• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1058-1059
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• 2015

This paper describes a low-voltage ride-through method for the permanent magnet synchronous generator (PMSG) wind turbine system at a grid fault. The generator side converter regulates the DC link voltage instead of the grid side converter by storing the surplus active power in the rotor inertia during grid fault by the sliding mode controller. The grid side converter controls the grid active power keeping a maximum power point tracking. Simulation results for small scale PMSG wind turbine verify the efficiency of the control method.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권4호
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• pp.568-575
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• 2011

This paper proposes an application of energy storage devices (ESD) for low-voltage ride-through (LVRT) capability enhancement and power smoothening of doubly-fed induction generator (DFIG) wind turbine systems. A grid-side converter (GSC) is used to maintain the DC-link voltage. Meanwhile, a machine-side converter (MSC) is used to control the active and reactive powers independently. For grid disturbances, the generator output power can be reduced by increasing the generator speed, resulting in an increased inertial energy of the rotational body. Design and control techniques for the energy storage devices are introduced, which consist of current and power control loops. Also, the output power fluctuation of the generator due to wind speed variations can be smoothened by controlling the ESD. The validity of the proposed method has been verified by PSCAD/EMTDC simulation results for a 2 MW DFIG wind turbine system and by experimental results for a small-scale wind turbine simulator.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.149-150
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• 2013

본 논문에서는 계통 이상 시 요구되는 대용량 분산발전용 계통연계형 PCS의 LVRT(Low Voltage Ride Through) 알고리즘을 시험하기 위한 저전압발생장치를 제안한다. 제안한 저전압 발생장치는 변압기 tap 변경 방식을 적용하여 원하는 시점과 전압레벨에 저전압 조건을 만들 수 있는 시스템을 구성하고 대용량 확장성을 고려하여 모든 나라의 LVRT 계통 코드를 만족 할 수 있다. 제안한 저전압 발생 시스템의 나라별 LVRT 코드 발생 특성을 살펴보고 10kVA급 저전압발생 시스템을 통해 유용성을 확인한다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제2권3호
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• pp.306-312
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• 2013

Doubly fed induction generator (DFIG) systems widely used globally are highly sensitive to the grid disturbance due to the structure that the stator is connected to the grid. In the past, when a grid fault occurs in order to prevent a system, generators are separated from the grid regardless of the fault duration time. Recently, however, the grid connection standards(Grid Code)says that for the failures removed within a certain time, the generator remains operation without separating from the grid. This paper proposes a new flux tracking LVRT(Low-Voltage Ride Through) control based on system modeling equations. The validity of the proposed strategy has been demonstrated by computer simulations.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권1호
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• pp.262-271
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• 2017

This paper studies the performances of five typical Phase-locked Loops (PLLs) for distorted and unbalanced grid, which are the Decoupled Double Synchronous Reference Frame PLL (DDSRF-PLL), Double Second-Order Generalized Integrator PLL (DSOGI-PLL), Double Second-Order Generalized Integrator Frequency-Lock Loop (DSOGI-FLL), Double Inverse Park Transformation PLL (DIPT-PLL) and Complex Coefficient Filter based PLL (CCF-PLL). Firstly, the principles of each method are meticulously analyzed and their unified small-signal models are proposed to reveal their interior relations and design control parameters. Then the performances are compared by simulations and experiments to investigate their dynamic and steady-state performances under the conditions of a grid voltage with a negative sequence component, a voltage drop and a frequency step. Finally, the merits and drawbacks of each PLL are given. The compared results provide a guide for the application of current control, low voltage ride through (LVRT), and unintentional islanding detection.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.65-66
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• 2013

본 논문에서는 계통 전압 사고 상황에서 계통 연계형 풍력 발전 시스템이 만족시켜야 할 LVRT(Low Voltage Ride Through) 동작 모의 및 동특성을 분석하였다. 제작한 시뮬레이터는 유도전동기를 이용한 풍력터빈 모델과 영구자석 동기 발전기 그리고 컨버터와 인버터로 구성된 Back to Back Converter를 통해 계통과 연계되는 구조를 가지고 있다. 계통과 연계되는 부분에 슬라이닥스와 변압기 그리고 IGBT를 이용해 계통의 사고를 모의할 수 있는 계통 전압사고 모의 장치를 제작하여 연결하였으며, 이 계통 전압사고 모의 장치는 A, B, C 각 상을 독립적으로 제작해 다양한 계통사고를 모의할 수 있도록 구성하였다. 하드웨어 시뮬레이터와 제안된 계통 전압 사고 모의 장치 분석을 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션을 실시하였고 하드웨어 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.123-124
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• 2013

본 논문에서는 풍력발전기의 저전압 순간보상 기능을 시험하기 위한 시뮬레이터를 설계한다. 다수의 풍력발전기가 연계된 전력계통의 경우, 안정성 확보를 위해 계통전압의 강하시에도 발전기가 연계상태를 유지하며 계통에 무효전력을 공급할 것을 요구하고 있다. 본 논문에서는 이러한 기능을 시험하기 위한 3상 4-레그 인버터 기반의 시뮬레이터를 설계한다. 설계된 3상 4-레그 인버터의 성능은 시뮬레이션을 통해서 확인한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.202-205
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• 2008

본 논문은 이중여자 발전기를 사용하는 풍력발전기에서 안정적인 계통투입을 위한 계통연계 전 후 발전기의 인덕턴스 변화에 따른 전류제어기 이득 값 선정에 대하여 연구하였다. DFIG(Doubly Fed Induction Generator)방식을 이용하는 풍력발전기는 회전자 전류제어를 함으로써 고정자의 전압을 제어하고, 제어된 고정자 전압은 계통과 연결된다. 특히 회전자 전류제어기 성능은 LVRT(Low Voltage Ride Through)등 예상하지 않은 외란에 대하여 빠른 응답성을 필요로 한다. 그러나 발전기가 계통과 연계되는 순간 발전기의 내부 파라미터 값의 변동이 발생하며, 이는 계통 투입 전 발전기 파라미터에 근거한 RSC(Rotor Side Converter)측 전류제어기 이득 값에 영향을 미쳐, 전류제어가 불안정하게 하는 원인이 되거나, 전류제어 응답성을 낮추게 하는 요인이 된다. 따라서, 본 연구에서는 계통투입 전 후의 RSC측 전류제어기의 이득 값을 달리하여 안정적인 계통 투입이 가능하도록 하는 알고리즘을 시뮬레이션과 실험으로 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.113-114
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• 2015

최근 신재생 에너지에 대한 관심이 높아지면서 계통 연계시 안정성 유지에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 계통의 안정성을 유지하기 위해 각국에서는 계통 연계 규정들을 통해 규제하고 있다. 본 논문은 계통연계형 신재생 에너지 발전 시스템에서 계통 사고 상황시 만족해야하는 LVRT (Low Voltage Ride Through) 규정과 이에 따른 제어 방안에 대한 논문이다. LVRT 규정은 계통 전압 사고시 전압 감소율에 따라서 발전시스템이 계통에 연계되어 있어야하는 조건, trip시킬 조건 및 계통 회복시간등에 대해 규정해 놓았다. 이러한 규정에 따라서 전압 감소율 및 회복 시간에 따라서 무효전류를 공급해주어야 한다. 본 논문에서는 각국의 grid code에 대해 살펴보고 계통사고 상황시 계통연계형 신재생 에너지 발전시스템의 LVRT 제어 방안을 개발하였다. 이 제어 방안은 시뮬레이션을 통해 그 유효성을 검증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제63권9호
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• pp.1219-1226
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• 2014

This paper introduces a hardware simulator for the LVRT operation analysis of the grid-tied PMSG wind power system with a power dissipation circuit. The power dissipation circuit, which is composed of chopper and resistor, suppresses the sudden increase of DC-link voltage in the back-to-back converter of the grid-tied PMSG wind power system. The LVRT operation was first analyzed using computer simulations with PSCAD/EMTDC. A wind power simulator including the power dissipation circuit and the fault simulator composed of variac and IGBT were built to analyze the LVRT operation. Various experiments were conducted to verify the effectiveness of the power dissipation circuit for the LVRT operation. The developed hardware simulator can be extensively utilized for the analysis of various LVRT operations of the grid-tied wind power system.