• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권8호
• /
• pp.2968-2974
• /
• 2010

태양광 인버터는 계통과 태양광 시스템 사이의 공통 접속점에 고조파, 플리커, 고주파 노이즈가 없는 고품질 전력을 공급하는 핵심적인 역할을 한다. 일반적으로 비례-적분 (PI: Proportional Integral) 제어기는 정상상태 오차와 낮은 외란 제거 능력으로 인하여 교류 계통에서 만족할만한 성과를 얻지 못하나, 현장에서 이득 설정이 용이하므로 일반적으로 전압형 인버터 (VSI)에서 이용된다고 알려져 있다. 이 논문에서는 산업계에서 일반적으로 사용되는 비례-적분 제어기와 교류 계통의 상용주파수에서의 무한대의 이득 값을 가지며, 정상상태 에러 발생을 제거하며, 정지 좌표계에서 구현할 수 있는 비례-이득 (PR: Proportional Resonant) 제어기의 동작 원리, 설계 기법 등을 비교 분석하였다. PI와 PR 제어기의 분석 결과를 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다. 두 제어기는 32-비트 고정소수점 연산을 하는 TMS320F2812 DSP 프로세서를 이용하여 구현하였고, 3kW 실험용 프로토타입 태양광 인버터를 제작하여 그 성능을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.29-33
• /
• 2016

청정에너지 발전설비의 요구가 늘면서 태양광, 풍력, 연료 전지 등의 분산전원 개발이 급속도로 증가하고 있다. 반면에 이러한 증가로 인하여 배전시스템은 복잡해지고 있으며 무효전력으로 인한 역률 저감, 불평형 부하에 의한 불평형 전류 등의 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 본 논문에서는 태양광용 3상 4선 타입의 전력변환장치에 무효전력, 불평형 전류를 보상하는 알고리즘을 적용하였다. 제안한 태양광 전력변환장치는 기본 출력동작 뿐만 아니라 계통 전력 품질의 저해요소들에 대해서 보상이 가능하며 PSCAD/EMTDC를 이용한 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.568-574
• /
• 2020

최근, 신재생에너지원의 출력 안정화, 수요관리 및 주파수 조정 등 다양한 기능을 가지고 있는 전기저장장치(energy storage system, ESS)의 설치가 매년 증가되고 있다. 그러나, 2017년 8월에 발생한 고창 전력시험센터의 ESS 화재를 시작으로 경산 변전소, 군산 태양광발전소 등 현재까지 총 29건의 화재사고가 발생하여 많은 재산피해가 보고되고 있다. 이러한 전기저장장치의 화재사고는 전기저장장치의 용량이나 계절과는 무관하게 발생되고 있으므로, ESS의 화재원인을 정확하게 파악하고 안전성을 확보하기 위하여 ESS의 사고특성에 대한 분석이 요구되어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 ESS의 사고특성을 분석하고 안전성을 확보하기 위하여, 전력계통 상용해석 소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 ESS의 모델링을 수행한다. 다양한 시나리오를 기반으로 ESS의 단락사고특성을 확인한 결과, 높은 사고전류로 인하여 보호기기인 퓨즈가 동작하고, 매우 큰 CMV(common mode voltage)가 발생하여 ESS의 절연이 파괴될 가능성이 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 문제점을 극복하기 위하여, ESS의 배터리측과 PCS측에 각각 SPD를 설치한 경우, DC측 전로에서 발생하는 CMV가 3[kV] 이내로 크게 감소되어 ESS의 절연파괴를 방지할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제25권6_3호
• /
• pp.1199-1206
• /
• 2022

Fossil fuels are one of the various energy sources used by humans, and industrial development has been achieved by relying on fossil fuels for a long time in the past. In order to respond to the depletion of fossil fuels and climate change, the world is trying to build an eco-friendly energy ecosystem. Research on efficiency improvement using renewable energy and ESS in various ways for energy conversion is being promoted. In this paper, a microgrid for industrial complexes was designed, constructed, and demonstrated. It was operated in two modes: an independent mode that each plant generates and uses independently and a connected operation mode that allows energy sharing between factories. In the case of independent mode, PV and PCS were intermittently stopped and restarted according to the status change of SoC section of each site. But, in the case of the connected operation mode, stable power supply was confirmed through power transaction through the operation of the entire SoC. This paper presented and verified an algorithm to stably supply power to industrial complexes consisting of various consumers with different load characteristics.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.601-610
• /
• 2020

최근, 세계적인 기후변화로 인하여 여름철마다 가뭄으로 인한 피해는 점점 심각해지는 상태이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 산간오지에는 고정(콘크리트)보가 아닌 수위조절이 가능한 가동보가 설치되고 있다. 기존의 가동보 구동방식은 시설관리 및 인력소모로 인해 고가의 운용비용이 발생하여 운용상 어려움을 겪고 있다. 또한, 가동보는 대부분 전력계통과 연계하여 사용하고 있으므로 오지에 설치되는 경우, 전력계통 연계비용에 대한 부담이 증가하고 운용비용도 상승하는 문제점이 발생되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점들을 해결하기 위하여, 가동보(공압식)에 공급되는 기존의 전원을 태양광모듈과 리튬이온전지를 이용한 자연에너지 전원공급시스템으로 대체하는 최적 운용알고리즘과 리튬이온전지의 SOC(state of charge) 평가 알고리즘을 제시한다. 또한, 전력계통의 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 50kW 전원공급시스템의 모델링을 수행하여, 독립운전모드와 계통연계운전모드에서 안정적으로 운용되고 있음을 확인하고, 투자비용에 대한 편익을 분석하여 상용화 가능성을 제시한다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.587-593
• /
• 2011

본 논문에서는 고 전력밀도 및 저가형으로 구성 가능한 새로운 구조의 계통 연계형 태양광 인버터 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 태양전지의 최대 전력점 추종기능과 배터리의 충 방전 기능을 단일 전력단으로 구성함으로써, 고 전력밀도 및 저가격형 시스템 구성이 가능하다. 또한, 제안 시스템은 배터리를 링크 캐패시터에 직렬 연결함으로써 링크 캐패시터의 전압 스트레스를 배터리 전압만큼 저감할 수 있으므로 가격저감 효과가 크다. 최종적으로 제안 시스템의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 1.5kW급 태양광 인버터 시스템의 시작품을 제작하였고, 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안 시스템의 타당성을 검증한다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.356-360
• /
• 2009

Recent global environmental pollution and contamination and depletion of limited fossil energy prices surge as an energy source to replace it depending on wind, fuel cells and solar power and other renewable and pollution free renewable energy is of interest in increase. The photovoltaic systems are pollution-free, unlimited energy source, and easy to install because it is rated as the most valuable renewable energy sector and the prevalence is spreading throughout the world. Photovoltaic systems at one end of the stable development of the role that solar power inverter applications can be the most important. No matter how much power the solar arrays, even if the inverter output in the normally if he's no use. These photovoltaic inverters to evaluate the performance of the inverter efficiency measures that can be called directly. This way of measuring the efficiency of solar inverters in Europe efficiency and CEC efficiency is currently being used. In this paper, until now about how to measure the efficiency of solar power inverter technology and the new Korean Meteorological Solar Insolation data analysis to derive weights based on this inverter efficiency for Korea is to offer.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.181-186
• /
• 2019

도서 지역과 같은 환경에서 기존 상용 독립계통 디젤 발전기에서 소모되는 화석연료를 저감하기 위해 독립계통 용량의 40% 이상을 부담하는 태양광발전시스템의 개발이 필요하다. 이러한 개발을 위해 우선적으로 도서 지역에 설치된 독립계통의 안정성을 향상시키고 고품질의 전력을 부하에 공급해줄 수 있는 대용량 인버터 개발이 필요하다. 또한, 독립계통 태양광 발전시스템을 위한 EMS용 발전제어 시스템은 태양광 발전원 계통과 연계된 디젤 발전기의 병렬운전 전력제어시스템으로서 부하율과 태양광발전에 따른 디젤 발전기 출력을 제어하여 해당 부하에 전력을 안정적으로 공급하는 시스템이 필요하다. 이러한 독립계통형 태양광 발전시스템으로 인해 독립계통 지역에 대한 태양광 보급 확대 및 독립계통의 전력안정도를 증가시킬 수 있으며 독립계통의 유 무효 전력 제어에 따른 화석연료 사용 저감이 추가적으로 기대되며, PCS 사용률의 증가로 경제성 조기 확보를 기대할 수 있다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제28권2호
• /
• pp.64-69
• /
• 2008

As the grid-connected photovoltaic power conditioning systems (PVPCS) are installed in many residential areas, these have raised potential problems of network protection on electrical power system. One of the numerous problems is an Islanding phenomenon. There has been an argument that it may be a non-issue in practice because the probability of islanding is extremely low. However, there are three counter-arguments: First, the low probability of islanding is based on the assumption of 100% power matching between the PVPCS and the islanded local loads. In fact, an islanding can be easily formed even without 100% power matching (the power mismatch could be up to 30% if only traditional protections are used, e.g. under/over voltage/frequency). The 30% power-mismatch condition will drastically increase the islanding probability. Second, even with a larger power mismatch, the time for voltage or frequency to deviate sufficiently to cause a trip, plus the time required to execute a trip (particularly if conventional switchgear is required to operate), can easily be greater than the typical re-close time on the distribution circuit. Third, the low-probability argument is based on the study of PVPCS. Especially, if the output power of PVPCS equals to power consumption of local loads, it is very difficult for the PVPCS to sustain the voltage and frequency in an islanding. Unintentional islanding of PVPCS may result in power-quality issues, interference to grid-protection devices, equipment damage, and even personnel safety hazards. Therefore the verification of anti-islanding performance is strongly needed. In this paper, improved RPV method is proposed through considering power quality and anti-islanding capacity of grid-connected single-phase PVPCS in IEEE Std 1547 ("Standard for Interconnecting Distributed Resources to Electric Power Systems"). And the simulation results are verified.