• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.143-144
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• 2011

Due to enhanced demands on quality, security and reliability of the electric power energy system, a microgrid has become a subject of special interest. In this paper, output characteristics of energy storage system (ESS) with an electric double layer capacitor (EDLC) and battery energy storage system (BESS) of a renewable energy based microgrid were analyzed under grid-connected and islanded operation modes. The microgrid which consists of photovoltaic and wind power turbine generators, diesel generator, ESS with an EDLC, BESS and loads was modeled using real time digital simulator. The results present the effective control patterns of the microgrid system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1350-1351
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• 2011

계통에서 사고가 발생하면 기존에는 풍력발전기의 보호를 위하여 계통에서 분리가 가능했다. 하지만, 최근에 풍력발전용 기기 한기당 용량 증가와 해상풍력의 증가로 인하여 계통으로 공급하는 풍력발전량은 지속적으로 증가하고 있기 때문에 사고발생에 따른 풍력발전의 계통과의 갑작스러운 분리는 계통의 정전사태를 발생시킬 수 있다. 따라서 전 세계적으로 풍력발전의 계통연계규정(Grid Code)를 강화하고 있는 추세이다. 특히, 계통연계규정 중 계통전압이 순간적으로 강하하였다고 하더라도 풍력발전기는 지속적으로 연계되어 있으면서 계통전압의 보상을 위하여 무효전력을 공급을 요구하고 있다. 이 기능이 저전압 극복(LVRT)기능이고 계통연계규정 중 가장 어려운 기술이다. 본 논문에서는 2MW급 이중여자 유도형 풍력발전기(DFIG)를 이용하여 계통에서 저전압이 발생했을 때 발전기를 지속적으로 계통과 연계시키면서 무효 전력을 계통에 공급할 수 있는 LVRT기능을 제안하고 실험을 통하여 검증한다.

• 전기학회논문지
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• 제59권1호
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• pp.26-32
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• 2010

This paper proposes a new effective installed reserve rate in order to evaluate reliability of power system considering renewable generators, which include uncertainty of resource supply. It is called EIRR(effective installed reserve rate) in this paper. It is developed with considering capacity credit based on ELCC by using LOLE reliability criterion. While the conventional installed reserve rate index yields over-evaluation reliability of renewable generators, the proposed EIRR describes actual effective installed reserve rate. However, it is not the probabilistic reliability index as like as LOLE or EENS but another deterministic effective reliability index. The proposed EIRR is able to evaluate the realistic contribution to the reliability level for power system considering wind turbine generators and solar cell generators with high uncertainty in resource supply. The case study in model system as like as Jeju power system size presents a possibility that the proposed EIRR can be used practically as a new deterministic reliability index for generation expansion planning or operational planning in future.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.696-697
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• 2011

신재생에너지는 기후변화협약 및 화석연료의 고갈 등으로 인해 전력계통으로의 도입 필요성은 증가하고 있으나 경제성 부재로 인해 도입 시 많은 제약이 있었다. 그러나 최근 풍력발전기의 경제성이 확보되고 있는 추세이며 일부 유럽 국가를 중심으로 전력계통에 연계하여 운전하고 있다. 특히 스페인의 경우 풍력발전기의 발전량을 예측하는 시스템을 개발하여 풍력발전량의 간헐적인 출력 특성을 보완하고 이용 효율을 향상시킬 수 있도록 다른 발전설비와 연계하여 전력계통을 운영하고 있으며, 풍력발전량을 고려한 예비력을 산정함으로써 경제적이고 안정적인 전력계통을 유지하고 있다. 또한 풍력발전기의 간헐적인 출력 특성을 보완하기 위해 에너지저장장치와의 협조 운영 가능한 시스템을 구축하는 사례가 증가하고 있으며 우리나라의 제주 스마트그리드 실증사업의 Smart Renewable이 이와 같은 경우라 할 수 있다. 본 논문에서는 기계학습이론 중 하나인 SVR을 이용한 풍력발전량 예측 시스템을 개발에 대해 기술하였으며, 행원14호기의 풍력발전량 이력데이터를 이용하여 풍력발전량 예측을 수행하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권4호
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• pp.1432-1440
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• 2015

A dynamic economic dispatch and control method is proposed to minimize the overall generating cost for a stand-alone microgrid in DongAo Island, which is integrated with wind turbine generator, solar PV, diesel generator, battery storage, the seawater desalination system and the conventional loads. A new dispatching strategy is presented based on the ranking of component generation costs and two different control modes, in which diesel generator and battery storage alternate to act as the master power source to follow system power fluctuation. The optimal models and GA-based optimization process are given to minimize the overall system generating cost subject to the corresponding constraints and the proposed dispatch strategy. The effectiveness of the proposed method is verified in the stand-alone microgrid in DongAo Island, and the results provide a feasible theoretical and technical basis for optimal energy management and operation control of stand-alone microgrid.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권6호
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• pp.2196-2202
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• 2018

The conventional power system allowed only downstream power flow. Therefore, even if a fault occurs, only the forward current flow is considered. However, with the interest in distributed generation (DG), DGs such as Photovoltaic (PV), Wind Turbine (WT) are being connected to a power system. DGs have many advantages, but they also have disadvantage such as generation of reverse flow. Reverse flow can severely disrupt existing protection systems that only consider downstream power flow. The major problems that may arise from reverse power flow are blinding protection and sympathetic tripping. In order to solve such problems, the methods of installing a directional relay or a fault current limiter is proposed. However, this method is inconceivable because of the economics shortage. Therefore, in this paper, a distance relay installed in existing power system is used to solve the protection problem. Modeling of distance relay has been carried out using ElectroMagnetic Transients Program (EMTP), and it has been verified through simulations that the above problems can be solved by a distance relay.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권4호
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• pp.70-75
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• 2011

Nowadays, modern gearboxes are characterized by high torque load demands, low running noise and compact design. Also durability of gearbox is specially a major issue for the industry. For the gearbox which used in wind turbine, gear transmission error(T.E.) is the excitation that leads the tonal noise known as gear whine, and radiated gear whine is also the dominant source of noise in the whole gearbox. In this paper, tooth modification for the high speed stage is used to compensate for the deformation of the teeth due to load and to ensure a proper meshing to achieve an optimized tooth contact pattern. The gearbox is firstly modeled in Romax software, and then the various combination analysis of the tooth modification is presented by using Windows LDP software, and the prediction of transmission error under the loaded torque for the helical gear pair is investigated, the transmission error, contact stress, root stress and load distribution are also calculated and compared before and after tooth modification under one torque condition. The simulation result shows that the transmission error and stress under the loads can be minimized by the appropriate tooth modification.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.432-436
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• 2007

본 연구의 목적은 3차원 풍력터빈 블레이드 최적형상설계를 위한 실용적이고 효율적인 설계 과정을 구현하는 것이다. 국내 연안의 해상풍력에 적용하기 위해서 통계적 모델을 이용하여 풍황 자료를 분석하였다. 설계에 관련된 많은 수의 설계변수를 효과적으로 관리하기 위해서 설계과정은 운용조건 최적화와 블레이드 형상설계의 2단계로 구성하였다. 실험계획법에 의해 추출된 각 운용조건점은 형상설계를 위한 입력값으로 제공된다. 형상설계 단계에서는 최소에너지손실 조건과 결합된 BEMT를 이용하여 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 블레이드 단면 익형은 NREL S830을 이용하였고, 익형의 공력성능은 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 설계된 블레이드 형상의 성능해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 반응면을 구성하였다. 좀 더 나은 성능을 가진 블레이드 형상을 찾기 위해서 초기설계공간에서 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 운용조건 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 연평균발생에너지를 최대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 제시된 최적설계과정은 풍력터빈블레이드 개발에 실용적이고 신뢰성 있는 설계툴로서 사용이 가능하다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.52-58
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• 2009

본 논문에서는 마이크로그리드(Micro grid, MG)의 설계에서 필요로 되는 에너지저장장치(Energy storage system, ESS)의 최소설비용량을 산정할 수 있는 확률론적 방법론을 제시하였다. ESS기술은 아직까지 경제성 측면에서 매우 높은 설비비용이 필요로 되기 때문에 적정 설비규모를 산정하는 것과 MG의 안정적인 운영을 위해서 최소 설비용량에 대한 가이드라인의 제시가 필요로 된다. 본 논문에서 제시한 방법론은 Non-dispatchable 발전원 출력의 간헐성과 모든 발전기의 고장정지확률을 고려하여 MG가 자체적인 에너지 Self balancing을 유지할 수 있는 ESS의 최소설비용량을 산정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.515-516
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• 2006

본 논문은 풍속이 변화하는 상황에서 풍력 발전 시스템의 동작을 실시간으로 모의할 수 있는 시뮬레이터의 구성과 실험 결과를 제시한다. 본 논문에서 제시하고자하는 풍력 발전 시스템 시뮬레이터는 실시간 시뮬레이터인 RTDS(Real Time Digital Simulator)와 11kW의 AC 서보 시스템을 포함하는 전동기-발전기 실험 장치(MG set, Motor-Generator Set)로 구현되었다. RTDS는 풍속 모델과 블레이드, 터빈, 발전기를 포함하는 풍력발전 시스템 모델을 실시간으로 모의하며 MG-set은 실시간으로 모의된 풍력 발전 시스템의 물리적 상태를 구현한다. 풍력 발전 시스템 모델의 동작점 궤적과 최대출력점추종(Maximum Power Point Tracking)제어에 의한 풍력 발전 시스템 시뮬레이터의 운전 결과의 제시를 통해 시뮬레이터의 유용성을 검증하였다. 본 논문에서 제시된 시뮬레이터는 상용 실시간 시뮬레이터를 이용하여 간단한 소프트웨어의 수정을 통해 다양한 모델의 풍력 반전 시스템을 모의할 수 있으며 다양한 실험 조건에서 과도상태 및 정상상태 특성 실험이 가능하므로 풍력 발전 시스템의 발전기 특성 평가, 전력 변환 장치의 성능 시험 등에 활용이 가능하다.