• 제목/요약/키워드: EMTDC model

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ESS용 변압기의 접지방식에 의한 CMV 모델링 및 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics and Modeling of CMV by Grounding Methods of Transformer for ESS)

  • 최성문;김승호;김미영;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.587-593
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    • 2021
  • 2017년을 시작으로 2020년 6월까지 총 29건의 화재사고가 발생하여 많은 재산피해가 보고되고 있으며, 전기적인 위해요인중의 하나인 공통모드 전압(CMV: common mode voltage)이 화재원인으로 추정되고 있다. 즉, ESS가 설치되어 있는 수용가의 연계용 변압기는 분산전원연계기준에 따라 Y-△결선방식을 채용해야 하지만, 일부 수용가들은 기존의 △-Y 결선방식을 적용하고 있으며, 실제 ESS 운용현장에서 배터리 측 절연레벨을 초과하는 CMV가 발생한 사례가 보고되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 실제 ESS가 운용되는 사이트에서 발생하는 CMV의 특성을 분석하고, 이를 검증하기 위하여 배전계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 사용하여 AC전원부, PCS부, 배터리 부로 구성된 ESS 사이트의 모델링을 수행한다. 상기의 모델링을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 실제 측정 결과와 유사하게 PCS용 내부변압기 중성점의 접지방식에 따라 CMV의 특성이 크게 달라지고, 중성점이 접지된 경우 CMV의 값이 정격전압을 초과하여 배터리 측 절연레벨에 심각한 악영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 또한, PCS용 내부변압기의 중성점을 비접지로 운용한 경우, CMV가 크게 감소하여, 전기설비기준의 절연레벨을 만족하는 것을 알 수 있었다.

풍속계와 Motor-Generator 세트를 이용한 DFIG 풍력발전시스템 하드웨어 시뮬레이터 개발 (Development of Hardware Simulator for DFIG Wind Power System Composed of Anemometer and Motor-Generator Set)

  • 오승진;차민영;김종원;정종규;한병문;장병훈
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.11-19
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    • 2011
  • 본 연구에서는 풍력발전시스템의 다양한 특성들을 고려한 DFIG풍력발전시스템 하드웨어 시뮬레이터를 개발하였다. 개발한 하드웨어 시뮬레이터는 유도전동기를 이용한 풍력터빈 모델과 이중여자 유도발전기 그리고 컨버터와 인버터로 구성된 Back-to-Back컨버터로 구성되었다. 특히 풍력터빈 시뮬레이터는 풍속계를 이용하여 실시간으로 풍속을 측정하고 측정된 바람으로 블레이드의 특성을 모의하였다. DFIG풍력발전 시뮬레이터에서 생산되는 전력은 MPPT제어를 수행하는 MSC(Machine Side Converter)와 DC link전압을 일정하게 제어하는 GSC(Grid Side Converter)에 의해 계통에 연계되어 운전한다. 제안하는 시스템은 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였으며, 축소모형실험을 통해서 성능을 검증하였다.

예비 서브모듈을 활용한 모듈형 멀티레벨 컨버터의 스위칭 주파수 저감 기법 (Switching Frequency Reduction Method for Modular Multi-level Converter Utilizing Redundancy Sub-module)

  • 이윤석;유승환;최종윤;박용희;한병문;윤영두
    • 전기학회논문지
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    • 제63권12호
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    • pp.1640-1648
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    • 2014
  • This paper proposes a switching frequency reduction method for MMC (Modular Multilevel Converter) utilizing redundancy operation of sub-module, which can offer reduction of voltage harmonics and switching loss. The feasibility of proposed method was verified through computer simulations with PSCAD/EMTDC software. Based on simulation analysis, a hardware scaled-model of 10kVA, DC-1000V MMC was designed and manufactured in the lab. Various experiments were conducted to verify the feasibility of proposed method in the actual hardware system. The hardware scaled-model can be effectively utilized for analyzing the performance of MMC according to the modulation scheme and redundancy operation.

농형 풍력 유도발전기의 운전 특성에 관한 연구 (A Study on the Operational Characteristics of a Squirrel-cage type Wind Turine Induction Generator)

  • 장성일;정종찬;최정환;박제영;김광호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1309-1312
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    • 2002
  • The electric power network paralleled with wind turbine generator may have the negative impacts on the protection, operation, and management caused by the operation of wind turbine generator. Therefore, it is necessary to investigate the operating characteristic of wind turbine generator. This paper describes model of a squirrel-cage type wind turbine induction generator and the soft cut-in connection method for reducing the transient state on power network, and simulates various cases of wind turbine operations. The radial distribution network of IEEE 13-bus are modeled and tested by PSCAD/EMTDC.

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다중브리지로 구성된 UPQC(Unified Power Quality Conditioner)의 동적 성능분석 (Dynamic Performance Analysis of Unified Power Quality Conditioner with Cascaded H-Bridges)

  • 조윤호;배병열;한병문
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.241-243
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    • 2006
  • This paper describes experimental analysis of UPQC, which is composed of cascaded H-bridges and single-phase multi-winding transformers. The operational characteristic was analyzed through experimental works with a scaled model, and simulations with PSCAD/EMTDC. The UPQC proposed in this paper can be directly connected to the distribution line without series injection transformers. It has flexibility to expand the operation voltage by increasing the number of H-bridge modules. The analysis results can be utilized to design the actual UPQC system applicable for the actual distribution system.

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PV-AF-SPE 복합시스템의 응용에 관한 연구 (A study on the application of PV-AF-SPE hybrid system)

  • 이동한;이석주;김종현;박민원;유인근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.341-343
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    • 2006
  • In this paper an integrated model of PV-AF (Photovoltaic-Active Filter) and PV-SPE (Photovoltaic Solid Polymer Electrolyte) system using PSCAD/EMTDC were explained in detail. The main concept of PV-AF system starts from the "harmonics". In order to deliver power to utility, PV system essentially needs a converter system. Here PV-AF system adds the function of active filter to the converter system installed in PV system, which was introduced already in several papers. PV-SPE system has been studied as a replacement of existing hydrogen production technology that emits large amount of carbon dioxide into atmosphere. Until now, these two systems, PV-AF and PV-SPE, have been considered separately. However, in this paper, characteristics and advantages of combined system are discussed in detail.

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직류송전 적용을 위한 18-스텝 Back-to-Back 전압원 컨버터에 관한 연구 (Study on 18-step Back-to-Back Voltage Source Converter for HVDC Application)

  • 이혜연;이지헌;한병문;이옥용;최남섭
    • 전기학회논문지
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    • 제58권4호
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    • pp.748-755
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    • 2009
  • This paper proposes a 18-step back-to-back voltage source converter using four sets of 3-Level converter module with auxiliary circuit to increase the number of steps. The proposed back-to-back voltage source converter has an independent control capability of active power and reactive power at the interconnected ac system. The operational feasibility of proposed system was verified through computer simulations with PSCAD/EMTDC software. The feasibility of hardware implementation was verified through experimental results with a scaled hardware model. The proposed back-to-back converter can be widely applied for interconnecting the renewable energy source to the power grid.

풍력발전시스템의 출력제어를 위한 에너지저장장치의 Fuzzy PI제어기 설계에 관한 연구 (Wind turbine output control using Fuzzy PI controller of Energy storage system)

  • 이희태;구본길;이상훈;박준호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.402-403
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    • 2011
  • This paper presents an active and reactive power compensator for the wind power system with multi-polar synchronous generator. The proposed compensator is composed of a charge/discharge PWM converter and battery. The output power of a wind power system changes irregularly according to the variation of wind speed. The developed system is able to continuously compensate the active and reactive power. The operational feasibility of the proposed model was verified by simulations with PSCAD/EMTDC.

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배전계통에서 ZIP모델을 활용한 효과적인 전압 해석법 (Effective voltage analysis method in distribution system using ZIP model)

  • 손준호;지성호;전진택;노대석;양정태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.712-713
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    • 2011
  • 2012년부터 시행 예정인 신재생에너지 의무할당제(RPS)의 도입으로 향후 태양광 및 풍력 등의 그린 에너지가 향후 지속적으로 배전계통에 연계, 운용될 것으로 예상된다. 이때 정상상태의 계통전압을 해석하기 위해서는 부하모델링이 필수적이다. 본 논문에서는 가장 많이 활용되고 있는 ZIP 부하모델을 활용하여 배전계통에서 효과적인 전압해석법을 제안하고, 수치해석 및 PSCAD/EMTDC를 이용하여 제안한 전압해석법의 유효성을 검증한다.

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2개의 입력센서를 갖는 단상 PWM 컨버터용 고조파 및 역률 제어기 (Harmonics and Power Factor Controller for Single-Phase PWM Converter Using Two Input Sensors)

  • 전영수;이경빈;한병문;한후석
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권10호
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    • pp.618-624
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    • 2004
  • In this paper, a new controller for a single-phase PWM converter is described, which requires only two input parameters, the dc voltage and the ac current. Detail simulation model with EMTDC(Electro-Magnetic Transient program for DC transmission) including power circuit and controller was developed to verify the operation of proposed controller. The application feasibility of the proposed controller was verified through experimental works with a prototype. The proposed controller has a simple structure in the point of hardware implementation, and shows excellent performance in normal operation as well as in sudden load change.