• Journal of Power Electronics
• /
• 제14권5호
• /
• pp.1057-1068
• /
• 2014

Phase-locked loops (PLL) based on the synchronous reference frame (SRF-PLL) have recently become the most widely-used for grid synchronization in three phase grid-connected inverters. However, it is difficult to study their performance since they are nonlinear systems. To estimate the performances of a SRF-PLL, a canonical small-signal linearized model has been developed in this paper. Based on the proposed model, several significant specifications of a SRF-PLL, such as the capture time, capture rang, bandwidth, the product of capture time and bandwidth, and steady-state error have been investigated. Finally, a noise model of a SRF-PLL has been put forward to analyze the noise rejection ability by computing the SNR (signal-to-noise ratio) of a SRF-PLL. Several simulation and experimental results have been provided to verify and validate the obtained conclusions. Although the proposed model and analysis method are based on a SRF-PLL, they are also suitable for analyzing other types of PLLs.

• 한국전산응용수학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산응용수학회 2003년도 KSCAM 학술발표회 프로그램 및 초록집
• /
• pp.11-11
• /
• 2003

오늘날 단일 슈퍼컴퓨터로는 처리가 불가능한 거대한 문제들의 해법이 시도되고 있는데, 이들은 지리적으로 분산된 슈퍼컴퓨터, 데이터베이스, 과학장비 및 디스플레이 장치 등을 초고속 통신망으로 연결한 GRID 환경에서 효과적으로 실행시킬 수 있다. GRID는 1990년대 중반 과학 및 공학용 분산 컴퓨팅의 연구 과정에서 등장한 것으로, 점차 응용분야가 넓어지고 있다. 그러나 GRID 같은 분산 환경은 기존의 단일 병렬 시스템과는 많은 점에서 다르며 이전의 기술들을 그대로 적용하기에는 무리가 있다. 기존 병렬 시스템에서는 주로 동기 알고리즘(synchronous algorithm)이 사용되는데, 직렬 연산과 같은 결과를 얻기 위해 동기화(synchronization)가 필요하며, 부하 균형이 필수적이다. 그러나 부하 균형은 이질 클러스터(heterogeneous cluster)처럼 프로세서들의 성능이 서로 다르거나, 지리적으로 분산된 계산자원을 사용하는 GRID 환경에서는 이기종의 문제뿐 아니라 네트워크를 통한 메시지의 전송 지연 등으로 유휴시간이 길어질 수밖에 없다. 이처럼 동기화의 필요성에 의한 연산의 지연을 해결하는 하나의 방안으로 비동기 반복법(asynchronous iteration)이 나왔으며, 지금도 활발히 연구되고 있다. 이는 알고리즘의 동기점을 가능한 한 제거함으로써 빠른 프로세서의 유휴 시간을 줄이는 것이 목적이다. 즉 비동기 알고리즘에서는, 각 프로세서는 다른 프로세서로부터 갱신된 데이터가 올 때까지 기다리지 않고 계속 다음 작업을 수행해 나간다. 따라서 동시에 갱신된 데이터를 교환한 후 다음 단계로 진행하는 동기 알고리즘에 비해, 미처 갱신되지 않은 데이터를 사용하는 경우가 많으므로 전체적으로는 연산량 대비의 수렴 속도는 느릴 수 있다 그러나 각 프로세서는 거의 유휴 시간이 없이 연산을 수행하므로 wall clock time은 동기 알고리즘보다 적게 걸리며, 때로는 50%까지 빠른 결과도 보고되고 있다 그러나 현재까지의 연구는 모두 어떤 수렴조건을 만족하는 선형 시스템의 해법에 국한되어 있으며 비교적 구현하기 쉬운 공유 메모리 시스템에서의 연구만 보고되어 있다. 본 연구에서는 행렬의 주요 고유쌍을 구하는 데 있어 비동기 반복법의 적용 가능성을 타진하기 위해 우선 이론적으로 단순한 멱승법을 사용하여 실험하였고 그 결과 순수한 비동기 반복법은 수렴하기 어렵다는 결론을 얻었다 그리하여 동기 알고리즘에 비동기적 요소를 추가한 혼합 병렬 알고리즘을 제안하고, MPI(Message Passing Interface)를 사용하여 수원대학교의 Hydra cluster에서 구현하였다. 그 결과 특정 노드의 성능이 다른 것에 비해 현저하게 떨어질 때 전체적인 알고리즘의 수렴 속도가 떨어지는 것을 상당히 완화할 수 있음이 밝혀졌다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제9권11호
• /
• pp.1410-1420
• /
• 2006

본 논문에서는 복제본을 갱신할 때 동시성을 유지하기 위해 발생하는 질의 전달비용을 최적화하는 갱신 전파 기법을 제안한다. 그리드 데이터베이스에서는 일반적으로 데이터를 처리 성능과 가용성 향상을 위해 서로 다른 위치에 복제하여 저장한다. 복제본이 수정되는 경우 다른 복제본으로 최신 데이터를 전송하고 반영하는 갱신 전파 과정이 수행된다. 갱신 전파 과정은 질의 전파와 로그 전파 기법으로 구분된다. 그러나 각각의 기법은 갱신 질의의 특성 및 환경에 따라 전송비용이 증가하는 문제를 갖는다. 이러한 문제의 해결을 위해 제안 기법은 기존의 두 가지 갱신 전파 기법의 비용 모델을 정의하였으며, 이를 통해 갱신 질의의 적용 환경에 따라 나타날 수 있는 세 가지 클래스를 얻는다. 또한 각각의 클래스에 따라 산출되는 비용 모델을 기준으로 최적의 갱신 전파 기법을 선택할 수 있는 갱신 전파 기법을 설계한다. 제안 기법은 성능평가를 통해 질의의 특성과 환경이 변화되는 환경에서 최소의 전송비용으로 최적의 성능을 유지함을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.307-313
• /
• 2019

Ka-대역 밀리미터파 복합모드 탐색기에 적용할 수 있는 진행파관 증폭기(traveling wave tube amplifier: TWTA)는 고전압생성부(high voltage power supply: HVPS), 변조부(grid modulator), 제어부(command & control), 고조파부(RF assembly)로 구성되는 고출력 펄스형 송신기이다. 펄스 반복 주파수(pulse repetition frequency: PRF)와 전원공급기 스위칭 주파수가 동기/가변되어 -17.9 kV 고전압을 생성하는 고전압 전원 공급기와 RF 펄스 변조를 위한 고속 그리드 스위칭 변조기를 설계하였다. 체적이 3.18 L로 소형화로 제작된 TWTA는 그리드 on/off 신호의 상승/하강시간이 최대 18.5 ns 이하 고속펄스 스위칭 특성을 가지고, 첨두전력은 564.9 W 이상으로 고출력 성능을 보였다. 또한 PRF와 PRF/2 범위 내에서 -68.4 dBc 이하의 우수한 불요파 성능을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.31-40
• /
• 2014

This paper describes an optimal configuration for multi-central inverters in a medium-voltage (MV) grid, which is suitable for large-scale photovoltaic (PV) power plants. We theoretically analyze a proposed common-mode equivalent model for problems associated with multi-central transformerless-type three-phase full bridge(3-FB) PV inverters employing two-winding MV transformers. We propose a synchronized PWM control strategy to effectively reduce the common-mode voltages that may simultaneously occur. In addition, we propose that the existing 3-FB topology may also have the configuration of a multi-central inverter with a two-winding MV transformer by making a simple circuit modification. Simulation and experimental results of three 350kW PV inverters in a multi-central configuration verify the effectiveness of the proposed synchronization control strategy. The modified transformerless-type 3-FB topology for a multi-central PV inverter configuration is verified using an experimental prototype of a 100kW PV inverter.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
• /
• pp.93-94
• /
• 2017

본 논문은 quasi P+MR 전압 제어를 활용한 삼상 인버터의 계통 동기화 방식을 제안한다. 계통동기화 과정 시 시스템이 고정자 좌표계하에서 제어 또는 모델링된다면 독립운전에서의 정전압 및 정주파수를 갖는 교류 지령 전압은 교류 계통 전압으로 즉각 대체되며 이때 인버터의 실제 전압과 계통 전압 간의 위상차에 기인하여 상당한 제어 오차가 발생할 수 있고 이는 심각한 전압 동특성 저하를 야기하기도 한다. 게다가 인버터 출력단에 비선형 부하가 연결될 경우 부하로부터 발생하는 고조파로 인해 이러한 전압 품질에 대한 문제가 더욱 증대된다. 본 논문에서는 독립 운전 모드에서의 전압제어를 위하여 이러한 비선형 부하의 고조파 영향을 고려한 고정자 좌표계 기반의 PR 제어를 사용한 매끄러운 계통 동기화 방식이 제안되었다. 제안된 매끄러운 계통 동기화 방식의 타당성은 기존의 고정자 좌표계 기반의 계통 동기화 방식과의 비교 사례연구를 기반으로 한 실험을 통해 입증된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.72-73
• /
• 2013

본 논문은 계통 연계형 인버터에서 LPN 필터를 이용한 계통 위상 추종 방법을 제안한다. 기존의 FFT를 이용한 계통 위상 추종 알고리즘의 한주기 평균 계산부를 LPN 필터로 대체하여 위상 추종 성능을 개선하였다. 기존의 FFT-PLL의 경우 SRF-PLL과 달리 별도의 PI 게인 튜닝이 필요 없으며, 고조파와 같은 노이즈에 강인한 특징을 가진다. 하지만 위상 이동시에 새로운 위상을 추종하기 위해서 한주기 소요된다. 따라서 본 논문에서는 LPN 필터를 사용하여 반주기 이내에 추종할 수 있도록 성능을 개선하였다. 제안된 위상 추종 전략의 타당성을 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
• /
• pp.437-438
• /
• 2017

본 연구는 독립 운전 모드의 P+MR 기반의 전압제어기의 계통 동기화 방식을 조사한다. 계통 복전 후 계통과의 재연결을 위한 계통 동기화가 고정자 좌표계하에서 제어가 수행되는 경우, 독립운전하에서 정전압, 정주파수를 가지는 교류 지령 전압은 계통 전압으로 대체되는데 이 부분에서 고정자 좌표계 제어하의 현재 출력 전압과 계통 전압의 위상 차이에 기인하여 상당한 전압 오차가 발생할 여지가 있고 이러한 전압 오차 발생은 심각한 전압 과도 상태를 야기할 수 있게 된다. 추가적으로, 인버터의 출력 단에 연결된 부하가 비선형 부하라면 부하에서 생성되는 고조파에 기인하여 위에 언급된 전압 과도 상태가 더욱 심각해질 수 있다. 본 논문에서는 위에 언급된 문제를 해결하기 위한 대책으로 독립 운전 모드하에서의 전압 제어를 위해 사용되는 P+MR 제어 기반의 비선형 부하를 고려한 매끄러운 계통 동기화 방식이 제안되었다. 제안된 매끄러운 계통 동기화 방식은 실험 결과를 통해 검증된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
• /
• pp.467-468
• /
• 2017

최근 수요관리를 통한 '효율적인 전력수급' 패러다임이 한창 이루어지고 있으나 신재생에너지원과 Time-shift가 가능한 ESS와 같은 최신 신설 장비를 이용한 전력운용이 대부분이다. 그러나 추가전력 설비 구축 없이 비상발전기 전력으로 에너지 수급에 적극 활용한 방안이 필요하다. 본 논문에서는 기존 비상발전기를 이용한 적극적인 전력수급이 가능한 발전기 계통연계를 위한 싱크로나이즈 시스템을 개발하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.17-25
• /
• 2020

본 논문은 비정렬 격자에 대한 광선투사 수행의 전처리 과정 중 하나인 셀 사이 연결정보 추출에 대한 멀티코어 CPU 기반 병렬처리 알고리즘을 제안한다. 본 연구는 기존의 직렬처리 알고리즘을 단순히 병렬화하였을 때 발생하는 동기화 문제를 확인하고, 이를 해결할 수 있는 3-단계 병렬처리 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 각 단계 내에서의 스레드 간 동기화를 제거함으로서 병렬처리 효율을 높인다. 또한, 연결정보 추출 알고리즘의 핵심 연산인, 삼각형 중복 검사 과정의 메모리 접근에 대한 공간적 지역성을 높이고 캐시 활용 효율을 향상시킨다. 본 연구는 나아가, 스레드 마다 자체 메모리 풀을 사용하게 함으로서 병렬처리 효율을 더욱 높인다. 본 연구의 효용성을 확인하기 위해, 제안하는 알고리즘을 두 개의 옥타코어 CPU를 가지는 시스템에 구현하고 세 개의 비정렬 격자 데이터에 적용하였다. 그 결과, 제안하는 병렬처리 알고리즘은 스레드 수 증가에 따라 지속적으로 성능 향상을 보여주었다. 또한, 32개 스레드(물리코어 16개)를 사용하여 기존 직렬처리 알고리즘 대비 최대 82.9배 높은 성능을 보여주었다. 이는 제안하는 알고리즘의 높은 병렬처리 확장성 및 캐시 활용 효율 개선 효과를 증명하며, 대용량 비정렬 격자 처리에 대한 적합성을 보여주는 결과다.