• Journal of Power Electronics
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• 제11권4호
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• pp.568-575
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• 2011

This paper proposes an application of energy storage devices (ESD) for low-voltage ride-through (LVRT) capability enhancement and power smoothening of doubly-fed induction generator (DFIG) wind turbine systems. A grid-side converter (GSC) is used to maintain the DC-link voltage. Meanwhile, a machine-side converter (MSC) is used to control the active and reactive powers independently. For grid disturbances, the generator output power can be reduced by increasing the generator speed, resulting in an increased inertial energy of the rotational body. Design and control techniques for the energy storage devices are introduced, which consist of current and power control loops. Also, the output power fluctuation of the generator due to wind speed variations can be smoothened by controlling the ESD. The validity of the proposed method has been verified by PSCAD/EMTDC simulation results for a 2 MW DFIG wind turbine system and by experimental results for a small-scale wind turbine simulator.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.12-16
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• 2011

최근 정부의 녹색성장(Green Growth) 정책으로 대규모의 풍력발전소 단지가 배전계통에 적극적으로 도입, 운용되고 있다. 풍력발전기의 대표적인 타입 중에 DFIG(Doubly-Fed Induction Generation)는 MSC와 GSC라는 2가지 요소로 구성된다. MSC(Machine-Side Converter)는 발전량을 이용하여 발전기의 토크 또는 회전속도를 제어하며, 발전기에 여자 전류를 공급함으로써 고정자에서 유입되는 무효전력 제어를 담당한다. 그리고 GSC(Grid-Side Converter)는 전력변환 장치의 직류단 전압을 제어하고, GSC와 배전계통 사이의 무효전력도 제어한다. 본 논문에서는 상기의 이론을 바탕으로 PSCAD/EMTDC를 이용한 DFIG 모델링을 수행하여, 다양한 Simulation으로 모델링의 유효성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.88-90
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• 2008

본 논문은 이중여자 유도형(DFIG) 풍력발전 시스템에서 유효전력과 무효전력을 직접적으로 제어하기 위해 가변구조제어의 일종인 스위칭 이득기반의 선형궤환(LFSG)제어기법을 제시한다. 개조된 직접전력제어기법 (DPC)과 공간벡터변조방식(SVM)은 제안하는 제어기법을 실현하기 위해 이용된다. 개조된 직접전력제어원리를 이용해서 설계된 LFSG제어기법은 널리 사용되고 있는 자속기준제어기법(FOC)에 비해서 간단한 제어구조로 강인성과 빠른 응답특성을 보인다. 시뮬레이션결과는 제안하는 제어전략의 타당성과 강인성을 확인해준다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.8-15
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• 2010

This paper analyzes the steady-state output characteristics of variable-speed wind turbine systems using doubly-fed induction generators(DFIG) compared with fixed-speed induction generator(FSIG) wind turbine systems. It also presents simulations of a grid-connected wind turbine generation system for dynamics analysis on MATLAB/Simulink and compares the responses between DFIG and FSIG wind turbine systems with respect to wind speed variation, impedance changes and X/R ratio changes of interconnecting circuits. Simulation results show the variation of generator's active output, terminal voltage and fault currents at the interconnecting point. Case studies demonstrate that DFIG wind turbine systems illustrate better performance to 3-phase fault than FSIG's.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.350-351
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• 2018

본 논문은 가변속 양수발전 시스템의 모델링 및 양수발전용 전력변환장치 제어 구조를 분석하고 모델링하였다. 기존 양수발전 시스템은 동기 발전기를 사용하였지만 신재생 에너지원의 출력 변동 및 부하 변동에 따른 주파수의 변화에 빠른 대응을 위한 가변속 양수발전 시스템을 채용하여 계통 전력과 전압, 주파수 등을 보상한다. 양수 발전소의 터빈, 게이트, 조속기 등을 분석하여 모델링하였으며, Doubly fed induction generator를 위한 back-to-back 전력 변환 장치를 발전 및 양수 모드에 사용하기 위해 벡터제어, 속도제어, 유효-무효 전력 제어기 등을 모델링 하였다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권1호
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• pp.104-113
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• 2012

Wind farm grid codes require wind generators to ride through voltage sags, which means that normal power production should be re-initiated once the nominal grid voltage has been recovered. Doubly Fed Induction Generator (DFIG) based wind farm is gaining popularity these days because of its inherent advantages like variable speed operation and independent controllability of active and reactive power over conventional Induction Generator (IG). This paper proposes a new control strategy using DFIGs for stabilizing a wind farm composed of DFIGs and IGs. Simulation analysis by using PSCAD/EMTDC shows that the DFIGs can effectively stabilize the IGs and hence the entire wind farm through the proposed control scheme by providing sufficient reactive power to the system.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권5호
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• pp.1116-1127
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• 2016

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.202-205
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• 2008

본 논문은 이중여자 발전기를 사용하는 풍력발전기에서 안정적인 계통투입을 위한 계통연계 전 후 발전기의 인덕턴스 변화에 따른 전류제어기 이득 값 선정에 대하여 연구하였다. DFIG(Doubly Fed Induction Generator)방식을 이용하는 풍력발전기는 회전자 전류제어를 함으로써 고정자의 전압을 제어하고, 제어된 고정자 전압은 계통과 연결된다. 특히 회전자 전류제어기 성능은 LVRT(Low Voltage Ride Through)등 예상하지 않은 외란에 대하여 빠른 응답성을 필요로 한다. 그러나 발전기가 계통과 연계되는 순간 발전기의 내부 파라미터 값의 변동이 발생하며, 이는 계통 투입 전 발전기 파라미터에 근거한 RSC(Rotor Side Converter)측 전류제어기 이득 값에 영향을 미쳐, 전류제어가 불안정하게 하는 원인이 되거나, 전류제어 응답성을 낮추게 하는 요인이 된다. 따라서, 본 연구에서는 계통투입 전 후의 RSC측 전류제어기의 이득 값을 달리하여 안정적인 계통 투입이 가능하도록 하는 알고리즘을 시뮬레이션과 실험으로 증명하였다.

• 전기학회논문지
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• 제57권4호
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• pp.617-624
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• 2008

This paper proposes design and implementation of wind turbine simulators which incorporate the turbine dynamic characteristics. At first, the turbine output characteristic in steady state is modelled as a function of wind speed and then dynamic characteristics are modelled such as pitch angle control, torsional vibration, tower shadow effect, wind shear effect, and inertia effect. In addition, a wind speed simulator is developed which can generate the real wind speed pattern. The wind turbine simulator is implemented with 3[kW] M-G set(cage-type induction motor coupled with doubly-fed induction generator) at laboratory.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1236-1237
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• 2007

본 논문에서는 이중여자 유도형 풍력발전기를 제어하기 위한 Power Conditioner Unit을 개발하였다. Power Conditioner Unit은 크게 전력변환을 담당하는 컨버터와 제어기로 구성된다. 컨버터는 2대를 back-to-back 구조로 연결하여 전력을 양방향으로 제어한다. 제어기는 계통의 전압 상태, 발전기의 회전속도와 발전량, 그리고 계통 운영자의 요구에 따라서 발전기의 발전량과 발전 시스템의 출력 역률 또는 계통전압을 제어한다.