control of Voltage Compensator for stabilization Distribution Line)

  • 서정진;조종민;김영록;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.103-105
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    • 2020
  • 본 논문은 저압 배전선로의 전압 조정을 위해 상태관측기와 반복제어기를 적용한 무효전력 제어 알고리즘을 제안하였으며, 시뮬레이션 및 실험으로 이를 검증하였다. 무효전력 보상기는 단상 풀 브리지 인버터 구조이며 전압제어 시 DC 전압을 일정하게 유지하기 위한 전압 제어와 전류 제어기로 구성된다. DC 리플 보상방식은 상태관측기로 만들어낸 출력 값, DC 링크 리플 성분을 보상한 값을 전압제어기 피드백 성분으로 사용하여 전압을 일정하게 제어하였다. 무효전력을 안정하게 주입하기 위해 기본파 성분은 PI제어기로 제어하고 반복제어기를 PI제어기와 병렬로 연결하여 저차 고조파를 보상하였다. 반복 제어기는 동기 좌표계에서 구현됨에 따라 홀수파 고조파 성분을 제거하는 역할을 한다. 제안한 제어기법은 5kVar 단상 인버터 시스템으로 실험을 진행하였으며, 상태관측기와 반복제어기가 적용된 경우 THD가 9%에서 2%로 향상됨을 확인함으로써 제안한 알고리즘의 성능을 검증하였다.

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브러시리스 직류모터 방식 EMDP의 구동을 위한 제어시스템 설계

  • 이희중;박문수;민병주;최형돈
    • 항공우주기술
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    • 제4권1호
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    • pp.162-170
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    • 2005
  • KSLV-I의 킥모터의 추력벡터제어용 구동장치 시스템은 전기-유압식 서보 구동장치 형상으로 설계되었으며 가동노즐을 구동하는 구동장치, 유압동력을 생성하는 유압동력 생성장치, 유압동력을 구동장치에 전달해 주는 유압동력분배장치와 관성항법장치에서 입력되는 제어신호에 따라 구동장치를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어있다. 그중에서 유압동력을 생성하는 장치는 전기모터를 이용하여 유압펌프를 구동하는 EMDP(Electric Motor Driven Pump) 방식을 채택하고 있다. 일반적으로 전기모터는 구동이 편리한 브러시 방식의 직류모터(BDC 모터)를 사용하는데 일정 고도이상에서는 사용이 용이하지 않다. 그래서 고고도에서 사용하기 위해 브러시없는 직류모터(BLDC 모터)를 이용하여 유압펌프를 구동하는 시스템을 개발하고 있다. 본 논문에서는 브러시없는 직류모터를 구동하기 위한 제어기 설계에 대하여 자세히 설명하고자 한다.

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22.9kV/50MVA급 고온초전도 전력케이블의 DC Ic 측정 및 교류손실에 관한 연구 (The study on the DC Ic measurement and AC loss in the 22.9kV, 50MVA HTS power cable)

  • 최석진;이상진;심기덕;조전욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.808-809
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    • 2008
  • 22.9kV 50MVA HTS power cable has been developed and tested by Korea Electrotechnology Research Institute and LS Cable Company and it was supported by a grant from Center for Applied Superconductivity Technology of the 21st Century Frontier R&D Program. In this paper, DC Ic of 100m HTS cable which is installed at Kochang testing station was measured and analyzed. A measurement technique of DC Ic used by resistance and inductance removal method is established. The HTS power cable is composed of 2 layers for transmission and 1 layer for shield. For the analysis of AC losses in an HTS power cable, 2-dimensional numerical calculation was carried out to define the magnetic field distribution. We calculated the magnetization losses in the HTS core of that cable from these fields. These calculated results are in accordance with those of experiment.

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Analysis and Control of a Modular MV-to-LV Rectifier based on a Cascaded Multilevel Converter

  • Iman-Eini, Hossein;Farhangi, Shahrokh;Khakbazan-Fard, Mahboubeh;Schanen, Jean-Luc
    • Journal of Power Electronics
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    • 제9권2호
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    • pp.133-145
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    • 2009
  • In this paper a modular high performance MV-to-LV rectifier based on a cascaded H-bridge rectifier is presented. The proposed rectifier can directly connect to the medium voltage levels and provide a low-voltage and highly-stable DC interface with the consumer applications. The input stage eliminates the necessity for heavy and bulky step-down transformers. It corrects the input power factor and maintains the voltage balance among the individual DC buses. The second stage includes the high frequency parallel-output DC/DC converters which prepares the galvanic isolation, regulates the output voltage, and attenuates the low frequency voltage ripple ($2f_{line}$) generated by the first stage. The parallel-output converters can work in interleaving mode and the active load-current sharing technique is utilized to balance the load power among them. The detailed analysis for modeling and control of the proposed structure is presented. The validity and performance of the proposed topology is verified by simulation and experimental results.

HAUSAT-2 위성의 전력계 개발 및 검증 (Development and Validation of HAUSAT-2 Nanosatellite EPS)

  • 김동운;장영근;문병영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.89-101
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    • 2006
  • 본 논문에서는 HAUSAT-2 전력계의 설계와 각 모드별로 에너지 평형 해석을 통한 전력계 설계의 타당성을 검증하였다. 태양전지판은 GaAs 셀을 사용하였고 디지털 방식의 최대 전력 추적기를 채택하였다. 배터리 팩은 4개의 Li-Ion 셀로 구성하였고 최대 전력 추적기와 배터리 충전 조절기로 배터리 충전 기능을 구현하였다. 전력 제어기는 DC-DC 변환기로 요구되는 전압을 출력하고 상용 IC 및 MOSFET으로 이루어진 전력 분배기가 서브시스템 및 탑재체에 전력을 분배시킨다. 전력생성 분석은 다양한 승교점 지방시(LTAN)를 가지는 궤도를 고려하여 수행하였으며, 이 중 HAUSAT-2의 임무 수행에 적합한 궤도를 선정하여 모드별 전력 사항을 반영하여 에너지 평형 해석(EBA)을 진행하였다.

PPTC 소자를 사용한 저전압 직류차단기의 아크소호기술 (Arc Extinguishment for Low-voltage DC (LVDC) Circuit Breaker by PPTC Device)

  • 김용중;나재호;김효성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.299-304
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    • 2018
  • An ideal circuit breaker should supply electric power to loads without losses in a conduction state and completely isolate the load from the power source by providing insulation strength in a break state. Fault current is relatively easy to break in an Alternating Current (AC) circuit breaker because the AC current becomes zero at every half cycle. However, fault current in DC circuit breaker (DCCB) should be reduced by generating a high arc voltage at the breaker contact point. Large fire may occur if the DCCB does not take sufficient arc voltage and allows the continuous flow of the arc fault current with high temperature. A semiconductor circuit breaker with a power electronic device has many advantages. These advantages include quick breaking time, lack of arc generation, and lower noise than mechanical circuit breakers. However, a large load capacity cannot be applied because of large conduction loss. An extinguishing technology of DCCB with polymeric positive temperature coefficient (PPTC) device is proposed and evaluated through experiments in this study to take advantage of low conduction loss of mechanical circuit breaker and arcless breaking characteristic of semiconductor devices.