• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제39권6호
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• pp.93-112
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• 2019

In this paper, a very new web-based software for renewable energy system (RES) design and economic evaluation was introduced. This solution would provide the precise RES estimation service including not only photovoltaic (PV), wind turbine (WT) and fuel cell (FC) individually but also energy storage system (ESS) as combined forms with PV or WT. The three reasons why we ought to develop it are: First, the standardized tool suitable to the domestic environment for estimating power generation from RES facilities and economic evaluation is required. Secondly, the standardized tool is needed to spread domestic RES supply policy and to promote the new industry in the micro-grid field. The last, the reliability of economic evaluation should be enhanced more for new facilities. To achieve those aims, the weather database of one hundred locations have established and the RES facility database has also constructed. For the energy management, mathematical models for PV, WT, ESS and FC were developed. As a final phase, the analytical process to evaluate economics has performed with field data verification.

• 디지털융복합연구
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• 제12권3호
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• pp.243-248
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• 2014

최근 태양광에너지는 실시간 태양의 위치를 추적하여 모듈경사각과 이루는 갓을 산정하여 일사량을 보정하는 부분에서 컴퓨팅과의 결합이 확대되고 있다. 태양광 발전은 태양의 위치에 따라 출력변동이 심하고 출력 예측이 어려워 효율적인 전력 생산을 위해서 신재생에너지를 전력계통에 안정적으로 연계할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 실증단지 내 발전단지의 실시간 기상자료 예측값을 이용하여 최종적으로 태양광 발전량 예측값을 산정하는 태양광 발전을 위한 발전량 예측 모델을 분석한다. 태양광 발전량은 태양광 발전기별 모듈특성, 온도 등을 감안하여 보정계수를 입력하고 예측 지역의 위치 경사각을 분석하여 발전량 예측 계산 알고리즘을 통해 최종 발전량을 예측한다. 또한, 제안 모델에서는 실시간 기상청 관측자료와 실시간 중기 예측 자료를 입력 자료로 사용하여 단기 예측 모델을 수행한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.782-785
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• 2011

최근 세계적으로 에너지원의 고갈, 전력 수요 증가, 기후 환경 변화에 대처하기 위해 신재생에너지원을 활용한 마이크로그리드 개발의 필요성이 점증하고 있다. 특히 태양광 발전은 댁내에 설치하기 용이한 가장 일반적인 신재생에너지원의 하나로써 각광받고 있다. 하지만 태양광은 기후 변화(일사량 및 일조량의 변화)에 따라 출력이 불안정하다는 단점으로 인해, 균일한 전력품질을 제공하기 위해 해결해야 할 기술적인 과제를 가지고 있다. 이 문제의 해결책으로써 에너지저장장치(ESS)이 고려되고 있지만, 이것도 용량이란 한계점을 가지고 있다. 이 문제를 해결하는 방법으로써 본 논문에서는 2가지 기후 요소인 일조량과 일사량에 따른 태양광 발전량을 추정하는 복합적인 방법을 제안한다. 이 연구 결과는 ESS의 정적 용량을 설계하는데 도움을 줄 수 있으며, 댁내 전력 IT 시스템에서 DC/AC 전력 스위칭의 적절한 타이밍을 제공하는데 도움을 줌으로써 전력품질의 균일성을 유지할 수 있도록 해줄 것으로 기대된다.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권3호
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• pp.360-368
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• 2011

This paper proposes an active frequency with a positive feedback in the d-q frame anti-islanding method suitable for a robust phase-locked loop (PLL) algorithm using the FFT concept. In general, PLL algorithms for grid-connected PV PCS use d-q transformation and controllers to make zero an imaginary part of the transformed voltage vector. In a real grid system, the grid voltage is not ideal. It may be unbalanced, noisy and have many harmonics. For these reasons, the d-q transformed components do not have a pure DC component. The controller tuning of a PLL algorithm is difficult. The proposed PLL algorithm using the FFT concept can use the strong noise cancelation characteristics of a FFT algorithm without a PI controller. Therefore, the proposed PLL algorithm has no gain-tuning of a PI controller, and it is hardly influenced by voltage drops, phase step changes and harmonics. Islanding prediction is a necessary feature of inverter-based photovoltaic (PV) systems in order to meet the stringent standard requirements for interconnection with an electrical grid. Both passive and active anti-islanding methods exist. Typically, active methods modify a given parameter, which also affects the shape and quality of the grid injected current. In this paper, the active anti-islanding algorithm for a grid-connected PV PCS uses positive feedback control in the d-q frame. The proposed PLL and anti-islanding algorithm are implemented for a 250kW PV PCS. This system has four DC/DC converters each with a 25kW power rating. This is only one-third of the total system power. The experimental results show that the proposed PLL, anti-islanding method and topology demonstrate good performance in a 250kW PV PCS.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.219-224
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• 2019

국내 소규모(50kW 이하)를 포함한 태양광발전 설치 업체의 급격한 증가에 따른 발전 설치양은 증가하고 있으나 이에 대한 효율적 운영체계 및 관리가 미흡한 상황이다. 따라서 발전단가의 증가를 초래하는 부가적인 기능 보다는 현 상태에서 발전량을 최대화시키기 위한 유지보수 관리측면으로 새로운 형태의 운영체계가 필요하다. 본 논문에서는 태양광 발전소의 운영효율 극대화를 위해 Big Data와 센서 네트워크를 활용하며 전문가 시스템의 분석을 통해 발전량 예측기술, 모듈 단위 고장검출 기술개발, 인버터 구성요소의 수명 예지 및 Report 기술, 유지보수 최적화 알고리즘 및 경제성 분석 개발 등 태양광 발전소의 최적 운용이 가능하도록 하는 스마트 모니터링 시스템 개발에 목적을 두고 있다.

• 전기학회논문지
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• 제62권3호
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• pp.371-375
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• 2013

A new model about output power prediction of PV module with various tilted angles and cell to cell distances has been proposed in this paper. Light intensity arrived on a solar cell could be changed by characteristics of PV module materials. Refractive indices, thickness and absorption coefficients of glass, EVA, solar cell and Backsheet are used to predict output. Also, the incident angle of light is changed 0 to 90[$^{\circ}$] and cell to cell distances are 5, 10 15[mm]. Two types of light incident on a solar cell are considered which are direct to a solar cell and reflected from Backsheet. The intensity of the incident light directly into the solar cell is reduced through glass and EVA about 17.5[%] in theoretical way. It has an error of 2.26[%] compared with experimental result. The results for compare theoretical with experimental data is validated within the error of 6.3[%]. This paper would be a research material to predict output power when the PV module is installed outdoor or a building.

• ETRI Journal
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• 제45권4호
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• pp.636-649
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• 2023

Renewable energy generation cannot be consistently predicted or controlled. Therefore, it is currently not widely used in the electricity market, which requires dependable production. In this study, reliability- and variance-based controls of energy storage strategies are proposed to utilize renewable energy as a steady contributor to the electricity market. For reliability-based control, photovoltaic (PV) generation is assumed to be registered in the power generation plan. PV generation yields a reliable output using energy storage units to compensate for PV prediction errors. We also propose a runtime state-ofcharge management method for sustainable operations. With variance-based controls, changes in rapid power generation are limited through ramp rate control. This study introduces new reliability and variance indices as indicators for evaluating these strategies. The reliability index quantifies the degree to which the actual generation realizes the plan, and the variance index quantifies the degree of power change. The two strategies are verified based on simulations and experiments. The reliability index improved by 3.1 times on average over 21 days at a real power plant.

• 디지털융복합연구
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• 제18권12호
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• pp.267-278
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• 2020

에너지 패러다임이 격변하는 시점에서 ESS는 전력부족 및 전력수요관리의 해소와 재생에너지의 증진에 필수적인 요건이다. 이에 본 논문에서는 부하 및 태양광 발전 예측량을 통하여 비용효과적인 ESS Peak-Shaving 운영방안을 제안한다. ESS 운영방안을 위해 통계적 척도인 RMS을 통해 부하 및 태양광 발전 예측하였으며 예측된 부하 및 태양광 발전량을 통해 한 시간 단위의 목표 부하 절감량 Guide-line을 설정하였다. 대상 수용가의 1년 실데이터를 활용한 부하 및 태양광 발전 예측 시뮬레이션으로 2019년 5월 6일 ~ 10일의 부하 및 태양광 발전량을 예측 하였으며 시간별 Guide-line을 설정하였다. 부하 예측 평균오차율은 7.12%였으며, 태양광 발전량 예측 평균오차율은 10.57%를 나타냈다. ESS 운영방안을 통한 시간별 Guide-line 제시를 통해 수용가의 Peak-shaving 최대화에 기여하였음을 확인하였다. 본 논문의 결과를 통해 태양광과 연계하여 화석에너지로 발생하는 환경적인 영향을 최소화하며 신재생에너지를 최대 활용하여 에너지 문제를 줄일 수 있다고 기대한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권2호
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• pp.179-187
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• 2011

This paper proposes a MATLAB Simulink simulator for photovoltaic (PV) systems. The main contribution of this work is the utilization of a two-diode model to represent a PV cell. This model is known to have better accuracy at low irradiance levels which allows for a more accurate prediction of PV system performance. To reduce computational time, the input parameters are reduced to four and the values of $R_p$ and $R_s$ are estimated by an efficient iteration method. Furthermore, all of the inputs to the simulator are information available on a standard PV module datasheet. The simulator supports large array simulations that can be interfaced with MPPT algorithms and power electronic converters. The accuracy of the simulator is verified by applying the model to five PV modules of different types (multi-crystalline, mono-crystalline, and thin-film) from various manufacturers. It is envisaged that the proposed work can be very useful for PV professionals who require a simple, fast and accurate PV simulator to design their systems.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권2호
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• pp.387-392
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• 2022

세계적인 탄소 중립에 동참하고자, 대한민국 정부에서도 '녹색건축물 조성 지원 법' 시행령을 통해 2030년까지 모든 건축물에 대해 제로에너지 건축물 인증을 진행할 계획에 있다. 이에 따라 국가적으로도 비교적 생활 밀접 접근성이 좋은 태양광 발전과 관련한 여러 사업을 지원하고 있다. 특히 지붕 설치형 태양광 발전 시스템의 경우 환경 파괴 없이 유휴 공간을 활용하여 에너지를 생산한다는 측면에서 주목받고 있지만, 다른 태양광 발전 설비 대비 낮은 발전효율이 단점으로 지적되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 부분을 해소하고자, 단축형 태양광 추적을 위한 태양광 패널 구조물에 관한 연구를 통해 효율적인 태양광 패널 각도 가변 시스템을 제안하고 더불어 지붕 설치형 태양광 발전 시스템의 적용 환경을 고려해 태양광 패널의 파손 및 2차 피해 예방을 위한 방안을 제안한다. 더불어 ICT 융합을 통해 태양광 패널을 제어, 사고 예측 안전 시스템 구성을 프로젝트 기반의 교육 프로그램 연계 구성이 가능할 것으로 판단된다.