• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권4호
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• pp.1182-1187
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• 2014

This paper proposes an energy management strategy and adaptive control for superconducting magnetic energy storage (SMES) in a distribution power system with a grid-connected photovoltaic (PV) farm. Application of the SMES system can decrease the output power fluctuations of PV system effectively. Also, it can control the real and reactive powers corresponding to the scheduled reference values with adequate converter capacity, which are required at a steady-state operating point. Therefore, the adaptive control strategy for SMES plays a key role in improving the system stability when the PV generation causes uncertain variations due to weather conditions. The performance of proposed energy management strategy and control method for the SMES is then evaluated with several case studies based on the PSCAD/EMTDC$^{(R)}$ simulation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.515-517
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• 2007

본 논문에서는 고 kW가치를 갖는 계통연계형 PV 시스템을 제안한다. 기존의 낮은 시스템 이용율을 향상 시킬수 있으며, 고kW 가치 시스템을 통한 전력 예비율 확보에 도움을 줄 수 있다. 전력저장 장치 및 에너지 충 방전용 전력 변환 장치로 구성되는 전력 조절기를 추가 함으로써 기존 시스템에 비해 PV-array 용량을 작게 설치하여도 peak-cut 효과를 크게 할수 있으며, PV시스템 설비 이용율을 높일 수 있다. 이를 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

• Advances in Energy Research
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• 제4권1호
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• pp.1-28
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• 2016

A grid-connected photovoltaic (PV) system comprised of multicrystalline silicon (mc-Si) modules was installed in a cold climate region in the U.S. This roof-mounted stationary PV system is a real-world application of PV for building energy generation in International Energy Conservation Code (IECC) Climate Zone 5 (and possibly similar climate zones such as 6, 7 and 8), and it served the purposes of research, demonstration, and education. The importance of this work is highlighted by the fact that there has been less emphasis on solar PV system in this region of the U.S. because of climate and latitude challenges. The system is equipped with an extensive data acquisition system capable of collecting performance and meteorological data while visually displaying real-time and historical data through an interactive online interface. Experimental data was collected and analyzed for the system over a one-year period with the focus of the study being on measurements of power production, energy generation, and efficiency. The annual average daily solar insolation incident upon the array was found to be $4.37kWh/m^2$. During the first year of operation, the PV system provided 5,801 kWh (1,264 kWh/kWp) of usable AC electrical energy, and it was found to operate at an annual average conversion efficiency and PR of 10.6 percent and 0.79, respectively. The annual average DC to AC conversion efficiency of the inverter was found to be 94 percent.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1081-1082
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• 2008

Photovoltaic (PV) power generation system has been widely studied as a clean and renewable power source. The purpose of this study is to keep the output power of photovoltaic cells maximum under any weather conditions. There are so many MPPT (Maximum Power Point Tracking) methods. P&O method has been used as a key MPPT method, both voltage and current coming out from PV array have to be feedback in the method. Thus, the system has a complex structure, and may fail to track MPP of PV array when unexpected weather conditions happen. In order to reduce the feedback components, POS MPPT control method was proposed by the authors. In this paper, the authors apply the POS MPPT control method to three phase PCS system. And the effectiveness of the proposed control scheme is demonstrated through PSCAD/EMTDC simulation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.45-48
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• 2002

This paper proposes a grid-connected inverter using the negative conductance of PV power system, which has four IGBTs and simple controller. Most of modern electric loads generate the current harmonics and the line voltage distortion. The new solar-to-ac converter(STAC) provides by emulating a negative conductance load to the line voltage, so the current harmonics from STAC is canceled the effect of the harmonics from other loads. As a result, the line voltage distortion is decreased. The proposed system have low cost, small size, and light weight compared to conventional photovoltaic converter

• 한국기후변화학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-12
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• 2014

우리나라는 지속적인 경제성장으로 인해 도시의 활동시간이 야간으로 연장되면서 시민들의 야간활동이 늘어나고 있다. 따라서, 가로등 사용에 따른 에너지 소비량도 점점 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구는 계통연계형 태양광시스템을 가로등에 적용하여 효율적으로 가로등의 전력소비를 대체하고 이윤을 창출하는 방안 분석을 위해 RETScreen model을 사용하였다. 에너지분석, 비용분석을 통해 계통연계형 태양광 가로등 시스템의 적용효과 및 타당성을 분석하였다. 분석 결과, 계통연계형 태양광 가로등 1주 당 총 전력생산량은 114 kWh, 계통연계형 태양광 가로등 시스템의 순 현재가치는 155,362원, 자기자본회수는 5.2년으로 약 6년 이후로는 수익을 창출할 수 있는 것으로 나타났다. 그리고 본 연구에서 제안한 계통연계형 태양광 발전시스템 적용 시 태양광 설비의 내구 연한으로 설정한 20년 뒤에는 401,935원의 수익을 창출할 수 있는 것으로 나타났다. 추가적으로 계통연계형 가로등 시스템의 경제성 평가 시 영향을 줄 수 있는 요인을 고려하고자 유지관리 비용, SMP 가격의 변동을 고려하여 민감도 분석을 실시하였다. 실시 결과, 유지관리 비용의 비율변화와 SMP 가격의 변동을 고려할 시 자본회수기간이 1~2년 정도 늘어나, 전반적으로 연구결과에는 큰 차이를 보이지 않았다. 경제성 분석에서 신재생에너지 공급인증서의 가격이 가장 큰 요인으로 작용하기 때문에, 신재생에너지공급인증서의 획득 및 안정적인 판매가 중요할 것으로 판단된다. 그러나 신재생에너지공급인증서를 획득할 경우, 서울형 발전차액지원 제도와 관련하여 이미 일부 기관이 서울시와 협정을 맺어 12년간 신재생에너지공급인증서 구매를 확정하도록 하여 안정적인 판매가 가능하다. 그렇기 때문에 이러한 사항들이 잘 반영된다면, 열악한 서울시의 태양환경에도 가로등을 통한 태양광 발전사업을 수행할 수 있을 것이라 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2968-2974
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• 2010

태양광 인버터는 계통과 태양광 시스템 사이의 공통 접속점에 고조파, 플리커, 고주파 노이즈가 없는 고품질 전력을 공급하는 핵심적인 역할을 한다. 일반적으로 비례-적분 (PI: Proportional Integral) 제어기는 정상상태 오차와 낮은 외란 제거 능력으로 인하여 교류 계통에서 만족할만한 성과를 얻지 못하나, 현장에서 이득 설정이 용이하므로 일반적으로 전압형 인버터 (VSI)에서 이용된다고 알려져 있다. 이 논문에서는 산업계에서 일반적으로 사용되는 비례-적분 제어기와 교류 계통의 상용주파수에서의 무한대의 이득 값을 가지며, 정상상태 에러 발생을 제거하며, 정지 좌표계에서 구현할 수 있는 비례-이득 (PR: Proportional Resonant) 제어기의 동작 원리, 설계 기법 등을 비교 분석하였다. PI와 PR 제어기의 분석 결과를 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다. 두 제어기는 32-비트 고정소수점 연산을 하는 TMS320F2812 DSP 프로세서를 이용하여 구현하였고, 3kW 실험용 프로토타입 태양광 인버터를 제작하여 그 성능을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.444-453
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• 2017

기존 RTDS를 이용한 PV PHIL(Power-Hardware-In-Loop) Simulator는 확장성과 유연성의 문제로 인하여 일반 DC Amplifier를 이용한 많은 연구가 진행되었으나, PV Inverter와 연계할 경우에 과도 상태의 출력이 발생하여 안정성과 PV Inverter의 성능 개선이 불가능하였다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 PV PHILS의 출력 성능 향상과 안정적인 운영이 이루어질 수 있는 제어 알고리즘을 제안한다. 즉, 이 제어 알고리즘은 DC Amplifier의 전기적 출력 특성을 극복하기 위해 정전압(CV), 정전류(CC) 상태에 따라 전압, 전류의 목표 값을 제어하고 각 장치별 특성 고려한 Multi-rate 기반의 특성을 갖는다. 먼저, PV Array의 수학적인 모델링과 DC Amplifier 그리고 DC 전력측정용 Isolated 장치와 통합하여 실시간 처리 기반의 장치로 구성하였고, 제안한 알고리즘이 적용된 PV PHILS와 실제 계통에 연계된 PV Inverter를 이용한 성능시험을 통해서, 그 결과가 기존 방법에 대비해 우수성 및 유용성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.309-316
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• 2011

태양광 발전시스템 등에서 전력을 공급하기 위한 계통연계 인버터에서 계통전압의 동기화를 위하여 PLL시스템이 많이 사용되어 왔다. 본 논문은 단상 및 3상 계통연계 인버터의 동기화 성능을 향상시키기 위하여 루프필터 및 PI 제어기가 없는 PLL 알고리즘을 제시한다. 단상 또는 3상 계통전압으로 유도한 2상 전압을 사용하여 위상 검출기 출력이 직류성분만 있으면서 동기화되었을 때 0이 되도록 궤환신호를 결정한다. 소신호 해석방법으로 비례제어기를 사용한 PLL시스템을 모델링하여 안정도 및 정상상태 오차를 관찰한다. 시뮬레이션 및 실험결과를 통하여 제시한 PLL알고리즘의 타당성을 확인한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.512-516
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• 2012

Recently the Korean government's green energy growth policy has been taken at the national level due to the sufficient supply of renewable energy. Some specific technique should be taken in consideration for the operation of the grid voltage and power quality management. In this case, there may have some chance of operational problems. Typical problems arise when grid-connected solar power produced by Pacific sunshine. The power flow in the reverse direction can create overvoltage on the distribution line and gives value of malfunction on the system. Line voltage and overvoltage adjustment practice can stop these symptoms occurred. Under these circumstances, this paper presents an interconnection test devices for photovoltaic(PV) systems composed of distribution system simulator, PV system simulator and control and monitoring systems using the LabVIEW S/W, and simulates the customer voltage characteristics considering the 3 parameters on the introduction capacity for PV systems, system configuration and Power factor. This paper also proposes a new calculation algorithm for voltage profile to make comparison between calculation values and test device values. The results show that the simulation results for the normal operation characteristics of PV systems which are very practical and effective.