• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.26 no.6_3
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• pp.1269-1278
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• 2023

This paper presents an operational technique that can secure the stability of DC-Grid centering on MG operated based on ESS in multiple MG where three DC-based microgrid(MG) are interconnected. MG1(PV 600kWp, ESS 1.5MWh) has an 830Vdc grid voltage, MG2(PV 300kWp, ESS 1.1MWh) and MG3(PV 100kWp, ESS 500kWh) are DC-based MG with a 750Vdc grid voltage, and MG1 and MG2, 3 are linked by separate DC/DC converters (BTB). In order to keep different grid voltages stable, the power transmission capacity between MG1 and two MG(MG2, MG3) connected with an independent BTB converter was adjusted to secure the overall stability of the system, and this was verified by confirming that the surplus capacity of ESS was maintained in actual operation.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.22 no.4
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• pp.353-359
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• 2017

To take advantage of electric propulsion, several large vessel kinds, namely, cruise vessels, icebreakers, drill ships, and warships, have been generally designed with Integrated Power System (IPS). Although most of these vessels have adopted AC distribution IPS, DC distribution IPS ships have recently emerged as a new promising technology thanks to the availability of the products related to the DC distribution system, in which the system's major advantages over AC distribution are reduced weight and fuel consumption. This paper presents the comparison results of a 10-t class fishing boat for the AC distribution and DC distribution cases. By replacing AC distribution system with DC distribution, 31-41% reduction in the weight of the electrical equipment weight and 20-25% reduction in the fuel consumption are expected.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.376-377
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• 2018

A hardware-in-the-loop (HIL) platform for a power management control of islanded DC microgrids is established. In order to avoid the complexity and high costs, a decentralized control based on the DC Bus Signaling (DBS) method is applied to the HIL system. The simulation results for the HIL microgrid platform have verified the effectiveness of power management strategy.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.202-203
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• 2016

최근 화석연료의 환경적인 문제와 경제적인 문제로 인하여 신재생 에너지원을 이용한 마이크로그리드의 연구가 활발히 진행되고 있다. 마이크로그리드는 연계되는 방식으로 AC와 DC 마이크로그리드로 구분한다. 두 마이크로그리드를 하나로 연계하여 장단점을 보완한다. 신재생 에너지원으로 전력을 공급하면 외부조건에 의하여 출력이 변화하게 되는데 에너지 저장장치를 이용하여 이를 보완한다. 또한 에너지 저장장치가 최대 방전이 되었을 때를 대비하여 디젤발전기를 운용한다. 끝으로 계통과 연계모드를 제시하여 독립운전과 계통연계에 대한 운전전략을 제안한다. 제안한 마이크로그리드 운전전략은 PSiM을 통해 시뮬레이션으로 검증하였다.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.26 no.6_3
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• pp.1259-1267
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• 2023

In recent years, as the demand for distributed power has increased, the need for microgrids connected to grid power and renewable power generation sources has emerged. In the case of DC microgrids, reactive power does not occur, and power conversion losses are reduced compared to AC when connecting to the load and power grid[2]. With the revitalization of the DC distribution network industry, various studies and demonstrations of DC microgrids have been carried out. In the case of the recent unit distribution, its stability and effectiveness have been verified through empirical and research analysis. However, there is a lack of empirical tests to prevent chain accidents for the protection of the power grid circuits and the misoperation of the distributed power system caused by individual accidents when connecting various distributed power sources and power grids. In this paper, the operation plan of a stable multi-circuit DC distribution connection for the demonstration site was verified through the protection cooperation and operation algorithm for the stable linkage management of the DC distribution network composed of such a multi-circuit.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.65 no.11
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• pp.1800-1805
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• 2016

The micro-grid designed as bipolar ${\pm}750V$ low-voltage DC power distribution system demonstrated by KEPRI, demands interconnection of a number of small decentralized power source including variable renewable generator. Therefore, variable researches for the influence of interconnection with the bipolar typed DC grid and these variable power sources are required for superior quality of power distribution. Renewable power generation simulators for the bipolar ${\pm}750V$ low-voltage DC power distribution system are necessary for such researches. In this paper, we carry out a research on the photovoltaic simulator that be actually able to interconnect with a bipolar ${\pm}750V$ low-voltage micro-grid. Simulator for this research is not only able to simulate photovoltaic generation according to weather informations and PV modules characteristics, but also contribute to stabilization of bipolar ${\pm}750V$ low-voltage of the system. Therefore, the simulator was designed to develop a system that can situationally respond to variable control algorithms such as the MPPT control, droop control, EMS power control, etc.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.29-31
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• 2019

본 논문은 EES용 인버터의 계통연계 동작과 단독운전 간 자율적인 모드 전환을 위한 제어기법을 제안한다. 제안하는 제어기법은 AC마이크로그리드의 ESS용 인버터의 계통연계 동작으로서 DC링크 전압을 제어와 계통 차단 시 단독 운전 동작으로서 부하에 전압 공급을 위하여 출력전압 제어 간 자율적인 모드전환을 통해 계통 고장 시에도 단독운전 검출없이 모드 전환을 성취한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.228-230
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• 2018

DC 마이크로 그리드를 위한 Three-Ports Half Bridge (THB) 제안하고 THB 컨버터의 효과적인 제어를 위한 동작 원리 및 수학적 모델링 그리고 각 포트 간의 전력을 독립적으로 제어하는 디커플링(Decoupling) 방법을 제안하고자 한다. DC 마이크로 그리드에서는 수용자의 부하 상황에 따라 계통뿐만 아니라 분산 전원 및 에너지 저장장치(ESS) 등에서도 전력을 공급받을 수 있다. 이로 인해 기존 전력제어 시스템의 경우 2-포트 컨버터 2개가 필요하고, 이는 부피뿐만 아니라 소자의 개수도 증가시키기 때문에 제작 및 설치 단가가 상승한다는 단점이 있다. 3-포트 컨버터의 경우, 하나의 변압기를 이용하고 전력스위치와 수동소자의 개수를 줄일 수 있으므로 기존의 전력변환장치 대비 전력 밀도를 높일 수 있다. 하지만 하나의 변압기를 이용하여 3개의 포트가 연결되어 있어 서로 간의 전력간섭이 일어나고. 과도기 때 의도 하지 않은 전력의 흐름이 발생할 수 있게 된다. 본 논문에서는 수학적 모델링과 분석을 통해 3-포트 컨버터의 동작원리를 알아보고, 각 포트 간 전력 제어의 상호 간섭을 제거할 수 있는 디커플링 방법을 제안하고자 한다. 또한, 모의시험과 1 kW급 시작품을 이용하여 제안한 디커플링 전력제어 방법의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.116-117
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• 2017

본 논문에서는 전압 민감도를 통해 직류 마이크로그리드의 전압 변동을 최소화하기 위한 드룹 제어 전원의 위치 선정 기법을 제시한다. 전압 민감도를 도출하기 위해 전력 흐름 분석을 수행하였으며, 드룹 제어의 특성을 반영하기 위해 드룹 버스를 도입하였다. 그러나 드룹 버스를 적용함으로써 전력망의 전압 민감도는 드룹 제어 전원의 위치에 의존하게 된다. 따라서 드룹 제어 전원의 위치에 따른 전압 민감도를 분석하고 이를 비교하여 DC MG의 평균 전압 변동이 최소화되는 위치를 결정하였다. 제안한 드룹 제어 전원의 위치 선정 기법의 결과를 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
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• v.24 no.4
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• pp.50-54
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• 2022

High temperature superconducting (HTS) magnets for large-capacity energy storage system need to be composed of toroid magnets with high energy density, low leakage magnetic fields, and easy installation. To realize such a large capacity of a toroid HTS magnet, an HTS cable with large current capacity would be preferred because of the limited DC link voltage and instantaneous high power required for compensation of the disturbance in the power grid. In this paper, the optimal operating strategies of the SMES for peak load reduction of the microgrid system were calculated according to the load variation characteristics, and the effect of compensation of the frequency change in microgrid with a SMES were also simulated. Based on the result of the simulation, key design parameters of SMES coil were presented for two cases to define the specification of the HTS cable with large current capacities for winding of HTS toroid coils, which will be need for development of the HTS cable as a future work.