• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제54권12호
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• pp.567-572
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• 2005

This paper presents a scheme to design optimal placement of phase-shifting transformers for power system congestion problems. A good design of phase-shifting transformers placement can improve total transfer capability in interconnected systems. In order to find the optimal placement of phase-shifting transformers, the power flows of the interesting transmission lines are evaluated using sequential quadratic programming technique. This algorithm considers power balance equations and security constraints such as voltage magnitudes and transmission line capacities. The proposed scheme is tested in 10 machines 39 buses and IEEE 57 buses systems. Test result shows that the proposed method can find the optimal placement of phase-shifting transformers to solver power system congestion problems.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권3호
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• pp.43-48
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• 2000

본 논문에서는 본딩와이어를 이용한 수직형 트랜스포머를 제안하고, FEM (Finite Element Method)을 이용한 완전 해석법 (Full-waye analysis)으로 20 GHz 까지 해석하였다 나선형 트랜스포머와 전기적인 특성을 비교하였고, 구해진 S-파라미터로부터 상호 인덕턴스를 추출하였다. 본딩와이어를 이용한 트랜스포머는 낮은 삽입손실을 가지며, 본딩와이어의 대부분이 손실이 없는 공기중에 위치하므로 정전용량 및 유전 손실을 줄일 수 있는 구조이다. 또한, 자동화된 와이어 본딩 장비를 이용하여 쉽게 제작할 수 있다. 본딩와이어를 이용한 트랜스포머는 Impedance matching, Phase shifting등 다양한 범위에 응용되어 MMIC의 성능 향상을 이룰 것으로 기대된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.38-44
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• 2002

전력변환기와 같은 비선형 부하의 사용증가는 전력시스템에 고조파를 발생시킨다. 고조파를 포함하는 전류와 전압은 전기설비에 고장과 오동작을 일으키게된다. 위상조정 변압기는 고조파 발생원이 병렬로 설치되어 있는 곳에 설치하면 고조파 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 본 논문에서는 EDSA고조파 분석 프로그램을 사용하여 고조파를 제거하기 위한 위상조정 변압기의 효과를 분석하고 검증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제3권3호
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• pp.391-400
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• 2008

Multi-pulse topology of converters using elementary six-pulse GTO - VSC (gate turn off based voltage source converter) operated under fundamental frequency switching (FFS) control is widely adopted in high power rating static synchronous compensators (STATCOM). Practically, a 48-pulse ($6{\times}8$ pulse) configuration is used with the phase angle control algorithm employing proportional and integral (PI) control methodology. These kinds of controllers, for example the ${\pm}80MVAR$ compensator at Inuyama switching station, KEPCO, Japan, employs two stages of magnetics viz. intermediate transformers (as many as VSCs) and a main coupling transformer to minimize harmonics distortion in the line and to achieve a desired operational efficiency. The magnetic circuit needs altogether nine transformers of which eight are phase shifting transformers (PST) used in the intermediate stage, each rating equal to or more than one eighth of the compensator rating, and the other one is the main coupling transformer having a power rating equal to that of the compensator. In this paper, a two-level 48-pulse ${\pm}100MVAR$ STATCOM is proposed where eight, six-pulse GTO-VSC are employed and magnetics is simplified to single-stage using four transformers of which three are PSTs and the other is a normal transformer. Thus, it reduces the magnetics to half of the value needed in the commercially available compensator. By adopting the simple PI-controllers, the model is simulated in a MATLAB environment by SimPowerSystems toolbox for voltage regulation in the transmission system. The simulation results show that the THD levels in line voltage and current are well below the limiting values specified in the IEEE Std 519-1992 for harmonic control in electrical power systems. The controller performance is observed reasonably well during capacitive and inductive modes of operation.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.2230-2236
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• 2012

현재 대형선박에서 다이오드 정류기를 이용한 AC-DC 전력변환장치를 주로 사용하고 있으며 이는 총고조파왜형율을 줄이기 위하여 다중펄스를 출력할 수 있는 상치환변압기가 추가적으로 설치되어야 한다. 이 경우 상치환변압기의 설치로 인해 공간적, 경제적 손실이 발생한다. 본 논문에서는 LNG 운반선 등과 같은 대형선박에서 현재 운용중인 다이오드 정류기를 대신하여 SCR, IGBT등의 소자를 이용하는 새로운 능동형 정류방식을 제안하여 저전압 전원의 이용이 가능하고 전력선 부하에 의해 발생하는 고조파 발생을 줄이며 또한, 기존의 방식에서 사용하는 상치환변압기를 제거하여 경제적인 이점도 얻고자 하였다. 현재 대형선박에서 운용중인 전기추진시스템에 제안한 시스템을 시뮬레이션 한 결과, 추진전동기 입력 전류 및 전압 파형에 포함된 총고조파왜형율이 개선됨을 나타내었다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제52권2호
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• pp.80-86
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• 2003

In this paper, a new three-phase voltage-source inverter topology for high voltage and high Power applications is proposed to improve the quality of output voltage waveform. A chain converter which is used as an auxiliary circuit generates a ripple voltage and injects it to the conventional 12-step inverter. Thus, the injection of the ripple voltage results in 36-step operation with a link and 60-step operation with two links. The proposed inverter is compared to the conventional multilevel inverter in the viewpoint of ratings of phase- shifting transformers, switching devices and capacitors employed. The proposed scheme is simple to control capacitor voltages compared to the conventional schems and is cost effective for high voltage and high power application over several tens of MVA. The proposed approach is validated through simulation, and the experimental results are provided from a 2KVA laboratory prototype.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권5호
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• pp.757-765
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• 2013

For conventional interleaved two-phase forward converters with a common output inductor, the maximum duty cycle is 0.5, which limits the voltage range and increases the difficulty of the transformer's optimization. A new two-phase hybrid forward converter with series-parallel auto-regulated transformer windings is presented in this paper. With interleaved control signals for the two phases, the secondary windings of the transformers can work in series when the duty cycle is larger than 0.5, and they can work in parallel when duty cycle is lower than 0.5. Therefore, the maximum duty cycle is extended and the turns ratio of the transformer can be optimized. Duty cycle dependent auto-regulated windings result in the steady states of the converter being different in different duty cycle ranges (D>0.5 and D<0.5). Fortunately, the steady state gains of the proposed hybrid converter are identical at different duty cycle ranges, which means a stepless shift between two states. A prototype is built to verify the theoretical analysis. A conventional control loop is compatible for the whole input voltage range and load range thanks to the stepless shifting between the different duty cycle ranges.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.425-431
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• 2011

전기추진선박에서 해결해야 할 중요한 문제점의 하나는 전력변환시에 발생되는 전류 및 전압파형에 포함된 고조파 성분에 의한 손실과 토크리플이다. 이를 제거하기 위해서 많은 방식들이 연구되고 있으며 본 논문에서는 상천이 변압기를 갖는 다중펄스 드라이브를 사용하여 정류된 직류파형을 개선함으로서 전류 및 전압파형에 포함되는 고조파 성분을 감소시키는 방식을 사용하였다. 또한, 그 유효성을 입증하기 위해서 6펄스 및 12펄스 드라이브를 각각 전력변환장치로 사용하였으며 현재 대형 선박에서 사용중인 6000[kW]의 유도전동기를 추진전동기로 채택하여 시뮬레이션을 행하였다. 다중펄스 드라이브에 의한 고조파 저감은 발전기 출력측의 전류파형과 추진전동기 입력측의 전압 파형에 포함된 총고조파 왜형율을 평가하였으며 또한, 고조파에 의한 전동기측의 영향은 추진전동기의 토크리플을 측정하여 비교 분석하였다.