• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권2호
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• pp.569-575
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• 2017

This paper proposes a method to utilize an energy storage system (ESS) based on the assessment of an area of severity (AOS) to voltage sag. The AOS is defined as a set of the fault positions that can cause voltage sags at many buses simultaneously. The assessment of AOS helps to determine an optimal location of ESS installation to minimize the expected sag frequency (ESF) at concerned buses. The ESS has the ability not only to play traditionally known roles but also to mitigate voltage sag impact on renewable energy sources (RES) in the islanded microgrid. Accordingly, using the proposed method the ESS has additional features to prevent the operation failure of RESs and improve the stability of the microgrid. In order to verify the presented method, a case study was conducted on the sample microgrid system that is modified from an IEEE 57-bus system.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제7권2호
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• pp.249-254
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• 2021

As the spreading speed of electric vehicles increases rapidly, those are expected to be able to use them as flexible resources in the power system beyond the concern for the supply of its charging power. Especially when the Renewable Energy sources (RES) which have no intrinsic control capability have replaced the synchronous generators more and more, the power system needs to secure the additional frequency control resources to ensure its stability. However, the feasibility of using electric vehicles as the frequency control resources should be analyzed from the perspective of the power system operation and it requires the existing simulation frameworks for the power system. Therefore, this paper proposes the grid connected modeling of the primary frequency control provided by electric vehicles which can be integrated into the existing power system model. In addition, the proposed model is implemented considering technical performances constrained by the characteristics of the Vehicle-Grid Integration (VGI) system so that the simulation results can be accepted by the power utilities operating the power system conservatively.

• Journal of Power Electronics
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• 제9권4호
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• pp.643-653
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• 2009

Voltage-controlled voltage source inverter (VCVSI) based distributed generation systems (DGS) using renewable energy sources (RES) is becoming increasingly popular as grid support systems in both remote isolated grids as well as end of rural distribution lines. In VCVSI based DGS for load voltage stabilization, the power angle between the VCVSI output voltage and the grid is an important design parameter because it affects not only the power flow and the power factor of the grid but also the capacity of the grid, the sizing of the decoupling inductor and the VCVSI. In this paper, the steady state modeling and analysis in terms of power flow and power demand of the each component in the system at the different values of maximum power angle is presented. System design considerations are examined for various load and grid conditions. Experimental results conducted on a I KVA VCVSI based DGS prove the analysis and simulation results.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.662-671
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• 2020

최근, 국·내외적으로 CO₂배출의 저감을 위한 기술적인 방안 중 하나로 도서지역의 마이크로그리드에 기 설치된 디젤발전기의 가동률을 줄이고 신재생에너지전원의 비중을 높여 운용하고 있는 실정이다. 특히, 국내에서는 가파도, 가사도, 울릉도 등의 도서지역에 디젤발전기와 신재생에너지, 전기저장장치로 구성된 독립형 마이크로그리드의 실증 및 보급 사업이 활발하게 진행되고 있으며, 기존의 디젤발전기 대신 정전압, 정주파수(constant voltage constant frequency, CVCF) 기능을 가진 CVCF 인버터 및 CVCF 인버터용 배터리를 도입하여 마이크로그리드를 안정적으로 운용하는 연구들이 진행되고 있다. 그러나, CVCF 인버터 기반 마이크로그리드의 정상상태 운용특성에 있어서, 출력이 불안정한 태양광전원과 풍력발전과 같은 신재생에너지전원이 계통에 연계되면서 전력품질에 많은 문제가 발생하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 신재생에너지전원과 전기저장장치 연계에 따른 마이크로그리드의 운용특성을 분석하기 위하여, PSCAD/EMTDC를 이용하여 30kW급 마이크로그리드 시스템을 모델링하고, 이를 바탕으로 마이크로그리드 시험장치를 구현한다. 30kW급 마이크로그리드 시스템을 바탕으로 시뮬레이션 및 시험을 수행한 결과, 제안한 방법이 CVCF 인버터 기반의 마이크로그리드 시스템에서 저전압, 과전압 및 불평형 문제를 개선하는 데 유용함을 확인하였다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.112-117
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• 2017

최근 10 여 년간 신재생 에너지 개발에 대한 관심이 급증하고 있으며, 한국의 서해안은 전 세계에서 조력발전이 가장 유리한 지역 중 하나이다. 방조제 방식의 조력발전은 오랜 기간 동안 설치 및 운영을 거쳐 조력발전을 대표하는 방식이지만, 여러 환경영향을 이유로 향후 조력발전 사업 추진이 지연되거나 중단되고 있는 상황이다. 이런 이유로 본 논문에서는 기존의 방조제 방식이 가지는 환경영향을 최소화한 신형 조력발전 기술을 서해안 조력발전 후보지에 적용하고 가능성을 분석하였다. 신형 조력발전 기술은 Dynamic Tidal Power (DTP)로 불린다. 신형 조력발전 기술의 검증은 실험실이나 현장에서는 불가능하므로 수치해석 프로그램을 사용하였다. 신형 조력발전 기술은 해안으로부터 수십 km의 둑을 설치한 후, 둑의 양측에서 회절에 의해 발생하는 위상차를 이용하여 발전을 하게 된다. 이론상으로는 조차의 2배에 가까운 발전을 할 수 있어, 조차가 작은 지역에도 적용 가능할 것으로 예상된다. 방조제 방식과 달리 바닷물을 가둘 필요가 없어 환경영향을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 한국의 서해안의 경우 조위차가 크고, 대도시가 인접하고 있어 적합한 후보지로 생각된다.