• Journal of Power Electronics
• /
• v.18 no.4
• /
• pp.1223-1234
• /
• 2018

In this paper, a new three-port multidirectional DC-DC converter is proposed for integrating an energy storage system (ESS) to a bipolar DC microgrid (BPDCMG). The proposed converter provides a voltage-balancing function for the BPDCMG and adjusts the charge of the ESS. Thanks to the multi-functional operation of the proposed converter, the conversion stages of the system are reduced. In addition, the efficiency and weight of the system are improved. Therefore, this converter has a significant capability when it comes to use in portable BPDCMGs such as electric DC ships. The converter modes are analyzed and small-signal models of the converter in each of the independent modes are extracted. Finally, comprehensive simulation studies are carried out and a BPDCMG laboratory prototype is implemented in order to verify the performance of the proposed voltage balancer using the burst mode control scheme.

• Journal of Power Electronics
• /
• v.18 no.4
• /
• pp.1235-1244
• /
• 2018

The application of shunt capacitor banks and underground cables typically induces resonance in power distribution systems. In this study, the propagation of resonance in a microgrid (MG) with inverter-based distributed generators (IBDGs) is investigated. If resonances are not properly damped, then the output current of the inverters may experience distortion via resonance propagation due to the adverse effect of resonances on MG power quality. This study presents a conceptual method for identifying resonances and related issues in multi-inverter systems. For this purpose, existing resonances are identified using modal impedance analysis. However, some resonances may be undetectable when this method is used. Thus, the resonances are investigated using the proposed method based on the frequency response of a closed-loop MG equivalent circuit. After analyzing resonance propagation in the MG, an effective virtual impedance damping method is used in the IBDG control system to damp the resonances. Results demonstrate the effectiveness of the proposed method in compensating for existing resonances.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2017.11a
• /
• pp.33-34
• /
• 2017

This paper presents a linear droop control scheme based on the generation costs of DGs in an autonomous DC microgrid. Unlike the proportional power sharing of the conventional droop control, in the proposed control algorithm, the minimum output voltage range is adjusted and the droop coefficients are regulated according to the generation costs of DGs. As a result, the DGs with lower costs supplies more power in comparison with those with higher costs. Therefore, total generation cost of the system is reduced significantly. The proposed method is simple to implement and it does not require the centralized controller and communication links.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2012.11a
• /
• pp.181-182
• /
• 2012

마이크로그리드 계통 연계 운전시 분산 발전은 main grid와 함께 연계되어 부하의 수요를 담당한다. 하지만 계통사고나 의도적인 제어 전략으로 인해 분산 발전은 계통과 분리되어 단독으로 부하의 수요를 담당하게 된다. 이때 분산발전을 기반으로 한 인버터는 계통 연계 운전 시 하나의 전류원으로서의 역할을 하다가 시스템이 단독 운전 모드로 전환시 전압원으로 가정되게 된다. 이러한 특성으로 인해 단독운전 모드시의 인버터 병렬 운전은 시스템 파라미터와 라인 임피던스에 매우 민감해진다. 따라서 본 논문에서는 단독운전 모드시 불평형 저전압 마이크로그리드에서 대두되는 문제들에 대해 분석하고 가상 인덕터와 기준 전압 조정을 활용한 개선된 드룹 방식의 적용을 통해 이를 해결하고자 하였다. 제안된 이론은 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증되었다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2012.03a
• /
• pp.511-515
• /
• 2012

At the moment, with an interest in renewable energy sources (RES) that continue to grow its penetration will be expected to considerably increase in the future power system. However, this penetration of RES leads to new challenges to be solved in electric power systems. In this paper, optimal configuration of renewable energy resources and operation strategy is presented. By using this methodology for allocation of the optimal sizes and types, system operational efficiency and stability of the microgrid will be maximized.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2008.07a
• /
• pp.145-146
• /
• 2008

중국, 인도의 경제 발전 등의 요인으로 인해 고유가 시대가 계속될 것으로 전망되고 있으며, 기후 환경 문제로 인해 신재생 에너지 사업이 큰 부가가치를 지닌 사업으로 부각할 것이다. 이에 분산전원에 대한 관심도는 커지고 있으나, 분산전원이 계통에 연계되기 위해서는 해결해야 할 문제가 너무 많다. 이를 해결할 수 있는 방안으로 마이크로 그리드에 대한 관심이 지속되고 있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존의 배전계통 계획 기법에 대해 분석하고, 마이크로그리드가 도입되기 위해서 배전계통 계획 시 고려해야 할 점에 대해 논하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.69-70
• /
• 2015

신재생에너지의무할당제의 도입과 신재생에너지 관련 기술의 급속한 발전으로 인해 자립형 마이크로그리드에 대한 관심과 필요성이 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존에 비상용 발전기로 활용되고 있던 수력발전과 유휴 수면을 활용한 수상 태양광발전, 신재생에너지의 출력 안정화를 위한 에너지저장장치의 발전 특성을 분석하고, 차세대 수력발전 기반 하이브리드 전력시스템의 발전원 구성안을 제시하고자 한다.

• Journal of Power Electronics
• /
• v.16 no.2
• /
• pp.748-759
• /
• 2016

The microgrid concept is a promising approach for injecting clean, renewable, and reliable electricity into power systems. It can operate in both the grid-connected and the islanding mode. This paper addresses the two main challenges associated with the operation of a microgrid i.e. control and protection. A control strategy for inverter based distributed generation (DG) and an energy storage system (ESS) are proposed to control both the voltage and frequency during islanding operation. The protection scheme is proposed to protect the lines, DG and ESS. Further, the control scheme and the protection scheme are coordinated to avoid nuisance tripping of the DG, ESS and loads. The feasibility of the proposed method is verified by simulation and experimental results.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.21 no.6
• /
• pp.465-472
• /
• 2016

A nonlinear load causes harmonic distortion and hampers the performance of other loads or distributed generation (DG) sources connected to the point of common coupling (PCC). This study proposes a new control strategy to reduce harmonic components, such as fifth and seventh harmonics, at the PCC under nonlinear loads in islanded microgrids, which comprise more than two DG sources. The proposed control scheme enables the DG source to share the power commanded by the control center as well as to compensate for the voltage harmonics at the PCC. The reference current is estimated from the voltage harmonics and injecting power; thus, the control scheme is implemented without any additional hardware devices. The simulation and experimental results are presented to verify the effectiveness of the proposed control method.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2018.07a
• /
• pp.174-176
• /
• 2018

도서 및 산간지역에 필요한 독립형 마이크로그리드는 디젤발전, 태양광발전 및 에너지저장장치 등으로 구성된다. 독립형 마이크로그리드내의 급격한 부하 변동, 분산형전원의 발전량 변동과 같은 문제로 인해 교류계통의 전압과 주파수가 변동한다. 특히, 독립형 마이크로그리드간에 전력을 주고받는 상황에서는 상호간의 교류전압과 주파수를 적절히 조절해야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 독립형 마이크로그리드 간에 전력을 주고받을 시, 에너지 라우터(Energy Router)라는 기기를 이용하여 통신을 사용하지 않고 자율 분산 제어방법을 통해 계통 전압과 주파수를 제어하는 방법을 제안한다. 에너지 라우터는 AC/AC 컨버터를 사용하여 전력을 상호 간에 전달한다. 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 부하 변동 및 분산형전원의 발전량 변동 등을 모의하고 에너지 라우터의 유효성을 검증한다.