• 제목/요약/키워드: grid connection

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가정용 연료전지 시스템의 계통연계 시 수용가 및 배전계통에서의 고조파 영향 평가 (An Assessment on Harmonics Effect in Customer and the Distributed Power System during Grid Connection of Residential Fuel Cell System)

  • 박찬엄;정진수;한운기
    • 전기학회논문지
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    • 제60권6호
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    • pp.1280-1285
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    • 2011
  • Recently, due to the use of fossil fuels for electric power production, carbon emissions increased excessively. Thereby, in order to replace fossil fuels, many studies about fossil fuels such as solar and fuel cell energy source are progressing. Fuel cell system has high energy conversion efficiency. Also, fuel cell system is environmentally friendly system because the carbon emission is almost not occur. Therefore, the fuel cell system is considered as the core technology of in the fields of the future energy and environmental. Fuel cell system has an effect on distribution power system because another power source of other than large power plants. So, fuel cell system can be degradation reason of power quality in the power system. In this paper, we constructed the system for an assessment on harmonics effect. The system is composed with power source, harmonics generation and linear load, fuel cell system. we also performed assessment on harmonics effect in customer and the distributed power system during grid connection of residential fuel cell system. An assessment cases are divided into three. A Case 1 is state that residential load and fuel system are connected to grid, Case 2 is state that residential load and harmonics load are connected to grid, and Case 3 is state that all loads are connected to grid. As a output of fuel cell system is increase, analysis results based on assessment system showed that power quality became more aggravation as effect of harmonics.

DFIG 고정자의 계통연계시 인덕턴스 변동을 고려한 가변이득 전류제어기 (Variable Gain Current Controller Considering Inductance Variations after the Connection of DFIG Stator to the Grid)

  • 신수철;유재성;홍정기;서인영;송승호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.293-298
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    • 2009
  • 본 논문은 이중여자 풍력발전기를 안정적으로 계통에 투입하는 알고리즘을 제안하였다. 발전기가 계통과 연계되는 순간 발전기의 내부 파라미터 값의 변동이 발생하며, 이는 계통 투입 전 발전기 파라미터에 근거한 RSC(Rotor Side Converter)측 전류제어기 이득 값에 영향을 준다. 이러한 영향으로 인하여 계통 투입 시 전류제어가 불안정하게 되거나, 전류제어 응답성이 낮게 된다. 따라서 계통투입 전 발전기 파라미터를 이용한 전류제어기 이득 값은 투입 후 바뀌어야 한다. 특히 회전자 전류제어기 성능은 순간 저전압 발생등 예상하지 않은 외란에 대하여 빠른 응답성을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 계통투입 전 후의 RSC측 전류제어기의 이득 값을 달리하여 안정적인 계통 투입이 가능하도록 하는 알고리즘을 시뮬레이션과 실험으로 증명하였다.

PMSG를 이용한 풍력 발전 시스템의 3병렬 운전과 계통 연계 기술 (Three-Parallel System Operation and Grid-Connection Technique for High-Power Wind Turbines using a PMSG)

  • 이상혁;정해광;이교범;최세완;최우진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.296-308
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    • 2010
  • 본 논문은 영구자석형 동기발전기를 이용한 풍력발전 시스템의 3병렬 운전과 계통연계 기술을 제안한다. 영구자석형 풍력발전 시스템에서 back-to-back 컨버터는 발전기와 계통에 직접 연결되므로 시스템 정격에 준하는 전력 반도체 소자와 필터가 요구된다. 본 논문은 시스템의 전력변환부를 3병렬로 연결하고 병렬 운전에 의해 발생할 수 있는 순환 전류는 적절한 내부 인덕터 선정으로 해결한다. 낮은 스위칭 주파수로 운전되는 대용량 풍력발전 시스템의 THD 규정을 만족시키기 위해 최적 설계된 LCL필터를 사용하고 LCL필터에 의해 발생할 수 있는 공진 문제는 전력이론을 통한 능동 댐핑 기법을 통하여 추가적인 손실 없이 보상한다. 또한 계통 왜곡 및 불평형 시 발생할 수 있는 전력 품질의 문제는 추가적인 보상 알고리즘을 적용하여 향상시킨다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 병렬 운전 시스템과 알고리즘의 타당성을 검증한다.

계통 연계 3상 인버터를 위한 LCL 필터 설계 및 EMTP-RV 시뮬레이션 연구 (A Study on LCL Filter Design and EMTP-RV Simulation for Grid-connected Three Phase Inverter)

  • 고윤석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.261-270
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    • 2021
  • 본 연구에서는 계통 연계 3상 인버터를 위한 LCL 필터를 설계 방법론을 연구하였다. 먼저, 대표적인 필터 구조들에 대해서 3상 인버터의 계통 연계를 위한 필터로서의 적용 시 장단점을 분석하였다. 다음, 3상 인버터의 계통 연계를 위한 필터 설계 방법론들을 분석하여 그리드 연계 시 고조파 요구 조건을 만족할 수 있는 효과적인 필터 설계 방법론을 결정하였다. 그리고 설계 방법론의 유효성을 확인하기 위해서 EMTP-RV를 이용하여 3상 인버터, LCL 필터 그리고 필터의 성능을 평가하기 위한 성능 평가 시스템을 모델링 하였다. 끝으로, 하나의 3상 인버터에 대한 LCL 필터를 설계하였으며, EMTP-RV 시뮬레이션 작업을 통해 3상 인버터의 출력 전류 리플의 크기가 제한됨을 확인함으로서 설계 방법론의 유효성을 검증할 수 있었다.

해상풍력 발전단지의 전력망 연계방식에 따른 고장전류 분석 (Analysis of fault current in offshore wind farm ccording to the grid connection method)

  • 안진홍;김일환
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.691-698
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    • 2020
  • 해상풍력 발전단지의 전력망 연계방식에 따라 설치비용이나 고장전류의 크기가 달라진다. 그렇기 때문에 단지의 용량과 위치 등을 고려한 효율적인 전력망 연계 방법이 필요하다. 특히 해상풍력 발전단지의 전력케이블은 대부분 비용 및 효율적인 부분을 고려하여 3-core를 사용한다. 케이블 단락 같은 고장이 발생하면 케이블 전체를 교체해야 하므로 수리비용 및 터빈 정지 기간을 고려하였을 때 비용적인 측면에서 상당한 손실이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 제주해상에 설치될 100 MW 풍력단지에 방사형, 링형, 성형 방식을 도입하여 이에 따른 3상 단락고장을 PSCAD/EMTDC 프로그램을 활용하여 컴퓨터 해석을 수행하고, 그 결과를 분석하여 모델 단지에 알맞은 전력망 연계방식을 제안하고자 한다.

동기기를 사용한 계통연계형 가변속 풍력발전 시스템의 AC-DC-AC 컨버터 구현 및 제어 (Implementation and Control of AC-DC-AC Power Converter in a Grid-Connected Variable Speed Wind Turbine System with Synchronous Generator)

  • 송승호;김성주;함년근
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제54권12호
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    • pp.609-615
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    • 2005
  • A 30kW electrical power conversion system is developed for a variable speed wind turbine. In the wind energy conversion system(WECS) a synchronous generator with field current excitation converts the mechanical energy into electrical energy. As the voltage and the frequency of the generator output vary according to the wind speed, a 6-bridge diode rectifier and a PWM boost chopper is utilized as an ac-dc converter maintaining the constant dc-link voltage with only single switch control. An input current control algorithm for maximum power generation during the variable speed operation is proposed without any usage of speed sensor. Grid connection type PWM inverter converts dc input power to ac output currents into the grid. The active power to the grid is controlled by q-axis current and the reactive power is controlled by d-axis current with appropriate decoupling. The phase angle of utility voltage is detected using software PLL(Phased Locked Loop) in d-q synchronous reference frame. Experimental results from the test of 30kW prototype wind turbine system show that the generator power can be controlled effectively during the variable speed operation without any speed sensor.

Simulink에서 풍력발전 연계시스템의 전압변동 시뮬레이션 (Simulation for voltage fluctuations of Grid-connected Wind Turbine Generators by Simulink)

  • 안덕근;노경수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1389-1391
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    • 2003
  • The development of wind turbine power generation has grown during the past ten years. An important question, when installing wind turbines with the generator connected directly to the grid, is holt much the voltage quality will be affected by the uneven power production and by the connection of the wind turbine to the grid. This paper presents the voltage fluctuation of grid-connected WTG(wind turbine generators) by MATLAB/Simulink.

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무효전력 보상을 포함하는 새로운 회전형 변압기 계통 연계 시스템 (New VFT Grid-Connection System Including Reactive Power Compensation)

  • 오정식;박태식;김성환;곽노홍;박장현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.143-150
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    • 2019
  • Back-to Back HVDC 방식을 사용한 비동기 계통연계 기술은 고조파 발생, 높은 비용 및 낮은 확장성의 문제를 가지고 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위하여 회전형 변압기를 이용한 비동기 계통 연계 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 회전형 변압기의 인덕턴스 성분으로 인한 무효전력이 발생되고 별도의 무효전력 보상설비의 추가 설치에 대한 문제가 필연적으로 발생된다. 따라서 본 논문에서는 회전형 변압기를 사용한 비동기 계통 연계 시스템의 필수요소인 정류용 AC-DC 컨버터를 유효전력 공급뿐만 아니라 무효전력을 보상할 수 있도록 설계함으로서 기존의 회전형 변압기의 무효전력 보상 문제를 해결하고자 하며, 제안된 방식은 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다.

선박 계통연계형 단상 2레벨 인버터의 THD 저감에 관한 연구 (A study on the THD reduction of single phase 2 level inverter for grid connection for ship)

  • 김정훈;김성환;이성근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권1호
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    • pp.64-69
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    • 2014
  • 본 논문에서는 선박내의 에너지 절감을 위하여 주거구역 전원인 단상 220V 교류전원에 접속이 가능한 계통연계형 단상 인버터시스템을 제작하여 저주파 L-C 필터 정수 및 스위칭 펄스의 데드타임 변화에 따른 전고조파왜곡율(THD)의 변화를 분석하였다.