• 한국진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.388-396
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• 2007

KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 전류인입선(CL; Current Lead)은 4.5 K의 저온에서 운전되는 초전도 버스라인과 300 K의 실온에서 운전되는 MPS (Magnet Power Supply)를 전기적으로 연결하는 장치이다. 초기 플라즈마 발생시험을 위하여 TF (Toroidal Field) 및 PF (Poloidal Field) 리드박스에 전류인입선이 설치된다. TF 자석용 CL은 17.5 kA급 4 개의 CL에 최대 35 kA의 DC 전류가 인가되며, PF 자석용은 13 kA급 14 개의 CL에 350초간 $20\;{\sim}\;26\;kA$의 펄스 전류가 인가된다. 각각의 전류인입선은 TF 및 PF 자석에 전류를 인가하기 위한 버스라인이 연결되어 있으며, 전류인입선을 통해 초전도 버스라인으로 전달되는 전도열 및 전류인가시 발생되는 주울(Joule) 열을 차단하기 위한 헬륨냉매 제어시스템이 KSTAR 주장치와는 별도로 설치되어 있다. 리드박스 내 외부의 배관 및 제어시스템 설치완료 후 고진공 배기, 헬륨 누설검사, 전류인입선 유량 검사 및 액체질소 냉각시험을 실시하여 장치의 성능검증을 완료하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.798-804
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• 2013

본 논문에서는 고주파 회로 모델링을 이용하여 전기자동차의 LDC로부터 방출되는 전도성 전자파 잡음을 시스템-레벨에서 분석하였다. 관련 전도 방출의 주요 원인은 LDC에서 사용하는 펄스폭 변조 방식의 100 kHz 스위칭 동작에 기인하며, 이러한 전도 방출은 공통-임피던스 결합 및 유도성 결합을 통해 AM/FM 주파수 대역에서의 무선주파수 간섭을 유발한다. 이러한 문제를 분석하기 위해 LDC를 구성하고 있는 MOSFET과 고압 커패시터, 고전압 케이블과 버스 바에 대한 기본 회로는 물론, 각 부분에서 존재하는 기생 성분 및 비선형 특성을 해석하여 LDC 전체를 포함한 시스템-레벨의 고주파 등가회로 모델을 제안하였다. 이러한 모델을 이용하여 시뮬레이션과 측정을 비교하여 유사성을 검증하였다. 향후 이러한 접근 방법이 전기자동차의 전자파 적합성 설계에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.58-64
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• 2004

본 논문에서는 직류를 전원으로 하는 지하철에서 직류모선의 잉여전력을 교류모선으로 회생할 수 있는 직류전력 회생시스템의 고조파를 저감시키는 새로운 제어기법을 제안하였다. 직류전력 회생시스템에 수정 a도통(MAC : Modified a-Conduction)방식을 적용하면 출력전압에 12k$\pm$1차의 고조파가 존재한다. 이에 반해 본 논문에서 제안하는 SHE(Selected Harmonic Elimination)에 기반을 둔 방식을 적용하면 11차 고조파와 13차 고조파가 추가로 제거된다. 또한 회생시스템의 출력단에 23차 교류필터를 설치하면 잔존하는 고조파중 최저차 고조파인 23차 고조파도 제거할 수 있다. 본 논문에서 제안한 SHE방식을 적용한 고조파 저감기법을 검증하기 위하여 축소모델을 대상으로 하여 시뮬레이션을 행하였다. 그 결과, 출력전압의 THD가 기존의 MAC방식보다 더 낮으며 제어범위에서의 THD가 0.53∼0.68(%) 범위임을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.410-415
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• 2001

본 논문에서는 전철시스템의 변전소에서 직류모선에 발생하는 잉여분의 직류전력을 교류전원측으로 회생시킬 수 있는 직류전력 회생시스템의 역률을 개선할 수 있는 새로운 제어기법을 제안하였다. 전력용량과 스위칭 손실을 고려하여 시스템은 3상 구형파 인버터를 기반으로 설계되며 두 개의 인버터, 지그재그 결선된 출력변압기와 교류필터로 구성된다. 회생시스템의 출력전압은 정현파가 아니다. 그러나 기본파 성분을 기반으로 하여 회생되는 복소전력을 해석하므로 고조파에 의해 발생되는 무효전력이 고려되지 않는다. 따라서 비정현파일 때에도 무효전력을 0에 가깝게 제어할 수 있는 새로운 제어기법이 필요하다. 본 논문에서 제안한 제어기법을 검증하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 행하였으며, 그 결과 역률이 이론상 99%이상임을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권2호
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• pp.186-196
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• 2013

This paper presents a low voltage-stress AC-linked charge equalizing system for balancing the energy in a serially connected, valve-regulated lead acid battery string using a modular converter that consists of multiple transformers coupled together. Each converter was coupled through an AC-linked bus to increase the overall energy transfer efficiency of the system and to eliminate the problem of the unbalanced charging of batteries. Previous solutions are based on centralized and modularized topologies. A centralized topology requires a redesign of the hardware and related components. It also faces a high voltage stress when the number of batteries is expanded. Modularized solutions use low-voltage-stress, double-stage, DC-linked topologies which leads to poor energy transfer efficiency. The proposed solution uses a low-voltage stress, AC-linked, modularized topology that makes adding more batteries easier. It also has a better energy transfer efficiency. To ensure that the charge equalization system operates smoothly and safely charges batteries, a small intelligent microcontroller was used in the control section. The efficiency of this charge equalization system is 85%, which is 21% better than other low-voltage-stress DC-linked charging techniques. The validity of this approach was confirmed by experimental results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.333-334
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• 2016

This paper proposes a new cascoded configuration for hybrid energy storage system (HESS) which consists of batteries and supercapacitor (SC) for Electric Vehicle applications. In this configuration,a resonant LLC converter is interfacedin series with a battery module and it converts a part of the energy from the batteries and transfer it to the dc-link bus. The LLC converter is controlled by a phase-shift angle between the primary and secondary switches to maintain a constant dc-link voltage and obtain soft-switching conditions for all the primary switches. By placing the SC moduleina cascoded concept, the rated voltage of SC can be reduced significantly compared with the conventional topologies. It helps save the cost and reduce the number of SC cells. The proposed configuration can operate with four different modes: feeding load, acceleration, regenerative braking andSC charging. A scaled-down prototype converter (2 kW, 600V output) is designed and tested to verify the advantages of the proposed topology. The maximum efficiency obtained with the proposed topology is 99%.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제55권6호
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• pp.325-336
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• 2006

This paper deals with the dynamic analysis of variable speed wind power systems with doubly-fed induction generators (DFIG). First, the mathematical modeling of wind farm which consists of turbine rotor, DFIG, rotor side and grid side converter and control systems is presented. In particular, the equation for dynamic modeling of the DFIG and the AC/DC/AC converter is expressed as dq reference frame. And then, on the basis of mathematical modeling for each component of wind farm, dynamic simulation algorithms for speed and pitch angle control of wind turbine and generated active and reactive power control of the DFIG and the AC/DC/AC converter are established. Finally, Using the MATLAB/SIMULINK, this paper presents dynamic simulation model for 6MW wind power generation systems with the DFIG considering distribution systems and performs the dynamic analysis of wind power systems in steady state. Moreover, this paper also presents the dynamic performance for the case when the voltage sag in grid source and phase fault in bus are occurred.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.82-88
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• 2000

본 논문은 궤환 권션을 갖는 $S^4-PFC$ 컨버터에서 기존의 DC 버스 전압 제한 능력과 높은 효율을 유지하면서 입력 전류 파형을 개선시킬 수 있는 저비용의 보조회로펀 제안하였다. 제안한 컨버터를 검증하지 위하여 궤환 권선을 갖는 컨버터를 분석하였다. 제안한 컨버터의 성능응 입증하기 위해 상용 라인 입력 전압범위에서 5[V], 65[W] 출력과 스위칭 주파수 100[kHz]에서 동작하는 컨버터 설계하였다. 그리고 실험을 통하여 기존 컨버터에 비하여 라인 전류 파형의 첨두값이 50[%] 감소하고 라인 주기에서 전력이용률이 증가하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권4호
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• pp.1306-1315
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• 2016

Modern power systems driven by high-power converters have become inevitable in view of the ever increasing demand for electric power. The total power loss can be reduced by limiting the switching losses in such power converters; increased power efficiency can thus be achieved. A reduced switching frequency that is less than a few hundreds of hertz is applied to power converters that produce output waveforms with high distortion. Selective harmonic elimination pulse width modulation (SHEPWM) is an optimized low switching frequency pulse width modulation method that is based on offline estimation. This method can pre-program the harmonic profile of the output waveform over a range of modulation indices to eliminate low-order harmonics. In this paper, a SHEPWM scheme for three-phase three-leg neutral point clamped inverter is proposed. Aside from eliminating the selected harmonics, the DC capacitor voltages at the DC bus are also balanced because of the symmetrical pulse pattern over a quarter cycle of the period. The technique utilized in the estimation of switching angles involves the firefly algorithm (FA). Compared with other techniques, FA is more robust and entails less computation time. Simulation in the MATLAB/SIMULINK environment and experimental verification in the very large scale integration platform with Spartan 6A DSP are performed to prove the validity of the proposed technique.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.31-41
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• 2014

정지궤도위성은 다수의 탑재체를 하나의 위성체 플랫폼에 탑재하고 2010년 6월 26일에 발사되었다. 전력계는 태양 및 식 기간 상태에서 완전 조절 $50V_{DC}$ 전력 버스를 제공한다. 위성에서 요구되는 전력은 태양전지 배열기 윙에서 생성되며, 에너지는 192.5Ah 용량의 리튬-이온 배터리에 저장된다. 본 논문은 전력계의 성능 평가를 향후 정지궤도위성 설계에 활용하기 위해 전력계의 중요 설계 변수들을 선정하고, 지상에서 시험 결과와 궤도상에서 운영 결과를 비교 분석하였다. 설계로부터 궤도상에서 운영 결과까지의 성능 평가를 통해 전력계는 중요한 성능감소 없이 정상적으로 동작되고 있음을 입증하였다.