• 전력전자학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.486-494
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• 2012

In this paper, we proposes the three-phase embedded Z-source inverter consisting of the three embedded Z-source converters and it's the output voltage control method. Each embedded Z-source converter can produce the bipolar output capacitor voltages according to duty ratio D such as single-phase PWM inverter. The output AC voltage of the proposed system is obtained as the difference in the output capacitor voltages of each converter, and the L-C output filter is not required. Because the output AC voltage can be stepped up and down, the boost DC converter in the conventional two-stage inverter is unnecessary. To confirm the validity of the proposed system, PSIM simulation and a DSP based experiment were performed under the condition of the input DC voltage 38V, load $100{\Omega}$, and switching frequency 30kHz. Each converter is connected by Y-connection for three-phase loads. In case that the output phase voltage is the same $38V_{peak}$ as the input DC voltage and is the 1.5 times($57V_{peak}$), the simulation and experimental results ; capacitor voltages, output phase voltages, output line voltages, inductor currents, and switch voltages were verified and discussed.

• 전자공학회논문지
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• 제51권3호
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• pp.45-54
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• 2014

전류제한 에피 구조를 적용하여 MINT에서 개발한 최적화된 공정방법으로 InP Gunn 다이오드 칩을 제작하고 칩을 이용하여 MINT의 최적화된 조건을 이용하여 패키지 하였다. 또한 제작된 패키지 InP Gunn 다이오드의 RF 특성을 측정하기 위하여 2체배 구조의 W-band 도파관 FTO(Fixed Tuned Oscillator)를 설계 및 제작하였다. 패키지된 InP Gunn 다이오드는 ceramic ring, Au plating stud와 lid 그리고 Maltese cross로 구성되어있다. 측정된 20개의 InP Gunn 다이오드는 최대 전류가 399 mA의 전류특성을 가지고 92.9~94.78 GHz에서 발진하였고 11.8~17.8 dBm 의 출력전력을 얻었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권3호
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• pp.702-713
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• 2018

Power loss reduction and total harmonic distortion(THD) minimization are two important goals of improving three-level inverters. In this paper, an optimized pulse width modulation (PWM) strategy that can reduce switching losses and balance the neutral point with an optional THD of three-level neutral-point-clamped inverters is proposed. An analysis of the two-level discontinuous PWM (DPWM) strategy indicates that the optimal goal of the proposed PWM strategy is to reduce switching losses to a minimum without increasing the THD compared to that of traditional SVPWMs. Thus, the analysis of the two-level DPWM strategy is introduced. Through the rational allocation of the zero vector, only two-phase switching devices are active in each sector, and their switching losses can be reduced by one-third compared with those of traditional PWM strategies. A detailed analysis of the impact of small vectors, which correspond to different zero vectors, on the neutral-point potential is conducted, and a hysteresis control method is proposed to balance the neutral point. This method is simple, does not judge the direction of midpoint currents, and can adjust the switching times of devices and the fluctuation of the neutral-point potential by changing the hysteresis loop width. Simulation and experimental results prove the effectiveness and feasibility of the proposed strategy.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.91-97
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• 2015

초고층건축물이나 대형 사업장과 IT를 추구하는 수용가는 많은 가전기기 사용하여 선형, 비선형부하시의 고조파로인한 Capacitor의 과열 및 소손, 자료 손상, 대지전위 상승, 통신유도장해등을 일으켜 전력설비의 오동작과 과열로 화재의 원인이 될 수 있다. 이를 확인하기 위해 건축물의 7곳을 조사하여 비교한 결과 6곳에서는 적정하였으나 1곳은 고조파관리가 필요하였다. 전류 고조파는 No. 3, 6, 7은 매우 초과하여 정밀 진단이 필요하였으며 No. 2, 3, 5는 5고조파 전류를 고려하여야 한다. R상 전압고조파는 양호하였으나 전류고조파는 No. 1을 제외하고 No. 2, 3, 4, 5, 6, 7은 모두 기준을 초과하였다. 따라서 지그재그변압기나 엑티브필터를 설치하여 고조파 상승을 억제시킬 필요가 있고 설비불평형률, 역률등을 종합 조사하여 효율도 향상시킬 필요가 있다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.32-35
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• 2015

Many kinds of high temperature superconducting (HTS) devices are being developed due to its several advantages. In particular, the advantages of HTS devices are maximized under the DC condition. A line commutated converter (LCC) type high voltage direct current (HVDC) transmission system requires large capacity of DC reactors to protect the converters from faults. However, conventional DC reactor made of copper causes a lot of electrical losses. Thus, it is being attempted to apply the HTS DC reactor to an HVDC transmission system. The authors have developed a 8 mH class HTS DC reactor and a model-sized LCC type HVDC system. The HTS DC reactor was operated to analyze its operational characteristics in connection with the HVDC system. The voltage at both ends of the HTS DC reactor was measured to investigate the stability of the reactor. The voltages and currents at the AC and DC side of the system were measured to confirm the influence of the HTS DC reactor on the system. Two 5 mH copper DC reactors were connected to the HVDC system and investigated to compare the operational characteristics. In this paper, the operational characteristics of the HVDC system with the HTS DC reactor according to firing angle are described. The voltage and current characteristics of the system according to the types of DC reactors and harmonic characteristics are analyzed. Through the results, the applicability of an HTS DC reactor in an HVDC system is confirmed.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.183-192
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• 2004

본 논문에서는 수직으로 시추된 해양 파일에 대한 새로운 동적 해석절차가 제안되고 전형적 설계문제에 의하여 검증된다. 해수에 잠긴 파일의 구조는 물론 해양파도와 조류에 의한 힘도 유한요소법에 의해서 정식화되고 모델링된다. 유한요소 방정식에 적합한 파력을 구하기 위해서 여러 가지 파도이론 가운데서도 Airy의 파도이론이 시험되고 선정되었다. 조류의 후방와류에 기인한 횡방향 양력은 Strouhal 진동수와 적절한 양력계수를 가진 간단한 조화함수에 기초한다 파일에 대한 고유진동수 해석과 주파수 응답해석은 정식화 결과를 NASTRAN에 입력하여 계산되었다. 여기서 제안된 절차에 의해 얻어진 동적 변위와 응력의 결과는 기본설계해석 단계로서 해양파일의 파력과 조류 양력에 의한 동적거동을 구할 수 있으며 설계에 응용될 수 있음을 보여준다

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.113-118
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• 2015

본 연구에서는 휴대용 계측기기를 이용한 공장 수용가 전력품질 분석시스템을 제시한다. 기존의 전력품질 분석시스템은 주로 대규모 공장 수용가에서 상시 연결 되어, 공장 전력 데이터를 연속적으로 취득, 저장한 후 분석까지 수행하고 있다. 그러나 이러한 시스템의 문제점은 데이터 취득을 위해 설치된 미터에서 수집된 Raw 데이터를 이용하여 공장 수용가의 전체적인 전력 품질을 감시 할 수는 있으나, 비선형 부하의 조합으로 인한 전력품질 저하 발생 시에는 그러한 상황에 대한 구체적인 원인을 파악하는 것은 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 공장의 전력품질 저하가 발생되는 경우 의심되는 여러 부하의 전압, 전류를 직접 측정하여 그 원인이 되는 지점을 쉽게 찾아내고 그에 상응하는 조치가 가능하도록, 휴대용 계측기기 기반 공장 수용가 전력품질 분석시스템을 제시함으로써 보다 안정적인 공장 전력 부하 운영이 가능하도록 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.132-140
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• 2008

제주의 전력계통은 HVDC로 육지계통과 연계되어 있으며, 2곳의 풍력발전단지가 연계되어 있다. 향후 대용량의 풍력발전이 연계된 상황에서 HVDC Overhaul을 시행하거나 어떤 사고로 HVDC가 끊어진다면 제주계통을 정상적으로 유지하는 것이 어려울 수도 있다. 이에 본 논문은 Overhaul 및 풍력발전이 제주계통에 어떤 영향을 미치는지를 분석하기 위하여 지난 5월에 이루어진 Overhaul 기간에 변전소 2곳 및 풍력발전단지 2곳을 선정하여 전력품질을 측정하고 분석하였다. 또한 풍력발전량에 따른 인근 D/L의 전력품질을 측정함으로써 풍력발전이 전력계통에 미치는 영향을 분석하였고 그 영향정도가 명확하지 않은 부분에 대해서는 통계 데이터를 이용하여 분석하였다. Overhaul 기간에는 주파수가 매우 불안정하였으며, 전압왜형률이 규정치를 초과하기도 하였다. 풍력발전량에 비례한 고조파 전류가 계통으로 유입되었으며, 발전량이 3,000[kW] 이상일 때 인근 D/L의 전압파형이 발전량에 비례하여 왜곡되는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권1호
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• pp.190-201
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• 2015

This paper uses the switching function approach to present a simple state model of the Vienna-type rectifier. The approach introduces the relationship between the DC-link neutral point voltage and the AC side phase currents. A novel direct power control (DPC) strategy, which is based on the sliding mode control (SMC) for Vienna I rectifiers, is developed using the proposed power model in the stationary ${\alpha}-{\beta}$ reference frames. The SMC-based DPC methodology directly regulates instantaneous active and reactive powers without transforming to a synchronous rotating coordinate reference frame or a tracking phase angle of grid voltage. Moreover, the required rectifier control voltages are directly calculated by utilizing the non-linear SMC scheme. Theoretically, active and reactive power flows are controlled without ripple or cross coupling. Furthermore, the fixed-switching frequency is obtained by employing the simplified space vector modulation (SVM). SVM solves the complicated designing problem of the AC harmonic filter. The simplified SVM is based on the simplification of the space vector diagram of a three-level converter into that of a two-level converter. The dwelling time calculation and switching sequence selection are easily implemented like those in the conventional two-level rectifier. Replacing the current control loops with power control loops simplifies the system design and enhances the transient performance. The simulation models in MATLAB/Simulink and the digital signal processor-controlled 1.5 kW Vienna-type rectifier are used to verify the fast responses and robustness of the proposed control scheme.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.318-323
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• 2007

본 논문에서는 영구자석형 5상 전동기(Five-phase permanent magnet motor)의 약계자 제어에 대한 연구를 수행한다. 제안된 전동기는 집중권 방식의 권선분포를 가지고 있고 사다리꼴 형태의 역기전력을 나타내고 있으며, 사다리꼴 형태의 전류를 인가하기 위하여 사인파의 기본파 성분에 3고조파 성분을 첨가하였다. 따라서 BLDC 전동기(Brushless dc motor)와 등가적으로 같은 평균토크를 발생시키면서 BLDC 전동기의 단점을 극복할 수 있었다. 전동기 전류의 토크성분과 자속성분은 다중 레퍼런스 프래임을 이용하여 분리할 수 있었으며, 결과적으로 쉽게 벡터제어가 이루어질 수 있었다. 사용된 전동기는 고속영역에서부터 저속영역까지 BLDC 전동기와 같이 높은 토크 밀도를 가지며, 약계자 영역이나 고속영역에서 영구자석형 전동기와 같이 제어의 용이함을 가진다는 장점을 가지고 있으며 실험결과를 통하여 제안된 전동기와 알고리즘을 검증하였다.