• Journal of Power Electronics
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• 제17권1호
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• pp.222-231
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• 2017

In this paper, a new architecture for a cost-effective power conditioning systems (PCS) using a single-sourced asymmetric cascaded H-bridge multilevel inverter (MLI) for photovoltaic (PV) applications is proposed. The asymmetric MLI topology has a reduced number of parts compared to the symmetrical type for the same number of voltage level. However, the modulation index threshold related to the drop in the number of levels of the inverter output is higher than that of the symmetrical MLI. This problem results in a modulation index limitation which is relatively higher than that of the symmetrical MLI. Hence, an extra voltage pre-regulator becomes a necessary component in the PCS under a wide operating bias variation. In addition to pre-stage voltage regulation for the constant MLI dc-links, another auxiliary pre-regulator should provide isolation and voltage balance among the multiple H-bridge cells in the asymmetrical MLI as well as the symmetrical ones. The proposed PCS uses a single-ended DC-DC converter topology with a coupled inductor and charge-pump circuit to satisfy all of the aforementioned requirements. Since the proposed integrated-type voltage pre-regulator circuit uses only a single MOSFET switch and a single magnetic component, the size and cost of the PCS is an optimal trade-off. In addition, the voltage balance between the separate H-bridge cells is automatically maintained by the number of turns in the coupled inductor transformer regardless of the duty cycle, which eliminates the need for an extra voltage regulator for the auxiliary H-bridge in MLIs. The voltage balance is also maintained under the discontinuous conduction mode (DCM). Thus, the PCS is also operational during light load conditions. The proposed architecture can apply the module-integrated converter (MIC) concept to perform distributed MPPT. The proposed architecture is analyzed and verified for a 7-level asymmetric MLI, using simulation results and a hardware implementation.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권2호
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• pp.95-103
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• 2007

동적 전압 조절(Dynamic voltage scaling, DVS) 기법은 가장 효과적이면서 가장 잘 알려진 전력 관리 기법 중 하나이다. DVS가 효율적인 여유 시간(Slack time) 분배 방법, 전압 할당 방법 등 다양한 방면에서 연구되었지만, 전압 변경 가능 프로세서 이외의 장치들에 대한 영향은 제대로 연구되지 못했다. DC-DC 변환기는 오늘날 대부분의 내장형 시스템에서 내부 장치들을 위한 다양한 값의 공급 전압 생성 및 전압 안정화 기능을 제공하는 중요한 역할을 하고 있으며, 특히 공급 전압의 계속적인 변경이 필요한 DVS를 적용하기 위해서는 필수적인 구성 요소이다. 이 논문에서는 DC-DC 변환기의 전력 소모를 포함한 시스템의 에너지 소모에 대해 분석하고 이를 바탕으로 DC-DC 변환기를 포함하는 시스템 또는 이와 유사한 형태의 에너지 소모 특성을 가지는 시스템에서 에너지 소모를 최소화하는 새로운 에너지 최적 오프라인 DVS 스케줄링 알고리즘을 제안하고, 실험 결과를 통해 제안된 알고리즘이 어떤 종류의 설정에서도 기존의 DVS 알고리즘보다 더 적은 에너지 소모의 스케줄을 생성함을 보여준다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권6호
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• pp.2042-2048
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• 2014

In medium voltage electrical distribution networks, reforming the loss reduction is important, and in line with this, the issue of system engineering and use of proper equipment Expansion of distribution systems results in higher system losses and poor voltage regulation. Therefore, an efficient and effective distribution system has become more important. So, proper selection of conductors in the distribution system is crucial as it determines the current density and the resistance of the line. Evaluation of aging conductors for losses and costs imposed in addition to the careful planning of technical and economic networks can be identified in the network design. In this paper the use of imperialist competitive algorithm; genetic algorithm; is proposed to optimal branch conductor selection and reconstruction in radial distribution systems planning. The objective is to minimize the overall cost of annual energy losses and depreciation on the cost of conductors to improve productivity given the maximum current carrying capacity and acceptable voltage levels. Simulations are carried out on 69-bus radial distribution network using genetic algorithm approaches to show the accuracy as well as the efficiency of the proposed solution technique.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.285-288
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• 2001

In this paper we proposed the on line volt/var control schemes of the load Tap Changer (LTC) transformer and shunt capacitor bank for distribution volt/var regulation. In the existing volt/var control of the distribution substation, the voltage of feeders and var of distribution systems is mainly controlled by the LTC transformer tap position and on/off status of the shunt capacitor. The LTC and shunt capacitor bank has discrete operation characteristics and therefore it is very difficult to control volt/var at the distribution networks within the satisfactory levels. Also there is limitation of the operation times of the LTC and shunt capacitor bank because it is affects on their functional lifetime. The proposed volt/var control algorithm determine an optimal tap position of LTC and on/off status of shunt capacitors at a distribution network with the multiple feeders. The mathematical equations of the proposed method are introduced. Simple case study was performed to verify the effectiveness of the proposed method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.399-402
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• 2003

In this paper, the on line volt/var control algorithms of the food Load Tap Changer (LTC) transformer and Shunt Capacitor(SC) are proposed for distribution volt/var regulation. In the existing volt/var control of the distribution substation, the voltage of feeders and var of distribution systems is mainly controlled by the LTC transformer tap position and on/off status of the shunt capacitor. The LTC and shunt capacitor bank has discrete operation characteristics and therefore it is very difficult to control volt/var at the distribution networks within the satisfactory levels. Also there is limitation of the operation times of the LTC and shunt capacitor bank because it is affects on their functional lifetime. The proposed volt/var control algorithm determine an optimal tap position of LTC and on/off status of shunt capacitors at a distribution network with the multiple feeders. The mathematical equations of the proposed method are introduced. Simple case study was performed to verify the effectiveness of the proposed method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1052-1055
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• 1997

The importance of dynamic stability of power system is increasing as the excitation system using static type are greatly enlarged. There are several types of PSS at Present, Elements of PSS consist of Notch filter, lead-lag filter, washout limiter which are variable. The existing power system has a difficulty in determining the optimal PSS parameters whenever PSS is installed. And it is recommended to retune PSS parameters periodically because system characteristics change due to aging. In this paper, intelligent PSS using fuzzy concept is introduced to get over difficulties mentioned above. The usefulness of fuzzy-type PSS was verified by applying FPSS to KEPCO power system. Generally, the voltage regulation deteriorates if conventional PSS is applied because supplementary signal is added into AVR summing point to damp Power oscillation. In this paper this problem is solved by AVR limiter and fuzzy members tuning.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.239-245
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• 2016

본 논문에서는 스마트기기의 배터리를 전원으로 갖는 12 V 승압형 PWM 변환기를 설계하고 컨버터를 구성하는 각 소자들의 손실을 계산하여 가장 안정적인 동작을 하는 설계 값을 도출하였다. 12 V 승압형 PWM 변환기는 저항, 커패시터 및 인덕터 등의 여러 수동소자를 비롯하여, 다이오드, 전력 스위치용 파워 MOS 트랜지스터와 PWM 신호제어를 위한 IC를 사용하여 구현하였다. 컨버터를 구성하는 주요 소자들의 이론적인 계산 값과 회로설계 해석프로그램인 PSPICE를 사용한 시뮬레이션 결과를 비교하고 각 소자 값들을 변화시키며 결과 파형을 분석한다. 분석한 컨버터를 실제 PCB 보드에 구성하고 디지털 오실로스코프와 DMM 멀티미터를 사용하여 측정하였고, SPICE 시뮬레이션을 통해 얻은 결과 값과 비교하였다. 설계한 컨버터에서 사용한 제어용 IC 칩은 TI(텍사스 인스트루먼트) 사의 LM3481을 사용하여 설계를 구현하였고, 5V 입력, 12V의 출력 값을 가지는 것을 확인하였다. 모의실험과 동일한 조건에서 출력전압, 리플전압 및 부하, 입력전압 변도율 등의 특성에 대한 측정결과는 SPICE 시뮬레이션 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.569-575
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• 2020

최근, 화석연료 고갈과 온실 가스 배출에 대한 우려가 높아지면서 신·재생 에너지 기술에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 휴대용 전자기기 및 웨어러블 디바이스의 수요가 증가하고 IT기기들이 소형화되면서 배터리의 크기, 사용시간 등의 한계를 극복하기 위한 기술로 에너지 하베스팅이 있다. 본 논문에서는 열전소자의 V-I 특성곡선과 내부저항을 분석하고, 기존의 MPPT제어방식을 비교하였다. P&O제어방식은 열전소자의 전압, 전류를 측정하기 위한 센서 2개를 사용해야하기 때문에 경제적으로 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 출력전압 조절을 위한 센서1개만을 이용하여 MPP를 추적하는 새로운 MPPT제어방식을 제안한다. 제안하는 MPPT제어방식은 duty ratio와 부하의 출력전압의 관계를 이용하였으며, DC-DC Converter의 출력전압을 주기적으로 샘플링하여 duty ratio를 증가 또는 감소시켜 최적의 duty ratio를 찾아 MPP를 유지하도록 제어된다. DC-DC Converter는 Two-Switch 토폴로지인 Cascaded boost-Buck Converter를 이용하여 회로도를 설계하였다. 제안된 MPPT 제어방식은 PSIM 시뮬레이션을 이용한 모의실험을 통하여 검증하였고, 그 결과 열전소자의 V-I 특성곡선으로부터 얻어지는 MPP에서 전압×전류 및 전력값(V=4.2V, I=2.5A, P=10.5W)과 일치함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.837-841
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• 2009

언제, 어디서나 컴퓨터 사용과 통신이 가능한 유비쿼터스 환경의 구축과 개발은 부존자원이 부족한우리나라의 산업 전략에 부합하며 현재 우리나라가 보유한 정보통신 관련기술의 우위를 바탕으로 성장할 가능성이 큰 분야로써 정부가 미래의 10대 성장 동력으로 선정한 분야의 한가지 이다. 배전시스템에서의 이 분야 기술 개발의 핵심내용은 유비쿼터스 기술을 활용한 고 신뢰도의 배전계통 운용 및 높은 수준의 전기품질 관리체제 구축 그리고 이를 통한 관련 산업 즉, 전력거래, 전력시장 유지 및 운영을 위한 핵심 세부 콘텐츠와 부가서비스의 창출을 위한 기반 인프라의 개발 및 구축에 있는데, 이 기반기술의 중심에 배전시스템이 있으므로 이를 고 신뢰, 고품질 기반의 시스템으로 지능화하는 것이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 태양광, 풍력 등의 분산전원이 계통에 연계되는 장래의 스마트배전시스템에 대하여, 기존의 배전계통의 전압조정방안과 비교, 분석하여 기술적인 적합여부를 종합적으로 평가하고자 한다.