• 적정기술학회지
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• 제5권1호
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• pp.8-17
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• 2019

Solar pumps, for water lift systems, is becoming popular in rural areas for supplying drinking water in dry seasons when its need is elevated. The development in technology has also made solar pumps readily available and cheap which has increased its demands. So, for scattered settlements having a limited budget for operation and maintenance costs, solar pump is preferred over grid connected electrical pumping systems. This primary objective of the study was to design a solar photovoltaic pumping drinking water supply system for a small health post which is about 45 km east from Kathmandu, the capital city of Nepal. The study also compared and verified the final design with the system's existing design prepared by a development agency. The water source for this study was a confined aquifer 115m below the surface. The water demand was calculated to be 11m³ per day. A 1500 kPa submersible pump attached to a motor was selected and installed. Along with that twelve solar panels, reservoir, transmission main and distribution main was designed. The outcomes conclude solar photovoltaic pumping water supply systems to be cost-effective with an estimated cost of only USD 0.84 million per MLD. Solar pumps require low maintenance and operation costs and its repairs can quickly be done by the local people. The study also shows that solar technology produces no sound, needs no fuel making it environmentally friendly.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.216-224
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• 2020

본 논문은 계통 연계 기준인 Low Voltage Ride Through(LVRT) 및 High Voltage Ride Through(HVRT) 기능을 평가하기 위한 시험 장비의 임피던스 설계 방법을 제안한다. LVRT/HVRT 시험 장비는 계통 연계 규정에 명시되어 있는 계통 사고 전압을 일정시간 동안 발생시킬 수 있어야 하며 설계 사양에 맞게 사고전류의 크기를 제한해야 한다. 본 논문에서는 LVRT/HVRT 동작 시 탭 변환 단권변압기 시험 장비의 등가 모델을 기반으로 계통 연계 규정을 만족하기 위한 단권변압기의 임피던스를 설계한다. 제안하는 설계 방법을 이용하여 LVRT/HVRT 시험 시 요구되는 다양한 사고전압을 출력할 수 있는 시험장비의 설계를 위한 탭 간의 임피던스 설계 과정을 설명한다. 제안하는 설계 방법의 타당성을 검증하기 위하여, 10MVA급 LVRT/HVRT 시험 장비의 설계 과정을 설명하고 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.181-186
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• 2019

도서 지역과 같은 환경에서 기존 상용 독립계통 디젤 발전기에서 소모되는 화석연료를 저감하기 위해 독립계통 용량의 40% 이상을 부담하는 태양광발전시스템의 개발이 필요하다. 이러한 개발을 위해 우선적으로 도서 지역에 설치된 독립계통의 안정성을 향상시키고 고품질의 전력을 부하에 공급해줄 수 있는 대용량 인버터 개발이 필요하다. 또한, 독립계통 태양광 발전시스템을 위한 EMS용 발전제어 시스템은 태양광 발전원 계통과 연계된 디젤 발전기의 병렬운전 전력제어시스템으로서 부하율과 태양광발전에 따른 디젤 발전기 출력을 제어하여 해당 부하에 전력을 안정적으로 공급하는 시스템이 필요하다. 이러한 독립계통형 태양광 발전시스템으로 인해 독립계통 지역에 대한 태양광 보급 확대 및 독립계통의 전력안정도를 증가시킬 수 있으며 독립계통의 유 무효 전력 제어에 따른 화석연료 사용 저감이 추가적으로 기대되며, PCS 사용률의 증가로 경제성 조기 확보를 기대할 수 있다.

• 전기학회논문지
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• 제66권7호
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• pp.1039-1046
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• 2017

Campus microgrid is designed and built by considering not only power generation but also power consumption management as connected microgrid type because the main goal of the campus microgrid is to save power consumption costs. There are many functions to achieve the goal and they are mainly to use generation-based functions such as islanding operation for peak management and for emergency events. In power distribution operation, Conservation Voltage Reduction (CVR) is applied in order to reduce power consumption. The CVR is defined as a function for load consumption reduction by voltage reduction in order to reduce peak demands and energy consumption. However, application of CVR to microgrid is difficult because the microgrid cannot control a tap of transformer in a substation and the microgrid normally is not designed with phase modifying equipment like a step-voltage-regulator which can control voltage in power distribution system operation. In addition, an impact of the CVR is depended on load characteristics such as a normal load, a rated power, and synchronous motors. Therefore, this paper proposes an application of CVR using linear voltage control based AVR in campus microgrid with power consumption reduction considering characteristics of load and component in the microgrid. The proposed system can be applied to each buildings by a configuration of power distribution cables; and the application results and CVR factor are presented in this paper.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.35-45
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• 2022

본 논문에서는 PV 시스템에서 태양광 발전 시스템의 완전한 동작을 위해 DC-DC 벅-부스트 컨버터와 MPPT (Maximum Power Point Tracking)제어 시스템에 대한 완전한 동작 시스템에 대해 모델링하고 시뮬레이션을 수행하여 양호한 동작을 확인하고자 한다. 이를 위해 이중층 커패시터(EDLC:Electric double-layer capacitors )를 사용한 순간전압강하 보상장치가 개발되어 적용되고 있다. 따라서 태양광 발전의 ESS(Energy Storage System)를 고려한 PCS(Power Conditioning System)를 제안하여 부하평준화를 통한 전력의 안정적인 공급을 확인한다. 본 논문에서는 순간전압강하 보상장치(DVR :Dynamic Voltage Restorer)에 사용되는 전기 이중층 커패시터에 비해 동일 사이즈 대비 에너지 밀도가 높은 하이브리드 커패시터(hybrid capacitor)를 적용하는 연구를 하였고, 단상 3[kW] 계통 연계형 태양광 전력변환기를 제안하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.193-200
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• 2006

본 논문에서는 효율을 개선하고 인버터 스위칭 주파수를 줄이기 위하여 벅-부스트 형식을 기반의 PWM 전류형 인버터를 내장한 6-pulse-shift 컨버터 구조를 제안한다. 이는 에너지 저장장치 없이 태양광 시스템과 전력계통 사이를 연계하는 시스템으로 사용할 수 있다. 제안된 회로는 초퍼로 동작하는 6개의 전류형 벅-부스트 컨버터와 교류 출력의 극성을 결정하는 한 개의 전파 브리지 인버터로 구성된다. 따라서 제안된 인버터는 스위칭 손실을 줄이고 단위 역률운전을 구현하는 장점을 갖는다. 본 논문에서 이론적인 배경을 논하고 TMS320F2812를 사용하여 구현된 인버터 시작품에 대한 입출력 특성을 실험적으로 입증하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제14권4호
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• pp.529-536
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• 2013

태양광 풍력 하이브리드(Hybrid) 발전 시스템에서는 발전의 주 인자인 태양의 일조량과 바람의 세기 등이 환경적 요인으로 적절하지 못할 경우 충방전 성능의 한계를 가지고 있는 에너지 저장장치인 배터리를 충전하는데 어려움이 발생한다. PCS(power conditioning system)는 태양광 풍력 발전 시스템 운용에 필수적인데 기존의 대부분의 PCS는 중대형 중심이어서 소형 발전에 적합하지 않아 효율이 높고 안정적인 동작을 하는 소형 발전용 PCS 개발이 절실히 요구된다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하면서 상용(한전)전력과의 계통연계 및 독립 운영이 가능하고 배터리의 장수명화와 안정화가 가능한 1kW급 하이브리드 CC/CV(constant current/constant voltage)기능을 갖는 PCS를 설계하고 시제품으로 구현하여 그 성능을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.473-474
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• 2016

최근 신재생에너지의 보급 정책으로 인해 태양광 또는 풍력과 같은 신재생에너지가 전체 전력 계통에서 차지하는 비율이 증가되고 있는 실정이다. 그러나 신재생에너지는 변동 적이기 때문에 계통의 안정성을 저해하는 원인이 될 수 있다. 이에 따라 각 나라에서는 계통 안정성을 위한 기능들을 요구하고 있으며, 그 요구는 점차 강화되고 있다. 이와 같이 신재생에너지 비율의 증가로 인해 계통 안정성에 대한 문제가 강조되고 있지만, 태양광 분산 발전 시스템의 경우에는 일사량에 의존하여 운전하기 때문에 일사량이 낮거나 야간에는 계통 안정성을 위한 기능을 수행하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 일사량이 낮거나 야간에도 계통 안정화를 위해 무효전력 지원이 가능한 확장된 무효전력 운전(EF-RPO: Extended feed-in Reactive Power Operation)방법의 제어 전략을 제안하며, 제안한 방식은 1MVA 계통 연계형 인버터의 제작과 실험을 통해 검증하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.221-227
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• 2000

본 연구에서 대상아파트에 적용할 열병합발전 시스템의 적정 용량은 투자회수기간 및 이익발생량 등을 고려할 때 약 300kW(전기출력)급으로 나타났으며, 열병합발전 시스템의 운전 모드는 전기부하추종을 바탕으로 하여 아파트 단지의 전기수요의 기저부하를 담당하도록 하며, 아파트 단지의 전기부하가 발전기 정격용량(300kW) 이상의 범위에서는 한전전기와 계통 연계되어 운전토록 하고, 전기부하가 발전기 정격용량의 50% 부하 이상의 범위에서는 발전기만 운전하고, 전기부하가 발전기 정격용량의 50% 부하 이하에서는 발전기를 정지하고 한전전기만으로 운전하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.143-144
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• 2011

Due to enhanced demands on quality, security and reliability of the electric power energy system, a microgrid has become a subject of special interest. In this paper, output characteristics of energy storage system (ESS) with an electric double layer capacitor (EDLC) and battery energy storage system (BESS) of a renewable energy based microgrid were analyzed under grid-connected and islanded operation modes. The microgrid which consists of photovoltaic and wind power turbine generators, diesel generator, ESS with an EDLC, BESS and loads was modeled using real time digital simulator. The results present the effective control patterns of the microgrid system.