• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.173-179
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• 2001

본 논문은 배전계통의 전력품질 개선을 위한 순시 전압강하 보상기의 제어 알고리즘에 대한 연구를 수행하였다. 특별히 순시적인 전압강하의 원인중 가장 대표적인 1선 지락사고 시에 발생하는 불평형과 비대칭 문제를 해석하기 위하여 새로운 대칭성분 검출 기법을 제안하였다. 제안되 방법은 간단한 연산만을 사용하며, 전압보상을 위한 대칭성분의 제어 기준값이 별도의 위상검출 과정을 거치지 않고도 직류 값으로 표현되도록 하였다. 그리고 기준전압의 발생 시에 IEC에서 규정하고 있는 UF와 MF를 사용하도록 하였다. 제안된 제어기법을 사용하면 보상장치는 매우 빠른 응답특성을 가지고 보상된 전압 파형의 총고조파왜형률(THD)도 매우 낮게 된다. 마지막으로 EMTDC 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안된 방법의 타당성을 입증하였다.

• 에너지공학
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• 제2권1호
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• pp.104-113
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• 1993

전력수요의 지속적인 증가와 부하율이 점차 낮아짐에 따라 전력사용을 합리적이고 경제적으로 운용할 필요가 있다. 이를 위하여는 고속응성과 분산배치가 가능한 전력저장 시스템의 전력계통에의 적용 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 배경에서 전력저장 전지시스템의 전력계통에의 적용 가능성을 확인하기 위하여 시뮬레이터 형태의 20 kVA 전력저장 전지시스템의 설계, 제작 및 그 특성시험을 수행한 결과를 기술하였다. 전력저장 전지시스템은 전력을 직류로 저장하는 전지부와 전력을 직 ·교류 변화하고 계통과 연계하는 직·교변환부 그리고 이를 제어하는 제어부로 구성되어 있다. 전지부에서는 전력저장용의 새로운 연축전지 시스템을 설계·제작하였으며, 직·교변환부에서는 양방향 인버터 시스템을 적용하여 전지에의 충전과 방전을 글일 시스템으로 하여 충전기와 인버터 기능을 동시에 수행하도록 하였다. 또한 4상한 운전을 가능하게 하여 무효전력보상 기능도 수행하도록 하였다. 이 시스템은 MW시스템의 시뮬레이터 형태로 제작된 것으로 이 연구로부터 얻은 특성 시험 결과를 바탕으로 MW 시스템의 개념설계가 가능하다. 앞으로 전력저장 전지시스템은 수십 MW 시스템까지 구축될 전망이어서 본 연구는 이를 위한 준비 단계라고 할 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.14-22
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• 2001

본 논문에서는 전력계통의 저주파 진동 억제와 안정도 향상을 위해 적응 뉴로-퍼지 전 보상기(Adaptive Neuro-Fuzzy Precompensator, ANFP)를 설계하였다. 여기서 ANFP는 종래의 전력계통 안정화 장치(Power System Stabilizer, PSS)를 보상하도록 설계되며, 이 설계기법은 기존의 PSS 최적 파라미터를 구하는 방식과는 달리 현재 사용중인 PSS 파라미터를 고정시켜놓고, ANFP만을 추가하는 구조적인 장점을 나타낸다. 먼저, 학습 능력을 가지는 퍼지 전 보상기가 구성되며, 이는 발전 유니트의 입출력 데이터로부터 학습된다. ANFP는 학습의 특성을 가지기 때문에 보상기의 퍼지규칙과 소속함수는 학습 알고리즘에 의해 자동으로 동조될 수 있다 학습은 ANFP와 목표 제어기(desired controller)의 출력을 비교하여 평가되는 오차를 최소화하도록 수행된다. 사례 연구 들에서 다양한 동작 조건들 상에서 전력계통의 우수한 제동을 제공할 수 있었으며, 시스템의 동특성을 향상시킬 수 있었다

• Journal of Power Electronics
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• 제17권3호
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• pp.821-834
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• 2017

This paper reports on a single-inductor multiple-output step-up converter with digital control. A systematic analog-to-digital-controller design is explained. The number of digital blocks in the feedback path of the proposed converter has been decreased. The simpler digital pulse-width modulation (DPWM) architecture is then utilized to reduce the power consumption. This architecture has several advantages because counters and a complex digital design are not required. An initially designed unit-delay cell is adopted recursively for the construction of coarse, intermediate, and fine delay blocks. A digital limiter is then designed to allow only useful code for the DPWM. The input voltage is 1.8 V, whereas output voltages are 2 V and 2.2 V. A co-simulation was also conducted utilizing PowerSim and Matlab/Simulink, whereby the 55 nm process was employed in the experimental results to evaluate the performance of the architecture.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.41-46
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• 2019

전력 시스템에서 직렬 보상기의 적용은 회로 차단기 과도 재기 전압 (Transient Recovery Voltage : TRV) 문제와 같은 다른 장치에 영향을 미친다. 본 논문에서는 TCSC (Thyristor-Controlled Series Capacitor)가 있는 경우와 없는 경우의 선로 차단기에 대한 TRV 효과를 시뮬레이션을 통해 분석하고, TCSC 설치로 인한 TRV 증가를 극복하는 효과적인 방법을 제안한다. 또한 금속 산화물 바리스터 (Metal Oxide Varistor : MOV)에 대한 제안된 보호의 영향에 대해서도 설명한다. 시뮬레이션 모델은 국내의 345 kV 송전선로를 사용하였다. 전력 시스템은 PSCAD (Power Systems Computer Aided Design) / EMTDC (Electro Magnetic Transient Direct Current)를 사용하여 모델링하였다. TRV는 송전선로 및 차단기 단자에서 단락 고장을 구현하여 분석하였고, MOV의 에너지는 보호 동작 알고리즘을 적용하여 해석하였다. 제안된 보호 방안을 적용하는 경우 TRV는 표준을 만족시키지만, 지연 시간이 증가함에 따라 MOV 에너지 용량의 증가하여야 한다. 이 결과를 적용하여 실제 전력 시스템에서 예상되는 전송 선로 고장 상태로 인한 TRV 문제를 해결할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.660-665
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• 2018

세계적으로 해양 자원 개발을 비롯하여 재난 방지 및 군사적 목적 등을 위하여 수중 환경 감시 및 제어를 가능하게 하는 수중 무선 통신망에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 호서대학교를 중심으로 '분산형 수중 관측 제어망'에 대한 연구가 진행되고 있는데, 본 논문에서는 해당 제어망 중 수중기지제어국과 수중기지국 사이의 음파 통신을 위한 인터폴레이터(Interpolator)를 연구하였다. 수중 음파 통신망은 양방향 듀플렉스(duplex) 통신을 위하여 서로 다른 4개의 주파수 링크를 정의하고 있으며, 링크에 따라 100배 혹은 200배 샘플링 레이트를 변환해야 한다. 또, 수중은 전원 공급이 원활하지 않은 환경이므로 저전력 설계가 중요하다. 따라서 저전력 인터폴레이터인 CIC 인터폴레이터를 기본으로 하여 링크에 따라 샘플링 레이트를 선택할 수 있도록 설계하였다. 하지만 CIC 인터폴레이터는 통과 대역 감쇠(passband droop)가 크고, 전이영역(transition region)이 넓기 때문에 채널 간격이 비교적 좁은 음파 통신에서는 저주파 대역 필터로서의 조건을 만족하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 통과 대역 감쇠를 보상하기 위한 보상 필터(compensator)와 전이 영역을 줄이기 위한 하프밴드 필터(halfband filter)를 추가하였다. Matlab을 이용하여 알고리즘을 검증한 후 Verilog-HDL로 하드웨어를 설계하고 Modelsim에서 시뮬레이션하여 동작을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.98-106
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• 2001

본 논문에서는 영구자석 동기 전동기의 정밀 속도 제어의 방법으로 외란 관측기를 이용한 외란 보상방법과 파라미터 추정에 의해 보상기의 이득을 조절하도록 함으로서, 외란이 없는 등가 지표시스템의 응답 특성을 추정하도록 제안하였다. 외란 관측기에 의한 보상방법은 잘 알려진 데드비트 외란 관측기를 이용하였으며 잡음에 약한 데드비트 관측기의 단점을 보완하기 위하여 후단필터로서 MA처리를 통하여 잡음에 대한 영향을 줄이도록 하였다. 또한 관측기의 단점을 보완하기 위하여 후단필터로서 MA처리를 통하여 잡음에 대한 영향을 줄이도록 하였다. 또한 관측기의 파라미터와 실제 시스템의 파라미터의 차이로 발생하는 외란 추정 오차를 줄이고자 실제 시스템과 파라미터 보상기로 구성된 등가 시스템이 지표 시스템이 되도록 구성하였다. 시스템에 사용된 RLS파라미터 추정기는 외란에 의하여 편향된 추정 특성을 가진다. 이러한 파라미터 추정문제에 대하여 파라미터 추정기가 높은 성능을 갖는 데드비트 외란 관측기를 포함하도록 함으로서 외란에 의한 문제를 해결하였다. 이와 같이 제안된 제어기는 외란 및 파라미터 변화를 갖는 시스템에서 강인한 고정밀 제어를 할 수 있으며, 이의 안정성과 효용성을 컴퓨터를 이용한 모의 실험과 TMS320C31이 내장된 DS1102 DSP 보드를 이용하여 실험으로써 보였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.569-576
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• 2011

본 논문에서는 PWM 인버터에 적합한 새로운 데드타임 보상방법을 제안한다. 최근 PWM 인버터는 교류전동기, 분산전원용 계통연계 시스템, 정지형보상기 등의 다양한 산업에 사용되고 있다. 그러나 사용되는 전력용 소자의 비선형적인 특성과 데드타임에 의해 전력의 품질이 저하되고 전류에 고조파가 발생하게 된다. 데드타임에 의한 고조파는 정지좌표계상에서는 제 5, 7 고조파가, 동기좌표계상에서는 제 6 고조파가 가장 현저하다. 본 논문에서는 동기좌표계상에서 공진제어기를 사용하여 제 6 고조파를 보상하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 시스템의 안정도를 유지하면서도 데드타임에 의한 전류의 고조파를 억제하여 전력품질을 향상시킬 수 있고, 제 6 고조파를 검출하기 위한 별도의 연산이나 외부적인 하드웨어, 추가적인 실험이 필요하지 않다는 장점이 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권4호
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• pp.9-17
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• 2012

이 논문에서는 광대역 신호에 대한 전력 증폭기의 메모리 효과를 보이고, 메모리 효과와 결합된 비선형성의 보상 방법을 제시하고 그 성능을 분석한다. 메모리 효과와 결합된 전력 증폭기의 모델링과 보상을 위해 볼테라 급수 모델, 위너 모델, 그리고 해머스타인 모델을 검토하였다. 보상 방법으로는 디지털 피드포워드 기술을 제안하였다. 이 방식은 아날로그 방식의 피드포워드 방식에 비해 안정성과 환경 적응성 등이 우수하고, 기존의 디지털 비선형 보상 방식들에 비해 구조가 간단하다. 애질런트사의 ADS를 이용한 모의실험을 통하여 성능을 살펴본 결과 주파수대역 재성장이 20 dB 이상 억압되었으며, 최소한 10 dB 정도의 백-오프 효과가 있음을 확인하였다. 보상 성능, 구현의 복잡도, 수렴 속도 등을 고려할 때 위너 모델이 제안하는 방식에 가장 적합하다는 결론을 내릴 수 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제5권2호
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• pp.179-190
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• 2010

This paper describes a new stochastic heuristic algorithm in engineering problem optimization especially in power system applications. An improved particle swarm optimization (PSO) called adaptive particle swarm optimization (APSO), mixed with simulated annealing (SA), is introduced and referred to as APSO-SA. This algorithm uses a novel PSO algorithm (APSO) to increase the convergence rate and incorporate the ability of SA to avoid being trapped in a local optimum. The APSO-SA algorithm efficiency is verified using some benchmark functions. This paper presents the application of APSO-SA to find the optimal location, type and size of flexible AC transmission system devices. Two types of FACTS devices, the thyristor controlled series capacitor (TCSC) and the static VAR compensator (SVC), are considered. The main objectives of the presented method are increasing the voltage stability index and over load factor, decreasing the cost of investment and total real power losses in the power system. In this regard, two cases are considered: single-type devices (same type of FACTS devices) and multi-type devices (combination of TCSC, SVC). Using the proposed method, the locations, type and sizes of FACTS devices are obtained to reach the optimal objective function. The APSO-SA is used to solve the above non.linear programming optimization problem for better accuracy and fast convergence and its results are compared with results of conventional PSO. The presented method expands the search space, improves performance and accelerates to the speed convergence, in comparison with the conventional PSO algorithm. The optimization results are compared with the standard PSO method. This comparison confirms the efficiency and validity of the proposed method. The proposed approach is examined and tested on IEEE 14 bus systems by MATLAB software. Numerical results demonstrate that the APSO-SA is fast and has a much lower computational cost.