• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.9-17
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• 2020

전세계적으로 화석연료의 고갈위험과 환경오염에 대한 에너지의 부족 문제를 해결하기 위하여, 신재생에너지에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 우리나라에서도 2030년까지 신재생에너지의 비중을 전체 발전량의 20[%]인 63.8[GW]까지 확대하기 위하여 정책 및 제도가 추진되고 있다. 하지만, 태양의 위치 변화에 따라 주변 고층 건물 및 나무 등에 의하여 태양광 어레이에 음영이 발생하면, 해당 어레이의 출력 손실을 초래할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 음영으로 인한 출력 손실을 개선하기 위하여, 음영이 발생하지 않은 영역의 태양광모듈을 와이어와 스위치에 의해 전기적으로 회로 구성을 변경하는 태양광 어레이의 출력향상 알고리즘을 제안한다. 또한, 전력전자 회로해석 상용 프로그램인 PSIM S/W를 이용하여, 태양광 어레이, 와이어 및 절체스위치, 계통연계형 인버터로 구성된 태양광전원의 모델링을 제시한다. 이를 바탕으로 태양광전원의 운용 특성을 분석한 결과, 음영이 50%가 발생하면 기존에 방식에서는 출력이 발생하지 않지만 제안한 방식에서는 음영이 발생한 어레이와 발생하지 않은 어레이를 분리시켜, 전압을 246[V]로 회복시키고 지속적으로 출력을 유지할 수 있어, 태양광전원의 운용효율을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.11-18
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• 1997

태양광 발전시스템의 발전출력은 일사량과 온도에 따라서 크게 변동하고, 태양전지 어레이와 병렬로 연결되는 축전지의 전압에 의해 변동한다. 이 대책으로 지금까지 MPPT 제어(최대출력점 제어)를 해왔는데, 이 제어방식은 손실이 크고 비용이 많이 든다. 따라서 본 논문에서는 이러한 PV 시스템 구성요소의 매칭 손실저감을 위하여 PSpice를 이용한 구성요소의 전자 모델링을 행하고, 태양전지 어레이와 축전지 및 인버터 입력전압의 최적 전압구성법에 대한 연구 결과에 대하여 기술하고 있다. 축전지 최적전압은 태양전지 어레이 최적전압의 약 90%정도가 적당하다는 결과를 얻었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1095-1097
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• 2008

본 논문에서는 먼저 10k(Wp)의 PV 어레이를 설계하는 방법을 제시하고, 설계한 10k(Wp)의 PV 어레이는 최저 및 최고 온도를 고려하여 어레이 시스템을 설계하는 방식으로 인버터의 효율적인 운전이 가능하며 부정합에 의한 손실은 3(%)$\sim$5(%)정도 줄일 수 있다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권5호
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• pp.134-139
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• 2011

Since large and small scale photovoltaic(PV) systems have been commercialized in many countries, it is necessary to assess the effects of PV systems on the electric power system. For this, the development of accurate simulation model of PV arrays is very important. PSCAD/EMTDC, a widely used simulation tool for analyzing the transient behavior of electrical apparatus and networks, does not have a standard model of a PV array. Therefore in order to simulate the PV array, users have to develop their own simulation model. However, the block-diagram-based model is very complicated, and it is hard to modify the model parameters. In this study, we develop the user-defined model of a PV array by using the Design Editor, which is provided by PSCAD program. The mathematical model of a PV array and the method to determine the parameters of nonlinear I-V equation are implemented in a Fortran code. The graphical user interface provides the users with easy and simple way to modify the PV array parameters and simulation conditions. In order to help the users, this model also provides the parameters of 10 commercial PV arrays.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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• pp.240-241
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• 2009

본 논문에서는 다양한 아치형 태양광발전(Photovoltaic : PV) 시스템을 시뮬레이션을 통하여 구성하고 그 운전특성을 최적의 경사각을 가지는 일정 경사각 PV 시스템과 비교 분석하였다. 결과 아치형 PV 시스템의 경우 모두 PV 어레이 경사각이 $30^{\circ}$인 일정 경사형 시스템에 비하여 9% 이상의 큰 차이가 남을 알 수 있었으며, 최적의 아치경사각은 $10^{\circ}\sim30^{\circ}$임을 알 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.3-4
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• 2012

PV 시뮬레이터는 제한된 공간에서 PCS(Power Conditioning System)의 성능을 평가하거나, 고장유무를 검사하는데 필수적인 장비이다. PV 시뮬레이터가 PV 어레이와 동일한 동작을 하기 위해서는 다양한 재질의 PV cell에 대하여 모델링이 가능해야한다. 본 논문은 EN50530에 규정되어 있는 최대전력운 전범위인 $V_{MPP}{\pm}10%$ 구간에서 발생하는 오차를 다른 PV cell 모델링 알고리즘과 비교하고 제안한 알고리즘의 우수함을 증명하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권1호
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• pp.8-14
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• 2011

Recently, a number of large-scale photovoltaic(PV) power generation system has been installed all over the world. Thus, in order to improve the system efficiency, the optimal design of the large-scale PV systems has become an important issue. DC cable loss of PV array is one of the design factors related to the system efficiency. This paper introduces the array design method of a 500kW Photovoltaic power plant. Three types of the PV array are suggested. Also, string cables, sub-array cables and array cables are designed within 1% of voltage drop in the line, and the DC cable losses are analyzed. The results of this paper show that the DC cable loss of large-scale PV array can be reduced by adopting a proper sub-array design method.

• 전기기술인
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• 통권328호
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• pp.33-36
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• 2009

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.170-171
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• 2010

The power loss due to PV module mismatch in PV array system is analyzed and a mismatch compensation method is proposed. A dc-dc converter is used to compensate for series mismatch caused by a low current module in a string. The converter is controlled to maximize the array power output. The proposed compensation method was verified by PSpice simulation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.723-730
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• 2016

태양광 모듈은 필요한 발전량을 얻기 위해 태양 전지를 직렬과 병렬로 조합하여 구성하며, 이 모듈은 일사량 및 온도에 따라 발전성능이 크게 좌우되는 특성을 가지고 있다. 또한, 태양광 전원은 건물 또는 나무 등의 주변 환경에 의한 음영과 같은 특수한 상황에 의하여 출력손실이 발생하게 된다. 즉 태양광 전원을 구성하는 태양광 모듈 일부에 부분음영이 발생할 경우, 태양광 모듈의 단락전류가 제한되어 전체 발전량 손실을 초래하고, 열점(Hot-Spot) 현상과 같은 열화현상이 발생하여 모듈의 수명을 단축시킨다. 따라서 본 논문에서는 태양광 모듈의 출력을 향상시키기 위한 태양전지와 바이패스 다이오드의 최적구성 알고리즘을 제시하였다. 또한, 부분 음영에 의한 출력손실을 최소화하기 위하여 태양광 어레이의 회로를 최적으로 구성하는 알고리즘을 제시하였다. 상기 알고리즘을 바탕으로 회로해석 프로그램인 PSIM S/W를 이용하여 태양광 모듈과 태양광 어레이를 모델링하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 본 논문에서 제안한 태양 전지와 바이패스 다이오드의 최적구성 알고리즘과 태양광 어레이의 최적구성 알고리즘이 태양광 전원의 성능 향상에 유용함을 확인하였다.