• 제목/요약/키워드: ESS 제어

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배터리 특성을 고려한 DC전원 모의장치 개발 (Development of DC Power Simulator Considering the Battery Characteristics)

  • 이종학;인동석;허남억;박영민
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.127-128
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    • 2015
  • 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)은 태양광(PV), 풍력(WT) 등과 같은 신재생 에너지 출력안정화, 계통 전력품질 개선, 수용가 에너지효율화 등의 분야에 이용되고 있다. 에너지 저장 시스템은 전력변환장치와 에너지 저장 장치로 구성되며, 에너지 저장 장치로 배터리를 많이 사용하고 있다. 전력변환장치 및 제어기의 설계 및 검증을 위해서는 배터리를 전력변환장치에 연계하여야 한다. 하지만 배터리의 경우 고가에 관리가 어렵기 때문에 일반적으로 DC전원 모의 장치를 이용한다. 본 논문에서는 에너지 저장 시스템용 전력 변환장치 및 제어기의 설계 및 현실적인 검증이 가능하도록 배터리 특성을 고려한 DC전원 모의장치를 개발하였다.

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비상전원 기능을 갖는 하이브리드 ESS를 위한 PCS 제어전략 (A PCS Control Strategy for Hybrid ESS with Function of Emergency Power Supply)

  • 권민호;양석현;김효준;최세완;황동옥;이동주;백석민
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.403-404
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    • 2015
  • 일반적으로 UPS의 배터리에 축적된 에너지는 활용도가 낮은 문제점을 가지고 있다. 최근 이러한 배터리의 에너지를 활용하여 안정적인 전력공급뿐만 아니라 전력품질을 안정화시키고 전력활용을 더욱 효율적으로 할 수 있는 하이브리드 ESS에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 하이브리드 ESS의 구성 및 효율적인 운전을 위한 동작모드를 제안하고 이를 위한 제어 알고리즘을 제안한다. 5kW급 축소시작품을 통한 실험결과로 제안하는 하이브리드 ESS의 타당성을 입증하였다.

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MW급 PCS 성능검증용 배터리 모의장치 개발 (Development of Battery Simulator for Performance Verification of MW-class PCS)

  • 이종학;인동석;허남억;박영민
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.97-98
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    • 2015
  • 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)은 태양광(PV)발전, 풍력(WT)발전시스템 등과 같은 신재생 에너지 출력안정화, 계통 전력품질 개선, 수용가 에너지효율화 등의 분야에 이용되고 있다. 에너지 저장 시스템은 전력변환장치와 에너지 저장 장치로 구성되며, 에너지 저장 장치로 배터리를 많이 사용하고 있다. 전력변환장치 및 제어기의 설계 및 검증을 위해서는 배터리를 전력변환장치에 연계하여야 하지만 배터리의 경우 고가에 관리가 어려운 문제로 인해 일반적으로 배터리 모의 장치를 이용한다. 본 논문에서는 대용량 에너지 저장 시스템용 전력변환장치 및 제어기의 설계와 현실적인 검증이 가능한 MW급 PCS 성능검증용 배터리 모의장치를 개발하였다.

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소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC변환 통합장치 개발 (Development of Operation Control and AC/DC Conversion Integrated Device for DC Power Application of Small Wind Power Generation System)

  • 홍경진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.179-184
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    • 2019
  • 전기가 부족한 개발도상국 같은 많은 나라에서는 Off Grid 형태의 소형풍력발전이 전력공급 문제를 해결하기 위한 효율적인 핵심 솔루션이다. 몇몇 국가에서는 전력계통의 확장과 전기가 부족한 지역의 감소로 소규모 풍력을 도시의 도로 조명, 모바일 통신 기지국, 양식업 및 해수 담수 등의 분야에 이용하기도 한다. 이런 변화에 따라 소형 풍력 산업 규모는 대규모 풍력보다 큰 잠재력이 기대되고 있다. 소형 풍력발전의 경우 발전기는 가변 속도로 제어되는 특성이 있으며 발전기에서 발생하는 전압 및 전류에는 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC 변환 통합장치를 제안하며 기존 AC to DC 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 방식의 컨버터로서 인덕터 전류가 불연속모드로 제어되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위역률을 갖는 특성을 갖는다. 제안된 컨버터는 입력단에 LCL 필터 및 3상 정류 승압형 컨버터, 계통연계를 위한 단상 풀브릿지 형태로 구성되어 있으며 에너지저장시스템(ESS) 기능이 부가된 제어 시스템으로 풍력발전을 이동 평준화 방식에 의해 급변하는 전력에 대해 계통 안정화를 추구할 수 있다.

신재생에너지 연계형 마이크로그리드의 하이브리드시스템 최적 설계 연구 (A Study on Optimal Design of Hybrid System of New and Renewable Energy-Linked Microgrid)

  • 이재경;한용찬;권성기;박계춘
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권6호
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    • pp.631-638
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    • 2022
  • Microgrid, which enables the production and consumption of electricity to be done independently on a small scale, has been studied on one of the solutions of reinforcement for flexibility of electronic system. This study examined the application effect of new microgrid by applying hybrid battery in electric power storage device. We designed the system to highlight the advantage of each battery and complement the disadvantage by using hybrid system with Lithium-ion battery and interval Redox flow battery. It runs with lithium-ion battery during the initial startup while the Redox flow battery operates for a long time at the end of excessive period, and it enables a discharge of Lithium-ion and Redox flow battery at the same time when the load has a large output. We chose Maldives as a subject of this study for organizing and optimizing independent microgrid. Maldives is the country to accomplish 100% domestic electricity in South Asia, but the whole electric power is supplied through diesel generation imported fossil fuel. We organized and optimized microgrid for energy independence on Malahini island to solve Maldives energy cost problem and global energy environment matters. We analyzed the daily power supply and accumulated the power supply from September 18, 2018~February 11, 2019. The accumulated power supply was about 120.4 MWh and the daily power supply was about 800~1000 kWh. Based on the collected information, we divided the cases into three models which are only diesel generator, solar generator as well as diesel generator, and solar+ESS+diesel generator. We analyzed the amount of oil consumption compared to the cost of construction and power output. The result showed that solar+ESS+diesel generator was most economically feasible. As well, we obtained that our considering hybrid battery system reduced the fuel consumption for diesel power generation about 10~15%.

불면증 정도가 폐쇄성 수면무호흡 증후군에서의 주간졸림 정도에 끼치는 영향 (The Effect of Insomnia Severity on Daytime Sleepiness in Obstructive Sleep Apnea Syndrome)

  • 남지원;신병학;신현실;박민지
    • 수면정신생리
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    • 제22권1호
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    • pp.11-19
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    • 2015
  • 목 적 : 폐쇄성 수면무호흡 증후군(obstructive sleep apnea syndrome, 이하 OSAS)의 특징적 임상양상으로 주간졸림이 있다. 주간졸림과 수면무호흡의 심각도가 비례하는지에 대해서는 이론이 있다. 이러한 이론에는 불면증 정도가 두 변수의 상관관계에 영향을 줄 수 있다는 가정하에 본 연구자들은 피츠버그수면질지수(Pittsburgh Sleep Quality Index, 이하 PSQI) 정도가 주간졸림과 수면무호흡의 심각도의 연관관계에 어떠한 영향을 주는 지에 관해 연구하고자 하였다. 방 법 : 임상병력 및 야간수면다원검사(nocturnal polysomnography, 이하 NPSG)를 실시하여 OSAS로 진단된 235명의 남자 환자를 선정하였다. 전체 대상군의 수면 및 기분 관련 자가보고척도, 수면다원검사지수, 인구학적 척도를 조사하고 이들 사이의 단순상관분석을 시행하였다. 이후 전체 대상군을 PSQI가 5 이하인 A군(n = 75)과 5 초과인 B군(n = 160)으로 나누었다. 각 군에서 제어변수로 벡우울척도(Beck depression inventory, 이하 BDI) 및 벡불안척도(Beck anxiety inventory, 이하 BAI)를 설정하고 엡워스졸림척도(Epworth sleepiness scale, 이하 ESS)와 다른 척도들 간의 편상관관계분석을 시행하였다. 마지막으로 A군에서 주간졸림에 영향을 주는 요소를 알아보기 위해 ESS에 대해 다중회귀분석을 시행하였다. 결 과 : 전체 대상군에서 단순상관분석에서는 ESS와 수면무호흡 심각도 지수들인 무호흡-저호흡 지수(apnea-hypopnea index, 이하 AHI ) (r = 0.148, p = 0.023), 무호흡 지수(apnea index, 이하 AI) (r = 0.137, p = 0.036), 저호흡 지수(hypopnea index, 이하 HI) (r = 0.058, p = 0.377), 산소탈포화도지수(oxygen desaturation index, 이하 ODI)(r = 0.149, p = 0.022), 각성 총지수(arousal total index, 이하 ATI) (r = 0.129, p = 0.048) 간에 미약한 상관관계를 보이거나 상관관계가 없었다. A군에서 ESS와 AHI ($r_p=0.313$, p = 0.008), AI ($r_p=0.339$, p = 0.004), ODI ($r_p=0.289$, p = 0.015), ATI ($r_p=0.256$, p = 0.031) 간에 양의 유의한 상관관계를 보였다. B군에서는 ESS와 수면무호흡의 심각도 척도 간에 유의한 상관관계를 보이지 않았다. A군에서 다중회귀분석 결과 ESS에 통계적으로 유의한 영향을 끼치는 요인으로 AI (t = 2.996, p = 0.004), BAI (t = 2.721, p = 0.008)가 있었다. 결 론 : 주간졸림 정도와 수면무호흡 중증도 간의 유의한 연관성은 A군에서만 관찰되었다. 이 결과는 OSAS 환자가 호소하는 주간졸음을 평가할 때 불면 증상에 대해 고려해야 한다는 것을 시사한다.

대용량 전기추진시스템 설계를 위한 제어알고리즘 개발 (Control Algorithm Development for Design of Cooling System in High-power Propulsion Motor)

  • 오진석;정성영;공영경;빈재구;김한호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권1호
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    • pp.195-201
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    • 2010
  • 본 논문에서는 에너지 절감 기능을 포함한 대용량 전기추진모터용 냉각 시스템을 제안한다. 기존 시스템에서 청수, 해수 펌프 속도는 일정하며, 냉각수의 과냉각을 방지하기 위해 3-way valve으로 열교환기에 들어가는 유량을 제어하였다. 그리하여 외부 해수 온도의 변화와 관계없이 펌프의 전력 사용량은 일정하였다. 제안된 시스템은 외부 해수 온도에 따라 청수, 해수 펌프의 속도를 인버터로 제어하여 3-Way valve를 최소한으로 동작하도록 함으로써 에너지 손실을 방지한다. 본 연구에서는 제안한 시스템의 효율성을 확인하기 위해 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

LACC를 이용한 원격제어 시스템 구현 및 적용 (Implementation and application of remote control system using LACC(Local Area Control Center))

  • 박태진;장명기;정승렬
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제43권4호
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    • pp.15-22
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    • 2006
  • 요즘, 에너지 절감이라는 전 세계의 요구에 따라 많은 연구와 응용개발이 이루어지고 있다. 이러한 응용개발에는 INTERNET, LAN, PLC, ZIGBEE 등과 같은 유무선 네트워크 장치를 이용하고 네트워크 상에서 발생할 수밖에 없는 제어시스템에서의 치명적인 문제를 비교적 저렴하고, 작은 노력을 들여 구축할 수 있는 방법에 대한 연구가 이루어져야 한다. 또한, 네트워크 기능을 가진 임베디드 시스템의 경우 펌웨어 업그레이드가 타 장치에 비해서 장점이 많으므로 네트워크 노드들을 원격으로 관리하고, 신뢰성 있도록 하는 제어방법이 중요할 것이다. 본 논문에서는 센서 노드 및 릴레이를 관리하는 PLC 영역과 ESS의 핵심요소인 LACC 구현과 신뢰성 있는 결과를 얻기 위한 성능분석 및 평가를 행함으로서 본 논문에서 제안된 효과적 원격관리와 제어방법 등을 실험결과를 통해 검증한다.

4MW 에너지저장장치의 전력계통 주파수 조정 운전제어를 위한 실증 (Demonstration to Operate and Control Frequency Regulation of Power System by 4MW Energy Storage System)

  • 임건표;한현규;장병훈;양승권;윤용범
    • 전기학회논문지P
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    • 제63권3호
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    • pp.169-177
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    • 2014
  • Operation and control system has been installed and tested to use energy storage system(ESS) for frequency regulation at 4MW class of ESS demonstration facility installed at Jeju island, Korea in 2013. Simulation tests were performed by programing language C# for power system of Jeju island to develop control algorithm. Site simulation tests were performed in control system itself without connecting power system and energy storage system. Control algorithm was coded, modified and tested to load to controller and communication system and human-machine interface were developed and tested in the process of simulation tests. After similar results to that of simulation tests by programing language were obtained, power system and energy storage system demonstration facility were connected to control system by communication system. Energy storage system for frequency regulation was tested for actual frequency and simulation frequency. The site tests showed the similar results to that of simulation tests and the control systems is possible to be operated for frequency regulation. Faster response of energy storage system for frequency regulation, less costs and less capacity of energy storage systems which cover for frequency regulation of power plants. It is expected that more studies for time-reduction and time-delay elements can make less capacity of energy storage system cover more role of frequency regulation of power plants.

에너지저장장치를 이용한 풍력발전 출력 제어 성능 평가 (Assessment of performance for Output Power Control of Wind Turbine using Energy Storage System)

  • 홍종석;최창호;이주연;김재철
    • 전기학회논문지P
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    • 제63권4호
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    • pp.254-259
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    • 2014
  • In this paper, we describe construction of a wind stabilization demo-site and effects of output power control of wind turbines for suppression of ramp rate using ESS (Energy Storage System). It is difficult to control the output power of distributed generator such as wind turbine which of variation is very large. If the large capacity wind farm be interconnected into power system may cause blackout due to Power Quality. For these reasons, the international standards such as Grid-Code is limited to less than 10 [%/min] of renewable energy ramp rate. The case of Korea, government actively conducts propagating large-scale renewable energy for green growth policy, to interconnecting more renewable energy into power system is necessary for stabilization technology. For these reasons, the POSCO consortium has constructed a wind stabilization demo-site that is configured as 500 [kWh] battery energy storage systems can output up to 3 [C-Rate] and two wind turbines rated 750 [kW]. In POSCO consortium, which implements various methods stabilizing output power of wind turbine such as smoothing, section firming and ramp control, we derive the results of long-term demonstration that can be controlled to satisfy to the international standard about ramp rate [%/kW] of wind turbine output power.