• 제목/요약/키워드: grid-connected PCS

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태양광 시뮬레이터와 PCS를 이용한 배터리 방전시스템 구성 (Battery Discharge System Configuration using Photovoltaic Simulator and PCS)

  • 정다움;박성민;박성미;박성준;문승필
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.491-498
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    • 2020
  • Recently, In the production line of batteries, charge and discharge tests are essential to verify battery characteristics. In this case, the battery charging uses a unidirectional AC/DC converter capable of output voltage and current control, and the discharge uses a resistive load. Since this method consumes energy during discharge, it must be replaced with a bi-directional AC/DC converter system capable of charging and discharging. Although it is difficult to replace the connected inverter part of the bi-directional AC/DC converter system due to the high cost, the spread of the solar-connected inverter rapidly increases as the current solar supply business is activated, and thereby the solar-connected type Inverter prices are plunging. If it can be used as a power converter for battery discharge without program modification of the solar-powered inverter, it will have competition. In this paper, propose a new battery discharge system using a combination of a photovoltaic DC/DC simulator and photovoltaic PCS using a battery to be used as a power converter for battery discharge without program modification of a low-cost photovoltaic inverter. In addition, propose an optimal solar characteristic curve for the stable operation of PCS. The validity of the proposed system was verified using a 500[W] class solar DC/DC simulator and a solar PCS prototype.

주택용 단상 ESS-PCS의 전압손실과 직류링크 맥동을 고려한 직류측 배터리 사이즈 및 제어기 설계 (Design of DC Battery Size & Controller for Household Single-Phase ESS-PCS Considering Voltage Drop and DC Link Voltage Ripple)

  • 김용중;이진성;김효성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.94-100
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    • 2018
  • Generally, in a single-phase energy storage system (ESS) for households, AC ripple component with twice the fundamental frequency exists inevitably in the DC link voltage of single-phase PCS. In the grid-connected mode of a single-phase inverter, the AC ripple component in the DC link voltage causes low-order harmonics on grid-side current that deteriorates power quality on an AC grid. In this work, a control system adopting a feedforward controller is established to eliminate the AC ripple interference on the DC link side. Optimal battery nominal voltage design method is also proposed by considering the voltage loss and AC ripple voltage on DC link side in a single-phase ESS. Finally, the control system and battery nominal voltage design method are verified through simulations and experiments.

PSCAD/EMTDC를 이용한 ESS의 누설전류 모델링에 관한 연구 (A Study on Modeling of Leakage Current in ESS Using PSCAD/EMTDC)

  • 김지명;태동현;이일무;임건표;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.810-818
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    • 2021
  • ESS의 누설전류는 PCS(Power Control System)측 누설전류와 계통불평형 전류로 인한 누설전류로 구분되는데, PCS측의 누설전류는 정상 상태 운전 시, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 스위칭의 전압 변화량과 IGBT와 방열판 사이에 존재하는 기생 커패시턴스에 의해 발생한다. 또한, 계통불평형 전류에 의한 누설전류는 불평형 부하로 인해 발생한 불평형 전류가 Yg-∆ 결선방식의 3각 철심이 적용된 태양광전원 연계형 변압기의 중성선을 통해 ESS로 유입된다. 따라서, 본 논문에서는 방열판 유도공식을 통해 산정한 기생 커패시턴스에 의하여 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제시하고 또한, 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제안한다. 이를 바탕으로, 배전계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 배터리부, PCS부, AC전원부로 이루어진 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘과 배전 계통부, 불평형 부하부, ESS부로 이루어진 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 모델링하고, 누설전류의 특성을 평가한다. 상기의 모델링을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 외함의 저항과 접지저항의 크기에 따라 PCS측의 누설전류는 7[mA]에서 34[mA]로, 계통불평형에 의한 배터리 외함으로 흐르는 누설전류는 3.96[mA]에서 10.76[mA]로 증가하여 배터리측에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

정전류·정전압 기능의 1kW급 하이브리드 PCS 설계 (Design of 1kW Hybrid CC/CV PCS)

  • 이재민
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.529-536
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    • 2013
  • 태양광 풍력 하이브리드(Hybrid) 발전 시스템에서는 발전의 주 인자인 태양의 일조량과 바람의 세기 등이 환경적 요인으로 적절하지 못할 경우 충방전 성능의 한계를 가지고 있는 에너지 저장장치인 배터리를 충전하는데 어려움이 발생한다. PCS(power conditioning system)는 태양광 풍력 발전 시스템 운용에 필수적인데 기존의 대부분의 PCS는 중대형 중심이어서 소형 발전에 적합하지 않아 효율이 높고 안정적인 동작을 하는 소형 발전용 PCS 개발이 절실히 요구된다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하면서 상용(한전)전력과의 계통연계 및 독립 운영이 가능하고 배터리의 장수명화와 안정화가 가능한 1kW급 하이브리드 CC/CV(constant current/constant voltage)기능을 갖는 PCS를 설계하고 시제품으로 구현하여 그 성능을 검증한다.

중규모 태양광발전시스템 장기 실증운전 평가 (The long-term operating evaluation of the grid connected photovoltaic system)

  • 김의환;안교상;임희천
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.14-19
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    • 2009
  • The 50 kWp grid connected photovoltaic system which was installed at KEPRI site in 1999 has been operated more than 10 years. In order to acquire long term operation characteristics of medium size photovoltaic system, the operation test data related on power generation electricity and capacity factor of 50 kWp system, which have been collected since 1999, were analysed. From the analysing results, 57.7 MWh in annual power generation electricity of 50 kWp photovoltaic system in 1999 has been decreased 49.1 MWh in 2005 and reached 41.9 MWh in 2008. In addition to, the capacity factor of 50 kWp photovoltaic system also showed 13.2 % in 1999, 11.2% in 2005 and finally reached 9.6% in 2008. The operation test data showed a trend of decreasing of generation electricity and capacity factor during the 10 years operation time and we guessed that was caused by solar cell performance degradation and decreasing of PCS system efficiency.

엑티브 필터 기능을 갖는 계통연계형 단상 태양광 발전시스템의 제안 (Proposal of the Grid-connected Single Phase PCS including the Function of Active Filter)

  • 장성재;서효룡;김경훈;박상수;박민원;유인근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1077-1078
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    • 2008
  • The growing number of nonlinear loads such as static power converters has posed a problem on the quality of electric power supply. The active filters (AF) have been rapidly expanding with the advancement of power electronics technology. The purpose of the active filters is to compensate current harmonics and/or current imbalance. The authors have studied and introduced the PV-AF system; the PV power system, which is used widely as a dispersed source, including the function of active filter to compensate the harmonics caused by nonlinear loads. The PV-AF system has merits not only to compensate harmonics caused by nonlinear loads but also to increase the utilization of PCS. This paper describes the grid-connected single phase PV-AF system and the PSCAD/EMTDC simulation results.

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건물통합형 30kW태양광발전시스템의 설계 및 효율적 운전관리에 관한 연구 (A study on Design and Efficient Management of 30kW BIPV System)

  • 박세준;임중열;윤석암;차인수
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.15-20
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    • 2008
  • Building-integrated photovoltaics(BIPV) are increasingly incorporated into new domestic and industrial buildings as a principal or ancillary source of electrical power, and are one of the fastest growing segments of the photovoltaic industry. This paper presents design, operational features analysis, and PCS(Power Conditioning System) of grid-connected 30kW BIPV set up on the library of Dongshin University. For a sustainable photovoltaics system in this area, the data of the BIPV system are collected and analyzed by monitoring system using LabView. PCS of the grid-connected BIPV system, also, is designed for optimal operation with characteristics suggested in this paper.

HyperDB - A High Performance Data Analysis System Based on Grid Computing Technology

  • Kim, Tae-Kyung;Na, Jong-Hwa;Chon, Wan-Sup
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제18권1호
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    • pp.161-174
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    • 2007
  • In this paper, we propose a high performance database cluster system called HyperDB to process OLAP queries efficiently. HyperDB is a virtual database system running on top of internet-connected PCs; the PCs are used for their own purpose at ordinary times, but they are able to participate in the database cluster system at non-office hours. We propose fully logical replication technique and optimal parallel intra-query routing technique for extensibility and performance. Experiment for TPC-R benchmark shows significant performance upgrade compared with conventional approaches.

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계통전원 하모닉을 이용한 태양광 발전 시스템의 단독운전 검출기법에 관한 연구 (Study on the Islanding Detection Technique of the Grid-Connected Photovoltaic System using Grid Voltage Harmonic Coefficients)

  • 김일송
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.417-424
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    • 2010
  • 단독운전이란 계통의 점검이나 사고로 인해 피더가 계통과 분리된 상태에서 태양광 발전설비가 멈추지 않고 운전을 계속하는 것을 의미한다. 정전된 배선 선로가 충전되어 공중감전, 기기손상, 작업원 감전 위험성이 있기 때문에 법적으로 사양이 규제되어 있다. 신재생에너지의 보급이 늘어남에 따라서 단독운전의 검출 기준이나 계통 보호 사양들이 점점 강화되면서 새로운 연구 방법에 대한 요구가 늘어나고 있다. 본 연구에서는 계통전원의 하모닉 성분을 이용한 단독운전 검출방법에 대해서 다룬다. 태양광 발전 시스템이 계통에 연결되었을 경우와 분리되었을 경우, 계통연결점에서의 등가 고조파 성분이 달라지는 사실에서 하모닉 성분의 변화량으로 단독운전을 판별하는 방법이다. 이 방법의 장점은 기존의 방법보다 비검출 영역을 줄일 수 있고 빠른 검출시간을 가질 수 있다. 또한 계통전원의 외란에 대해서도 강한 특성을 가진다. 고조파 모델링을 이용한 이론적인 해석과 고성능 32-bit 부동소수점 DSP를 이용한 실험결과로서 본 연구의 타당성을 입증하였다.

3kW급 계통연계형 태양광발전시스템의 성능특성 평가분석 (Performance Analysis and Evaluation of 3kW Grid-Connected PV Systems)

  • 소정훈;정영석;유권종;최주엽;최익
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권8호
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    • pp.509-516
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    • 2004
  • The concerns of distributed generations including photovoltaic(PV) system have been increased around the world since PV system is becoming widespread as a clean and gentle energy source for earth. In the future high density grid-connected PV systems will be interconnected with distribution network. As a result, the stability and long-term reliability of PV systems have become more important issues in this area. Grid-connected PV systems have been installed and monitored at field demonstration test center(FDTC) and also data acquisition system(DAS) has been constructed for measuring and analyzing performance of PV system to observe the overall effect of environmental conditions on their operation characteristics. The performance of PV system has been evaluated and analyzed for component perspective (PV array and power conditioning system) and global perspective (system efficiency, capacity factor, and electrical power energy) by field test and loss factors of PV system.