• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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• pp.338-342
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• 1999

전력계통에 저항형과 유도형 초전도 한류기를 적용하였을 때 사고각별 전류제한 효과를 살펴보았다. S1 변전소로부터 S2 변전소까지 거리의 약 60%지점에서 사고가 발생하였을 때, 1선 지락사고에서 S1측 고장전류는 사고각 0 $^{\circ}$ 의 경우 약 39kA이었으며 이는 정상전류의 약 87배이었고, 5주기 이후의 전류값도 53배에 달하는 약 23 kA값을 보여주었다. 차단기 전단에 저항형과 유도형 초전도 한류기를 적용하였을 때 사고각별 전류제한효과를 보면, 사고각 0 $^{\circ}$ 인 경우 저항형은 사고발생 직후 최대 한류전류값이 최고 39 kA, 최종 한류전류값이 약 15 kA이었다. 이때 과도상태에서 직류분은 거의 발생하지 않았다. 유도형은 사고발생 직후 최고 39 kA와 최종 12 kA의 전류값을 나타내었다. 이때 직류분은 약 3 kA이었다. 2선 지락사고에서 고장전류는 사고각 0 $^{\circ}$ 의 경우 최고 약 56 kA이었으며 이는 정상전류의 약124배이었고, 5주기 이후의 전류값도 76배에 달하는 약 34 kA값을 보여주었다. 선로에 저항형과 유도형 초전도 한류기를 적용한 경우 사고각별전류제한 효과를 보면, 사고각이 0 $^{\circ}$ 일때 저항형은 사고발생 직후 최대 한류전류값이 최고 44kA, 최종한류전류값이 약 15 kA이었다. 이때 과도상태에서 직류분은 거의 발생하지 않았다. 유도형은 사고발생 직후 최고 44 kA와 최종 14 kA의 전류값을 보여주었다. 이때 직류분은 약 4 kA이었다. 1, 2선 지락사고를 종합해 보면 2선 지락사고가 사고전류의 크기와 유도형의 직류분 감쇄폭이 약간 컸을 뿐 전력계통에서 초전도 한류기의 적용은 같은 조건(초전도 한류기의 최종 임피던스100${\omega}$)하에서 전류제한 능력면에서는 유도형이 유리하고 초기 과도상태에서 직류성분의 발생측면은 저항형이 장점을 가지고 있음을 알 수 있었다. 아울러 앞으로는 quench 시간에 따른 전류제한 현상에 관한 simulation을 수행 하고자 한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권4호
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• pp.939-950
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• 2015

A single-stage AC-AC converter has been designed for a wind energy conversion system (WECS) that eliminates multistage operation and DC-link filter elements, thus resolving size, weight, and reliability issues. A simple switching strategy is used to control the switches that changes the variable-frequency AC output of an electrical generator to a constant-frequency supply to feed into a distributed electrical load/grid. In addition, a modified random sinusoidal pulse width modulation (RSPWM) technique has been developed for the designed converter to make the overall system more efficient by increasing generating power capacity and reducing the effects of inter-harmonics and sub-harmonics generated in the WECS. The technique uses carrier and reference waves of variable switching frequency to calculate the firing angles of the switches of the converter so that the three-phase output voltage of the converter is very close to a sine wave with reduced THD. A comparison of the performance of the proposed RSPWM technique with the conventional SPWM demonstrated that the power generated by a turbine in the proposed approximately increased by 5% to 10% and THD reduces by 40% both in voltage and current with respect to conventional SPWM.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.299-305
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• 2015

Global environmental concerns and the ever increasing need of energy, coupled with steady progress in renewable energy technologies, are opening up new opportunities for utilization of renewable energy resources. Distributed electricity generation is a suitable option for sustainable development thanks to the load management benefits and the opportunity to provide electricity to remote areas. Solar energy being easy to harness, non-polluting and never ending is one of the best renewable energy sources for electricity generation in present and future time. Due to the random and intermittent nature of solar source, PV plants require the adoption of an energy storage and management system to compensate fluctuations and to meet the energy demand during night hours. This paper presents an efficient, economic and technical model for the design of a MPPT based grid connected PV with battery storage and management system. This system satisfies the energy demand through the PV based battery energy storage system. The aim is to present PV-BES system design and management strategy to maximize the system performance and economic profitability. PV-BES (photovoltaic based battery energy storage) system is operated in different modes to verify the system feasibility. In case of excess energy (mode 1), Li-ion batteries are charged using CC-CV mechanism effectively controlled by fuzzy logic based PID control system whereas during the time of insufficient power from PV system (mode 2), batteries are used as backup to compensate the power shortage at load and likewise other modes for different scenarios. This operational mode change in PV-BES system is implemented by State flow chart technique based on SOC, DC bus voltages and solar Irradiance. Performance of the proposed PV-BES system is verified by some simulations study. Simulation results showed that proposed system can overcome the disturbance of external environmental changes, and controls the energy flow in efficient and economical way.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1069-1074
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• 2020

DC에는 전류 영점이 없기 때문에 DC 차단기의 차단 동작시 아크가 발생한다. 이때 발생하는 아크의 크기에 따라 회로 차단기의 열화 또는 그리드에 치명적인 사고를 발생시킬 수 있다. 따라서 HVDC의 상용화에 있어서 DC차단기의 차단 성능의 안정성 확보는 대단히 중요한 부분이다. 본 연구에서는 DC 차단기의 성능과 신뢰성을 향상시키기 위해 초전도체가 적용된 LC 차단기를 제안하였다. 초전도 LC 차단기는 기존 LC 차단기의 인덕터에 초전도 코일을 적용한 구조로 되어있다. 초기 고장 전류를 제한하는 것 외에도 고장 발생시 안정적인 전류 0점을 생성한다. 이를 확인하기 위해 EMTDC / PSCAD 프로그램을 통해 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 초전도 LC 차단기는 일반 코일이 적용된 LC 차단기와의 동작 특성을 비교하였다. 그 결과 초전도 코일이있는 LC 회로 차단기는 일반 코일이있는 LC 회로 차단기에 비해 초기 고장 전류를 약 12kA 더 제한하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해서 DC 차단기의 아크 소화 시간을 약 0.16 초 단축시킬 수 있었고, 이를 통해 회로 차단기의 전기적 부담이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제47권4호
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• pp.102-108
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• 2010

태양광 발전 시스템은 태양 전지에 의해 태양 에너지를 직류로 변환하며 이 직류를 인버터에 의해 일반 가정에서 사용되는 교류로 변환한다. 최근 태양광 발전 시스템의 전력량이 증가하는 추세이므로 대전력을 전송하는 3상 시스템에 관한 연구가 중요하다. 본 논문에서는 태양광전지의 계통연계 시스템의 3상 PWM 인버터의 스위치 개방이 발생했을 경우, 이를 간단히 검출하고 식별하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 $\alpha\beta$ 평면에서 전류 벡터의 궤적 영상의 패턴을 특징으로 하여 정상상태와 각각의 고장 상태를 결정하여 트리로 분류한다. 트리 구성을 위한 고장패턴은 21개로 하였으며 고장 패턴트리의 결정을 위한 분류 파라메터는 모양, 영역, 분산각, 벡터각으로 하였다. 각 고장에 대하여 제안방법의 성능을 평가한 결과 모든 고장요소를 정확히 분류하여 패턴 트리를 구성하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.37-42
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• 2007

We are developing a 22.9 kV/25 MVA superconducting fault current limiting(SFCL) system for a power distribution network. A Bi-2212 bulk SFCL element, which has the merits of large current capacity and high allowable electric field during fault of the power network, was selected as a candidate for our SFCL system. In this work, we experimentally investigated important characteristics of the 190 kVA Bi-2212 SFCL element in its application to the power grid e.g. DC voltage-current characteristic, AC loss, current limiting characteristic during fault, and so on. Some experimental data related to thermal and electromagnetic behaviors were also compared with the calculated ones based on numerical method. The results show that the total AC loss at rated current of the 22.9 kV/25 MVA SFCL system, consisting of one hundred thirty five 190 kVA SFCL elements, becomes likely 763 W, which is excessively large for commercialization. Numerically calculated temperature of the SFCL element in some sections is in good agreement with the measured one during fault. Local temperature distribution in the190 kVA SFCL element is greatly influenced by non-uniform critical current along the Bi-2212 bulk SFCL element, even if its non-uniformity becomes a few percentages.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권1호
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• pp.190-201
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• 2015

This paper uses the switching function approach to present a simple state model of the Vienna-type rectifier. The approach introduces the relationship between the DC-link neutral point voltage and the AC side phase currents. A novel direct power control (DPC) strategy, which is based on the sliding mode control (SMC) for Vienna I rectifiers, is developed using the proposed power model in the stationary ${\alpha}-{\beta}$ reference frames. The SMC-based DPC methodology directly regulates instantaneous active and reactive powers without transforming to a synchronous rotating coordinate reference frame or a tracking phase angle of grid voltage. Moreover, the required rectifier control voltages are directly calculated by utilizing the non-linear SMC scheme. Theoretically, active and reactive power flows are controlled without ripple or cross coupling. Furthermore, the fixed-switching frequency is obtained by employing the simplified space vector modulation (SVM). SVM solves the complicated designing problem of the AC harmonic filter. The simplified SVM is based on the simplification of the space vector diagram of a three-level converter into that of a two-level converter. The dwelling time calculation and switching sequence selection are easily implemented like those in the conventional two-level rectifier. Replacing the current control loops with power control loops simplifies the system design and enhances the transient performance. The simulation models in MATLAB/Simulink and the digital signal processor-controlled 1.5 kW Vienna-type rectifier are used to verify the fast responses and robustness of the proposed control scheme.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.182.2-182.2
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• 2010

A various algorism has been studied to extract possibly every energy from a wind turbine in conjunction with the increase of concern about wind power system. In order to verify these control algorism, it is essential to make the most similar conditions to the real wind turbine's environment. Therefore, using separately excited DC motor a wind turbine the most similar to the real turbine is simulated. Tower shadow effect and Wind shear effect are considered as well as inertia emulation. For the control of Back-to-Back Converter Vector current control methods and space vector pulse width modulation are used and for reducing THD of grid current LCL filter is considered. This simulation results verified the energy produced by wind all flows into the utility under the consideration of the characteristics of a wind turbine. The result of this paper is expected to be used as a basic material for analyzing the characteristics of the wind turbine generator.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.297-298
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• 2011

최근 계통연계형 인버터 시스템에서 고 신뢰 운전이 매우 중요한 과제로 대두되고 있다. 특히 인버터의 고장에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 계통연계형 인버터에서 직류단 전압 센서의 고장 허용 제어 알고리즘을 제안한다. 직류단 전압의 추정값으로 고장의 발생 시에 허용 제어를 수행한다. 매우 빠른 동특성을 가진 제어기가 요구되는 제안된 알고리즘의 적용을 위해 데드비트 전류제어기를 사용한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.165-166
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• 2011

양방향 AC/DC 컨버터를 이용하여 EV배터리를 충전하거나 계통으로 전력을 보낼 때 PI제어기를 사용하면 임피던스를 예측할 수 없으므로 초기 구동시 오버슈트가 발생하여 회로에 스트레스가 발생한다. 본 논문에서는 Sliding Mode Controller (SMC)를 이용하여 계통으로 전력을 전달하는 알고리즘으로 소프트 스타트를 하는 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 회로를 구성하고 제안한 제어 방법의 성능을 확인하였다.