• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.39-48
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• 2020

2017년 8월에 발생한 고창 전력시험센터를 시작으로, 현재까지 총 29건의 전기저장장치 화재가 발생하여 많은 재산피해가 보고되고 있다. 이에 대한 원인은 아직 정확하게 규명되지 않았으나, ESS(energy storage system)와 전력변환장치뿐만 아니라, 계통측 불평형 문제도 하나의 원인으로 고려되어야 할 것으로 보인다. 특히, 연계용변압기측의 순환전류가 자화전류에 영향을 미쳐, 의도치 않게 변압기의 철심이 포화되고 서지전압이 발생하여 ESS에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 부하불평형에 의한 불평형전류 발생시, ESS 연계용변압기로 순환전류의 유입과 변압기 포화로 인한 서지전압 발생 현상을 해석하기 위하여, PSCAD/EMTDC를 이용한 배전용변전소, 연계용변압기 및 수용가부하로 구성된 배전계통의 모델링을 수행한다. 또한, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 중성점 접지 저항기(neutral grounding resistor, NGR)를 통해 순환전류의 크기를 일정 값 이내로 저감시키는 방안을 제시하였다. 이를 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 연계용변압기의 결선방식 및 철심구조에 따라 일정 값(10[A]) 이상의 순환전류가 발생하여, ESS에 전기적인 위해 요인이 될 수 있음을 알 수 있었고, 변압기 포화로 인해 2차측에 최대 3[pu]의 서지전압이 발생될 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.35-45
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• 2022

본 논문에서는 PV 시스템에서 태양광 발전 시스템의 완전한 동작을 위해 DC-DC 벅-부스트 컨버터와 MPPT (Maximum Power Point Tracking)제어 시스템에 대한 완전한 동작 시스템에 대해 모델링하고 시뮬레이션을 수행하여 양호한 동작을 확인하고자 한다. 이를 위해 이중층 커패시터(EDLC:Electric double-layer capacitors )를 사용한 순간전압강하 보상장치가 개발되어 적용되고 있다. 따라서 태양광 발전의 ESS(Energy Storage System)를 고려한 PCS(Power Conditioning System)를 제안하여 부하평준화를 통한 전력의 안정적인 공급을 확인한다. 본 논문에서는 순간전압강하 보상장치(DVR :Dynamic Voltage Restorer)에 사용되는 전기 이중층 커패시터에 비해 동일 사이즈 대비 에너지 밀도가 높은 하이브리드 커패시터(hybrid capacitor)를 적용하는 연구를 하였고, 단상 3[kW] 계통 연계형 태양광 전력변환기를 제안하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.145-151
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• 2011

본 논문은 신 재생에너지원 중 태양광을 이용한 계통연계형 PV PCS의 단독운전 검출 성능을 극대화하고, 출력 전력의 품질 악화를 최소화 할 수 있는 개선된 능동 주파수 변이기법의 외란의 크기를 모델링, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하고, 이를 근거로 계통 보호 협조 및 안전을 위한 개선된 능동적 주파수 변이기법의 타당성을 검증하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.110.1-110.1
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• 2011

This study analyzed the performance of long term operation photovoltaic system The 50 kWp grid connected photovoltaic system which was installed at KEPRI site in 1999 has been operated more than 12 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 38.0 MWh in 2010. In addition to, the capacity factor of 50 kWp photovoltaic system also showed 13.2 % in 1999, 11.2% in 2005 and finally reached 8.8% in 2011. The operation test data showed a trend of decreasing of generation electricity and capacity factor during the 12 years operation time and we guessed that was caused by solar cell performance degradation and decreasing of PCS system efficiency.

• 신재생에너지
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• 제7권2호
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• pp.28-35
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• 2011

Recently, photovoltaic systems have been devolved into much larger systems up to MW-scale. Photovoltaic industry participants give their focus on power generation capability of photovoltaic modules because their benefits can be decided from the amount of generation. The information on long-term performance change of photovoltaic modules helps to estimate the amount of power generation and evaluate the economic cost-benefits. Long-term performance of a PV system has been analyzed with operation data for 12 years from 1999 to 2010. In the first year, the amount of yearly power generation was 57.7 MWh with 13.2% capacity factor. In 2007, the amount of yearly generation was 44.3 MWh with 10.14% capacity factor, and in 2010, the amount was decreased down to 38.1 MWh with 8.7% capacity factor. The result means that long-term capacity factor has been 4.5% decreased for 12 years and that the amount of generation has been decreased 34.0% for 12 years which is 2.8 % per year. The latter capacity factor has been decreased faster than 0.20%, the average rate for 10 years. The performance decrease of the PV system is meant to be accelerated. The decrease of performance and utilization is due to aged deterioration of photovoltaic modules and lowering conversion efficiency of PCS.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.1003-1014
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• 2019

본 논문에서는 PV 시스템에서 사용되는 회로들을 쉽게 해석할 수 있도록 모델링하였다. 시뮬레이션 툴은 직관적인 전기회로 시뮬레이션이 가능한 PSPICE를 이용하였다. 모델링한 라이브러리를 이용하여 태양전지의 사용에서 간과하기 쉬운 온도와 공간방사의 영향에 대해서도 시뮬레이션을 수행하였다. 이와 더불어 태양광 발전 시스템의 완전한 동작을 위해 DC-DC 벅-부스트 컨버터와 MPPT 제어 시스템에 대한 완전한 동작 시스템에 대해 모델링하고 시뮬레이션을 수행하여 양호한 동작을 확인할 수 있었다. 또한 시뮬레이션의 동작을 입증하기 위하여 시뮬레이션에서와 동일한 조건의 실제 시스템을 구성하여 실험을 수행 하였으며 실험의 결과와 시뮬레이션의 결과가 동일한 동작을 수행하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 단상 3[kW] 계통연계형 태양광 전력변환기를 제안하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.477-485
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• 2023

본 논문에서는 AC 리플이 리튬 이온 배터리의 수명에 미치는 영향을 실험적으로 분석한다. 에너지 저장 시스템(ESS)의 이용 효율을 높이기 위해 양방향 전력변환시스템(PCS)이 사용되며, 계통 연계 시 구조상 계통 주파수의 2배의 주파수를 갖는 전류 리플이 배터리에 인가되게 된다. 따라서, AC 리플이 Li-ion 배터리의 노화에 미치는 영향에 대해 분석하기 위해 DC 및 DC+AC 리플 사양의 충/방전 프로파일을 적용하여 노화 실험이 수행되었다. 실험 결과를 바탕으로 직류 내부 저항(DCIR), 증분 용량(IC), 표면 온도를 분석하였다. 결과적으로 AC 리플이 노화에 직접적으로 영향을 미치지 않으며 특정 주기 이 후 배터리 노화가 둔화되는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 AC 리플이 발생하는 어플리케이션에서 전류 리플을 줄이기 위해 적용된 필터를 개선하는 데 도움이 될 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.64-75
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• 2007

Photovoltaic systems utilize the infinite clean energy of the sun, without creating any air pollution or noise and mechanical vibration. A PV system operates without the need of fuel, rotation surfaces, high temperatures or high pressures. It is therefore to do maintain and simple to install as well as having a long life cycle. The global market for PV systems continues to grow rapidly by 30[%] per year. This paper suggests a new design method for the PV system installation that will allow to the improvement of system efficiency. This method is in accordance with the loss parameter compensation method designed for the PV systems and investigated through simulation and practical experimentation. It was applied to an interconnected 10[kW] grid PV system and was demonstrated in the field. Features such as solar array, PCS, system efficiency, performance and stability were considered. Through the proposed optimal parameter design method, the features of the system were studied, and the 10[kW] PV system was demonstrated and analyzed.

• 전기학회논문지
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• 제61권12호
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• pp.1791-1800
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• 2012

This paper presents effective design schemes for a photovoltaic (PV) and battery hybrid system that includes state-of-the-art technologies such as maximum power point tracking scheme for PV arrays, an effective charging/discharging circuit for batteries, and grid-interfacing power inverters. Compared to commonly-used PV systems, the proposed configuration has more flexibility and autonomy in controlling individual components of the PV-battery hybrid system. This paper also proposes an intelligent coordination scheme for the components of the PV-battery hybrid system to improve the efficiency of renewable energy resources and peak-load management. The proposed algorithm is based on a rule-based expert system that has excellent capability to optimize multi-objective functions. The proposed configuration and algorithms are investigated via switching-level simulation studies of the PV-battery hybrid system.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.132-134
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• 2009

신재생 에너지 분야에 적용되는 계통 연계형 인버터에서는 출력 전류 리플을 감소시키기 위하여 필터 인덕터가 필수적으로 사용된다. 현재 출력 인덕터로 적용될 수 있는 코아 재질로는 실리콘 함량이 2%정도인 일반 철심과 6.5% 정도인 슈퍼코아(Si 6.5%)와 Mega Flux 코아 정도가 있다. 본 논문에서는 각 코아별 특성을 살펴보고 인덕터 코아 특성 변화가 인버터의 효율 및 출력 전류의 THD에 미치는 영향을 인덕터의 값과 스위칭 주파수에 대해서 분석하였다. 또한 현재 시장에서 수요가 많은 10kW 태양광 인버터를 통하여 최적의 인덕터 설계에 대해 제시하고자 한다.