• 제목/요약/키워드: Stand-alone power system

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ESS 안전 운영을 위한 독립형 PMS 개발 (Developed Stand alone PMS for ESS Safety Operation)

  • 오홍근;김철원
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.351-360
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    • 2019
  • 최근 정부의 에너지 정책에 힘입어 ESS(: Energy Storage System) 설비가 증가하고 있으며 이로 인해 화재 폭발 등 다양한 사건사고가 발생하고 있다. 현재 ESS는 PMS(: Power Management System) 포함하여 모든 시스템이 현장에 설치되어있는 통합형 ESS로 구축되어 있다. 이 시스템은 사고 발생 시 산화되어 데이터의 부재 가능성이 매우 높을 뿐만 아니라 외부에 존재하는 관리자가 사고 발생 시 신속하게 대응할 방법이 없는 상황이다. 이에 본 논문에서는 별도의 WAS 및 데이터 스토리지 구축을 통해 기존 시스템에서의 주요 기능을 분리하여 외부에서 EMS(: Energy Management system) 운용이 가능함과 동시에 사고 발생 시 원인 및 신속한 대응이 가능한 독립형 PMS 개발을 제안하고자 한다.

단상 계통연계 인버터의 SRF 전력제어 방법 (A SRF Power Flow Control Method for Grid-Connected Single-Phase Inverter Systems)

  • 박한얼;김은석;송중호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.129-135
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    • 2010
  • 화석에너지의 고갈과 환경오염 문제를 해결하기 위한 대안인 신재생 에너지를 이용하는 분산발전 시스템은 핵심 구성 요소인 PWM 인버터의 전력제어가 요구된다. 본 논문에서는 단상 계통연계 인버터 시스템의 전력제어를 위해 계통 임피던스를 고려한 SRF(synchronous-reference-frame) 전력제어 방법을 제안한다. 제안한 SRF 전력제어 방법은 복잡한 계통 임피던스의 추정 없이 계통 임피던스의 공칭값(nominal value)에 기반해 단상 인버터에 전압 기준값(reference)을 제공하여 독립운전 모드와 계통연계 모드에서 모두 운전이 가능함을 나타내었다. 또한, 유효전력과 무효전력의 독립적인 제어가 가능한 장점을 가진다. 계통을 포함하는 시뮬레이션을 통해 제안한 SRF 전력제어 방법의 타당성을 검증한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 SRF 전력제어 방법을 통해 단상 계통연계 인버터 시스템의 전력 흐름을 적절히 제어할 수 있음을 보여주고 있다.

에너지 생산량 소비량 예측을 통한 효율적인 계통 독립형 ESS 제어 시스템 (Efficient Grid-Independent ESS Control System by Prediction of Energy Production Consumption)

  • 주종율;오재철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.155-160
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    • 2019
  • 본 논문에서는 신재생에너지와 농업ICT를 활용한 시설농업용 제어와 에너지생산량과 소비량 예측을 통해 효율적인 계통 독립형 ESS제어시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 전력계통 정밀 위상 및 데이터를 시각화하여 유지보수 및 모니터링을 수행할 수 있는 통합 관리 시스템으로 장애 발생 시 자동으로 이에 대해 대처하고 데이터 수집, 처리, 제어가 가능하며, 태양광발전의 전력 발전과 설치된 설비들의 소비 패턴, 설비들의 동작 트랜드를 분석, 기상청 OpenAPI를 활용한 에너지 생산량 소비량 예측을 통해 최적의 에너지 운영 방법을 제시함으로써 불필요한 에너지 소비를 줄이고 운영비용을 절감할 수 있다.

An embedded vision system based on an analog VLSI Optical Flow vision sensor

  • Becanovic, Vlatako;Matsuo, Takayuki;Stocker, Alan A.
    • 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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    • 한국정보기술응용학회 2005년도 6th 2005 International Conference on Computers, Communications and System
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    • pp.285-288
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    • 2005
  • We propose a novel programmable miniature vision module based on a custom designed analog VLSI (aVLSI) chip. The vision module consists of the optical flow vision sensor embedded with commercial off-the-shelves digital hardware; in our case is the Intel XScale PXA270 processor enforced with a programmable gate array device. The aVLSI sensor provides gray-scale imager data as well as smooth optical flow estimates, thus each pixel gives a triplet of information that can be continuously read out as three independent images. The particular computational architecture of the custom designed sensor, which is fully parallel and also analog, allows for efficient real-time estimations of the smooth optical flow. The Intel XScale PXA270 controls the sensor read-out and furthermore allows, together with the programmable gate array, for additional higher level processing of the intensity image and optical flow data. It also provides the necessary standard interface such that the module can be easily programmed and integrated into different vision systems, or even form a complete stand-alone vision system itself. The low power consumption, small size and flexible interface of the proposed vision module suggests that it could be particularly well suited as a vision system in an autonomous robotics platform and especially well suited for educational projects in the robotic sciences.

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초저전력 Micro Controller Unit(MCU)를 활용한 소리 주파수 분석기 개발 (Development of Sound Frequency Analyser using an Ultra-Low Power MCU)

  • 최재훈;정용주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.403-410
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    • 2016
  • 금속으로 이루어진 물질의 경우에는 고유하며 명백한 공진 주파수를 가지고 있다. 이러한 성질을 이용하여, 공장에서 만들어진 제품의 품질 테스트를 실행할 수 있다. 해당 제품에 충격을 가하고 이로부터 발생되는 소리나 진동의 주파수를 고성능의 장비를 이용하여 측정하게 된다. 범용 컴퓨터나 DSP 기반의 단독 시스템들이 이를 위해서 사용되며 이러한 장비들은 들고 다니기에 크기가 너무 크고 구축비용이 많이 든다. 본 논문에서는 TI의 MSP430 계열의 MCU를 이용하여 개발된 시스템에 대하여 소개하고자 한다. 초저전력의 MSP430 MCU들은 큰 용량의 배터리가 필요 없으므로 매우 작은 크기의 주파수 분석기를 제작하는 것이 가능하게 한다. 제안된 시스템은 검사원이 쉽게 장비를 가지고 다닐 수 있어야 하고 정확도를 다소 희생하더라도 작은 개발비용이 요구되는 환경에 사용될 수 있을 것이다. 제안된 시스템은 론치패드를 이용하여 개발되었으며, 인위적이거나 자연스런 소리의 주파수를 매우 높은 정확도로 판별 할 수 있음을 확인할 수 있었다.

계통연계형 인버터의 LCL필터 최적 설계기법 (Optimized LCL filter Design Method of Utility Interactive Inverter)

  • 정상혁;최세완
    • 전력전자학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.103-109
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    • 2013
  • The conventional LCL filter design method of the utility interactive inverter considers only harmonics attenuation of the current injected to the grid. However, in case of utility-interactive inverter with critical load the voltage quality of the critical load should also be considered for LCL filter design. Also, considering cost and volume of LCL filters. it is important to have minimum values of inductance and capacitance as far as the harmonic standards are satisfied. In this paper a LCL filter design method is proposed to satisfy not only the harmonic standards of the grid current during the grid-connected mode but the voltage quality of the critical load during grid-connected mode and stand-alone mode. With the proposed method optimized values of LCL filters could be obtained by applying weighting factor to voltage ripple across the critical load, inductor volume, amount of reactive current and system bandwidth.

Design and Verification of Improved Cascaded Multilevel Inverter Topology with Asymmetric DC Sources

  • Tarmizi, Tarmizi;Taib, Soib;Desa, M.K. Mat
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권5호
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    • pp.1074-1086
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    • 2019
  • This paper presents the design and implementation of an improved cascaded multilevel inverter topology with asymmetric DC sources. This experimental inverter topology is a stand-alone system with simulations and experiments performed using resistance loads. The topology uses four asymmetric binary DC sources that are independent from each other and one H-bridge. The topology was simulated using PSIM software before an actual prototype circuit was tested. The proposed topology was shown to be very efficient. It was able to generate a smooth output waveform up to 31 levels with only eight switches. The obtained simulation and experimental results are almost identical. In a 1,200W ($48.3{\Omega}$) resistive load application, the THDv and efficiency of the topology were found to be 1.7% and 97%, respectively. In inductive load applications, the THDv values were 1.1% and 1.3% for an inductive load ($R=54{\Omega}$ dan L=146mH) and a 36W fluorescent lamp load with a capacitor connected at the dc bus.

단일 디지털 제어기를 이용한 독립형 태양광 발전 시스템의 MPPT 및 DC-DC컨버터 제어 (Control of MPPT and DC-DC converter for a stand alone solar power system using a single digital controller)

  • 진호상;김희준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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    • pp.115-117
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    • 2009
  • 본 논문은 단일 디지털 제어기를 이용하여 독립형 태양광 발진 시스템에 사용되는 태양전지에서 발생한 전력을 수집하고 필요에 따라 에너지 저장 장치에 전력을 저장하는 Boost 컨버터가 최대전력점에서 동작하도록 제어하면서, 이 전압을 부하에 필요한 전압 값으로 변환하는 Buck 컨버터를 동시에 제어하는 방법을 제안한다. 제안된 독립형 태양광 발전 시스템의 구성은 에너지를 발생하는 태양전지, 최대전력 점을 추종(MPPT)하도록 하는 Boost 컨버터, 부하에 적합한 준위의 전압을 공급하는 Buck 컨버터가 직렬로 연결되어 있다. 제안된 방법은 디지털 제어기의 제어변수 값들을 바꿈으로써 전체시스템의 출력특성을 쉽게 제어할 수 있어, 사용되는 태양전지 어레이의 종류와 환경조건 변화에 따라 쉽게 제어변수 값들을 조정할 수 있다. 또한 하나의 디지털 제어기로 최대전력점 제어부 및 Buck과 Boost 컨버터의 피드백 제어부를 구성하여 시스템의 구조가 간단해지기 때문에 소형 및 경량화를 이룰 수 있다.

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Aeroelastic modeling to investigate the wind-induced response of a multi-span transmission lines system

  • Azzi, Ziad;Elawady, Amal;Irwin, Peter;Chowdhury, Arindam Gan;Shdid, Caesar Abi
    • Wind and Structures
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    • 제34권2호
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    • pp.231-257
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    • 2022
  • Transmission lines systems are important components of the electrical power infrastructure. However, these systems are vulnerable to damage from high wind events such as hurricanes. This study presents the results from a 1:50 scale aeroelastic model of a multi-span transmission lines system subjected to simulated hurricane winds. The transmission lines system considered in this study consists of three lattice towers, four spans of conductors and two end-frames. The aeroelastic tests were conducted at the NSF NHERI Wall of Wind Experimental Facility (WOW EF) at the Florida International University (FIU). A horizontal distortion scaling technique was used in order to fit the entire model on the WOW turntable. The system was tested at various wind speeds ranging from 35 m/s to 78 m/s (equivalent full-scale speeds) for varying wind directions. A system identification (SID) technique was used to evaluate experimental-based along-wind aerodynamic damping coefficients and compare with their theoretical counterparts. Comparisons were done for two aeroelastic models: (i) a self-supported lattice tower, and (ii) a multi-span transmission lines system. A buffeting analysis was conducted to estimate the response of the conductors and compare it to measured experimental values. The responses of the single lattice tower and the multi-span transmission lines system were compared. The coupling effects seem to drastically change the aerodynamic damping of the system, compared to the single lattice tower case. The estimation of the drag forces on the conductors are in good agreement with their experimental counterparts. The incorporation of the change in turbulence intensity along the height of the towers appears to better estimate the response of the transmission tower, in comparison with previous methods which assumed constant turbulence intensity. Dynamic amplification factors and gust effect factors were computed, and comparisons were made with code specific values. The resonance contribution is shown to reach a maximum of 18% and 30% of the peak response of the stand-alone tower and entire system, respectively.

접이식 태양광 발전 구조물의 풍하중해석 (Wind load analysis of Structure for Folding Solar Power System)

  • 손창우;김태균;서태일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 본 접이식 태양광 발전 시스템은 독립형 시스템의 하나로, 태양광 패널이 부착되어 있는 구조물이다. 이를 지지하는 부분과 이동의 용이함을 위해 접히는 부분으로 구성되어 있다. 태양광 패널의 발전효율을 최대화 하여 전기를 생산하기 위해서는 태양광 패널의 효율도 중요하지만 가장 중요한 것은 구조물 안정성이다. 본 연구에서 개발하고자 하는 접이식 태양광 발전 구조물은 격오지에서도 독립으로 전기를 생산할 수 있는 시스템으로 이동과 설치가 용이한 접이식 방식의 구조물이다. 이러한 구조물은 야외에 설치되므로 풍하중, 적설하중 등이 작용한다. 본 논문에서는 접이식 태양광 발전 구조물에 가장 영향이 큰 풍하중을 MeshFree 유한요소법을 사용하여 구하였다. 일반적으로 구조물의 형상은 복잡하고 큰 설계안 때문에 Mesh를 수행할 때 시간이 오래 걸린다는 단점을 가지고 있다. 이러한 기존 Mesh의 문제점을 해결하기 위해 최근 MeshFree가 개발되어 사용되고 있다. MeshFree는 기존 해석 시 요구되는 Mesh 작업을 간소화함으로써, 사용자가 보다 쉽게 해석 할 수 있는 프로그램이다. 또한, 사계절 남중고도에 따라 일반적으로 많이 설치되는 각도인 $15^{\circ}$, $30^{\circ}$의 각도로 설계하여 해석하였다. 해석결과 풍하중은 지면과의 경사각이 클수록 커지는 것을 알 수 있었다. 또한, 풍하중실험을 통해 신뢰성을 확보하였다.