• 에너지공학
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• 제26권2호
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• pp.99-120
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• 2017

한국지역난방공사 SS지사에서는 시설용량 전기 99MW, 열 98Gcal/h 규모의 열병합(Combined Heat & Power) 발전소를 구역전기사업으로 운영하고 있다. 이 지역은 경기불황과 수요감소로 하절기 6~9월 사이에 잉여열 처리문제가 발생하여 발전기를 가동하기 곤란한 상황이므로 경제성 있는 에너지 신사업모델 개발이 절실하다. 본 연구에서는 이곳의 실제 운영자료를 기반으로 신재생 에너지 하이브리드 시스템을 도입하여 최적화 운영모델을 개발하고자 한다. 특히 신재생에너지 중에서도 입지제약이 작고 열과 전기를 동시에 생산할 수 있는 연료전지(Fuel Cell)발전과 대표적인 신재생에너지인 태양광(Photovoltaic)발전과 심야발전시 전력을 저장하여 주간에 전력을 방출 할 수 있는 ESS(Energy Storage System)의 조합을 검토하였다. 이에 따른 최적화 모델 선정은 HOMER(Hybrid Optimization of Multiple Energy Resources) 프로그램을 활용하였다. 경제성 분석을 수행한 결과, 순 현재비용(NPC) 측면에서는 기존의 99MW 열병합발전이 가장 경제적이지만 신재생에너지를 사용하여 발생되는 탄소배출권 거래와 REC(Renewable Energy Certificate) 거래를 포함한 측면에서는 99MW의 CHP와 5MW의 연료전지, 521kW의 태양광을 하이브리드 시켜서 전력과 열을 공급하는 것이 99MW의 CHP 열병합발전만으로 전력과 열을 공급하는 것보다 최대 2,475억원 경제적인 것으로 나타났다. 구역전기사업에서 최적화 공정모델로 연료전지와 신재생에너지 하이브리드 시스템을 도입함으로써 경제성을 개선시킬 수 있는 결과를 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.41-48
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• 2008

본 연구에서는 전압품질에 민감한 설비를 위한 3상 Z-소스 동적 전압 보상기(Z-DVR : Z-Source Dynamic Voltage Restorer)를 제시하였다. 제안된 시스템은 수동필터와 Z-소스 토폴로지의 직렬형 능동필터로 구성된다. Z-DVR의 ESS(Energy Storage System)로는 친환경적인 고분자 전해질 연료전지(PEMFC : Proton Exchange Membrane Fuel Cells)를 사용하였다. 고조파 검출은 동기좌표계의 $i_{d}-i_{q}$ 이론에 의하였으며, 부하전압 보상을 위하여 PI제어를 사용하였다. 3상 전원이 모두 전압 sag가 발생하는 경우, PSIM에 의하여 제안된 방법과 배터리 스택을 적용하는 종전의 방법에 대하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 전압 보상성능이 유사함을 알 수 있었다. 또한 전압 sag와 swell이 동시에 또는 독립적으로 발생하는 다양한 전원 조건하에서 제안된 시스템의 전압 보상 성능과 전압에 대한 %THD(%Total Harmonic Distortion)를 검토하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.422-423
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• 2019

In accordance with the Carbon-Free Island by 2030 policy of Jeju Special Self-Governing Province, renewable energy sources are increasing in Jejudo Island. Due to the intermittent output characteristics of wind turbines, one of the renewable energy sources, which can cause unbalanced system conditions between the demand load and the power generation of Jejudo Island. The Korea Power Exchange limits the output of wind turbines for stabilizing the Jeju power system. Therefore, this paper proposes a method to supply a limited output of Sangmyeong Wind Farm in Jeju Power system to Energy Storage System(ESS) and Water Electrolysis Device(WED). The voltage and frequency fluctuation of the Jeju power system is checked accordingly. The simulation results are performed using the PSCAD/EMTDC program.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.263-270
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• 2021

In this study, we proposed the necessity of reusing the battery industry after domestic use, preparing legal arrangements by step for recycling, clarifying responsible materials by processing stage, and establishing infrastructure and screening diagnostic rating system. The purpose of this study is to establish a life cycle integrated management system for electric vehicle batteries and to find suitable ways for improving the lifespan of electric vehicle batteries, reuse, and recycling in stages to avoid other environmental pollution problems due to batteries after using electric vehicles used to reduce environmental pollution due to climate change.

• 전기학회논문지
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• 제63권7호
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• pp.867-874
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• 2014

The pumped storage power plants have excellent load following characteristics. It can also be committed quickly for synchronous reserve when it is in the generating mode because it can readily increase its generating power and, consequently, increases the overall system reliability. There are strong incentives for standing the system reliability. Additionally, $CO_2$ emission can be typically impacted due to operation of pumped generators. The increase or decrease of $CO_2$ depends on the generation mix. This paper proposes evaluation of reliability, economy and environment of power system considering pumped generator. This paper describes three case studies of the reliability and economy and environment according to capacity factor and storage capacity of pumped generators. The probabilistic production simulation model is used in this paper. The practicality and effectiveness of the proposed approach are demonstrated by simulation studies for a real size power system model on the $5^{th}$ power plan in Korea.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.329-335
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• 2018

In an electric vehicle and Energy Storage System(ESS), a large number of batteries are connected in series or parallel to obtain high voltage and current. The battery management system(BMS) is needed because battery has a characteristic that explode in overcharging and overcurrent situations due to the nature of the battery material and the battery life is dramatically reduced when the battery is overdischarged below the specified voltage. In this paper, we proposed a system that can manage a large amount of batteries through the communication of master-slave type with multiple microcontroller. We confirmed the stable operation of the proposed system through the balancing-charging and storage mode experiments.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.325-334
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• 2015

본 논문에서는 하이브리드 에너지 저장장치의 계통연계 제어에 대하여 기술 하였다. 배터리는 큰 에너지 밀도를 가지지만 순간 전력밀도는 낮아 급격한 전류변동이 일어날 경우 수명이 저하된다. 이러한 단점을 보완하기 위해 수퍼커패시터를 함께 사용하는 하이브리드 에너지 저장장치를 구성하였고 이에 대한 제어방법을 제안하였다. 배터리와 수퍼커패시터의 제어를 위해서는 예측형 전류제어기를 가지는 p-q 제어방법을 적용하였다. 제안된 제어기의 효용성을 검증하기 위해 실제 계통모델에 대한 PSIM과 RTDS를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.395-396
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• 2016

본 논문에서는 가정용 에너지저장장치(Energy Storage System : ESS)를 위한 비절연 고승압 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 양방향 컨버터는 기존의 양방향 하프브리지 컨버터에 비해 2배 높은 승 강압비를 가지며 모든 스위치가 소프트스위칭을 성취한다. 또한, 매끄러운 충 방전 모드전환이 가능하며 인버터와 연계시에도 배터리 측의 저주파 리플을 제거할 수 있다. 제안하는 양방향 컨버터의 3kW급 시작품 실험을 통하여 3.4~5.2배의 승 강압동작에서 각각 최고효율 97.4%, 97.6%를 달성하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.421-422
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• 2016

에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)은 주파수 조정을 통한 계통 전력품질 개선, 풍력(WT)발전, 태양광(PV)발전등과 같은 신재생 에너지의 출력안정화, 에너지 저장을 통한 에너지효율화 등의 분야에 적용되고 있다. 특히 주파수 조정(F/R, Frequency Regulation)을 위한 에너지 저장 시스템은 한전의 많은 투자를 통해 활발하게 이루어 지고 있으며, 전국 변전소에 설치되고 있다. 주파수 조정을 위한 에너지 저장 시스템은 주파수 상승 시 계통의 전력을 배터리에 충전하고, 주파수 하락 시에는 배터리에 저장된 에너지를 계통에 공급하여 주파수를 안정화 시키는 역할을 한다. 본 논문에서는 주파수 조정용 에너지 저장 시스템의 변전소 적용 사례에 대해 설명한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제56차 하계학술대회논문집 25권2호
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• pp.168-169
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• 2017

중앙 전력과 단절된 독립형 마이크로그리드는 발전된 신재생 에너지를 저장하는 ESS의 효율적인 운영을 통해 블랙아웃을 방지하고 디젤 발전기의 발전 비용을 최소화하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 기상 정보를 이용하여 신재생 에너지 발전량을 예측하고, 최적화 알고리즘을 이용해 생성된 후보 계획의 평가 시 ESS의 SOC를 유지하지 못하는 경우 페널티를 부여함으로써 신재생 발전량 예측의 오류에 대비하였다. 시뮬레이션 실험을 통해 제안하는 SOC 유지를 고려한 운영 계획 최적화 방안이 기존의 예측 제어 기반 최적화 방안에 비해 블랙아웃을 방지하면서도 디젤 발전 비용을 절감할 수 있음을 확인하였다.