• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.459-460
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• 2016

본 논문은 분산전원과 베터리에너지저장장치로 구성된 독립형 DC 마이크로그리드에서 배터리 에너지저장장치의 SoC변동에 따른 새로운 출력 전압 제어 방식을 제안하고 동작과 성능을 분석한 내용에 대하여 기술하고 있다. 제안하는 제어 방식은 SoC를 검출하여 일정한 게인 값을 곱하고 그 결과를 기저전압에 더해 DC Grid전압을 산출하는 방식이다. 제안하는 시스템의 동작타당성을 체계적으로 비교 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용하여 검증하였다. 이를 기반으로 하드웨어 시뮬레이터를 제작하고 실험을 실시하여 실제 독립형 DC 마이크로그리드에 적용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.525-526
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• 2015

친환경 에너지 발전에 대한 관심이 높아지고 고유가 상황이 길어지면서 에너지 자립섬에 대한 많은 연구와 투자가 집중되고 있다. 본 논문에서는 에너지 자립섬 실증을 위한 준비 단계로 서해안에 위치한 Y섬의 실제 데이터 정보를 분석하여 전력 계통을 구성해 보았다. 이를 위하여 신재생에너지원 중 태양광 발전, 풍력 발전, 연료 전지 및 에너지 저장 장치에 대한 특성을 고려하였으며 최근 친환경 에너지 자립섬 조성 사업을 시작한 울릉도 사업 모델을 기초로 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.507-508
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• 2015

본 논문은 독립형 마이크로그리드의 운용을 위한 에너지관리전략(Energy Management Strategy)을 제안한다. 제안한 에너지관리전략은 독립형 마이크로그리드의 안정적인 운영을 위하여 신재생에너지의 발전량과 전체 부하량을 비교한 뒤 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)의 충전 및 방전을 결정한다. 또한 에너지저장장치의 잔존용량(SOC, State of Charge)에 따라 과충전/과방전을 예방하기 위하여 부하 차단, 분산전원의 운전 방식 및 디젤발전기의 발전을 제어하는 형태로 구성된다. 가상의 독립형 마이크로그리드를 구성하고 시뮬레이션을 진행하여 에너지관리전략의 적용 시 성능을 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.509-510
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• 2015

본 논문에서는 강인한 계통과 연계되어 있지 않은 독립형 마이크로그리드에 PMSG (Permanent Magnet Synchronous Generator)기반 풍력발전기를 연계하였을 때의 계통 특성을 분석한다. 독립형 마이크로그리드에서는 계통과 연계되어 있지 않기 때문에 하나의 분산전원이 기준전원으로 동작하여 전압과 주파수를 유지하고 나머지 분산전원이 전력흐름에 따라 전류제어를 수행하여야 한다. 인버터 기반의 전원을 기준전원으로 설정하고 PMSG 기반 풍력발전기를 연계하였을 시 컨버터의 전압 제어 및 정격출력보다 큰 출력이 나올 경우 피치각 제어를 통한 출력 특성과 제어기의 성능을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.355-356
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• 2014

본 논문에서는 독립형 마이크로그리드에 적용되는 디젤발전기의 동작을 해석하고 디젤발전기의 실제 시스템에 대하여 고려한 모델링 및 제어에 대하여 서술한다. D-Q축의 임피던스가 서로 다른 돌극형 디젤발전기로, 제어는 조속기와 여자기로 나뉘며 엑추에이터, 디젤엔진, 그리고 여자기의 응답속도를 고려하여 모델링하였다. 조속기는 주파수를 60Hz로 유지하고 유효전력을 지령치만큼 발전한다. 여자기는 전압을 $380V_{LL}$로 유지하고 무효전력을 0으로 만드는 제어를 수행한다. 본 논문에서는 독립형 마이크로그리드에 적용되는 50kVA 디젤발전기의 조속기와 여자기를 모델링 및 제어하고 MATLAB/Simulink를 통해 디젤발전기의 동작을 해석하여 독립형 마이크로그리드에서의 운전 타당성을 증명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.123-124
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• 2015

Recently interest on DC systems has been grown up extensively for more efficient connection with renewable energy. During the operation, there happens DC_link voltage variations. This paper focuses on the DC voltage stabilization applied in stand-alone DC microgrid to improve the system stability by keeping the voltage within limits. Batteries and a variable speed diesel generator cover the shortage of power after all available renewable energy is consumed. Load shedding or power generation reduction should automatically takes place if the maximum tolerable voltage variation is exceeded. PSIM based simulation results are presented to evaluate the performance of the proposed control measures.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.21 no.3
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• pp.231-237
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• 2016

Recently, the interest in DC systems to achieve more efficient connection with renewable energy sources, energy storage systems, and DC loads has been growing extensively. DC systems are more advantageous than AC systems because of their low conversion losses. However, the DC-link voltage is variable during operation because of different random effects. This study focuses on DC voltage stabilization applied in stand-alone DC microgrids by means of voltage ranges, power management, and coordination scheme. The quality and stability of the entire system are improved by keeping the voltage within acceptable limits. In terms of optimized control, the maximum power should be tracked from renewable resources during different operating modes of the system. The ESS and VSDG cover the power shortage after all available renewable energy is consumed. Keeping the state of charge of the ESS within the allowed bands is the key role of the control system. Load shedding or power generation curtailment should automatically occur if the maximum tolerable voltage variation is exceeded. PSIM-based simulation results are presented to evaluate the performance of the proposed control measures.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.67 no.9
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• pp.1239-1248
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• 2018

This paper proposes a fault tolerant and high efficiency operation algorithm for a 4 LEG DC/DC converter for a battery energy storage system(BESS) forming a main power source in a standalone DC micro grid. The BESS for the main power supply in the stand-alone DC micro-grid is required to operate at high speed according to fault tolerant control and load by operating at all times. Fault-tolerance control changes the short-circuit fault to an open-circuit fault by using a fuse in case of leg fault in 4 legs, and operates stably through phase shift control. In addition, considering the loss of the power semiconductor, the number of LEG operation is adjusted to operate at high efficiency in the full load region. In this paper, fault tolerant control and high efficiency operation algorithm of DC/DC converter for BESS in standalone DC micro grid is presented and it is proved through simulation and experiment.