• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.64-65
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• 2010

본 논문에서는 250kW급 태양광발전용 인버터에 대한 국내외 기술기준 및 계통연계접속기준에 의한 성능평가방법 및 장비에 대해 소개하고자 한다. 효율, MPPT(maximum power point tracking) 효율 등 정상상태 및 과도상태 성능과 각종 보호기능을 시험할 수 있는 태양전지 및 전력계통 시뮬레이터, 부하장치 등 각종 시험장비의 구성과 시험 방안에 대하여 기술하였으며 국내 기술기준에 의한 시험 결과를 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.216-218
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• 2019

태양광발전시스템은 최대의 전력을 생산하기 위하여 PV 패널의 운전을 최대전력점에서 동작하게 하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어가 필요하다. 그중 대표적인 방법인 P&O(Perturb and Observe) 알고리즘은 전류와 전압을 측정하여 계산된 전력의 값이 최대가 되는 전압의 운전점을 찾는다. 그러나 센서의 측정오차로 인하여 발전전력의 계산 및 전압의 제어에 불규칙한 오차가 발생하여 정확한 MPP 운전점을 찾지 못하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 전형적인 맑은 날씨와 흐린 날씨에서 취득한 일사량 데이터와 전류 및 전압 센서의 오차를 고려하여 P&O 알고리즘에 의한 전력 생산량을 시뮬레이션 한다. 시뮬레이션 분석을 통해 실제 날씨 및 센서허용오차 조건에서 MPPT 목표 효율을 극대화할 수 있는 최적의 MPPT 제어주기와 변량전압의 크기를 제시한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.24-26
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• 2018

본 논문은 일사량 변화 시, 최대 출력점을 추종하는 태양광 발전시스템의 동적 응답특성을 향상시키기 위해 가변 스텝 사이즈 기반의 P&O (perturb & observe) 알고리즘을 제안하였다. 제안된 기법은 일사량과 PV (photovoltaic) 전류 관계로부터 일사량 변화에 따른 최대 전력점 전류 $I_{MPP}$변화 특성을 이용하며, 새로운 I-V 곡선에서 PV 동작점을 최대 출력점으로 빠르게 이동시키는 고속모드와 정상상태 부근에서 정상상태 효율 향상을 위한 가변 스텝 모드로 구성된다. 시뮬레이션 및 실험을 통해 $500W/m^2$와 $1000W/m^2$ 일사량 증감 조건에서 제안된 MPPT(maximum power point tracking) 기법의 추종 성능을 검증하였으며, MPPT 주기가 2초이고 일사량 $500W/m^2$과 $1000W/m^2$ 증감을 할 때 추종시간은 약 30초 정도이며, 정상상태 PV 전압변동은 약 0.1V로써 일사량 변화 조건에서 제안된 MPPT 기법의 알고리즘 성능을 검증하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• v.11 no.1
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• pp.23-31
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• 2024

This paper addresses the enhancement of long-endurance solar-powered aircraft through the integration of a rechargeable battery and Maximum Power Point Tracking (MPPT) controller. Traditional long-endurance aircraft often rely on non-renewable energy sourcessuch as batteries orjetfuel, contributing to carbon emissions. The proposed system aims to mitigate these environmental impacts by harnessing solar energy and efficiently managing its storage and utilization. The MPPT controller optimizes the power output of photovoltaic cells, enabling simultaneous charging and discharging of the battery for propulsion and servo control. A prototype is presented to illustrate the practical implementation and functionality of the proposed design, marking a promising step towards more sustainable and enduring solar-powered flight.

• Journal of Power Electronics
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• v.15 no.3
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• pp.806-818
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• 2015

Based on the inherent relationship between dc-bus voltage and grid feeding active power, two dc-bus voltage regulators with different references are adopted for a grid-connected PV inverter operating in both normal grid voltage mode and low grid voltage mode. In the proposed scheme, an additional dc-bus voltage regulator paralleled with maximum power point tracking controller is used to guarantee the reliability of the low voltage ride-through (LVRT) of the inverter. Unlike conventional LVRT strategies, the proposed strategy does not require detecting grid voltage sag fault in terms of realizing LVRT. Moreover, the developed method does not have switching operations. The proposed technique can also enhance the stability of a power system in case of varying environmental conditions during a low grid voltage period. The operation principle of the presented LVRT control strategy is presented in detail, together with the design guidelines for the key parameters. Finally, a 3 kW prototype is built to validate the feasibility of the proposed LVRT strategy.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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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.

• Journal of IKEEE
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• v.18 no.1
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• pp.159-164
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• 2014

This paper targets the development of micro-converter such as a power converter for photovoltaic module. In corresponding to the poor performance of centralized PV system under partial shading, the power converter for single PV module to maximize the energy harvest from PV module. The power converter is constantly tracking the maximum power point of photovoltaic system and increases energy output power. To minimize the quantity of devices and switchs, 320W solar micro-converter is developed using synchronous rectifier. From the basis of these results, through simulations and experiments were verified efficiency.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.20 no.5
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• pp.395-401
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• 2015

This paper proposes a new bidirectional DC-DC converter with high efficiency. The proposed converter is composed of a flyback and a tapped-inductor boost converter to satisfy extreme operating conditions with low cost. The outputs are connected in series to achieve a high-voltage step-up. In the reverse direction, the proposed converter has an extreme step-down voltage. In this study, the proposed converter was employed with a 100 W hardware prototype. To design the controller, a small-signal transfer function of the proposed converter is derived. For PV power conditioning systems, a maximum power point tracking method is applied with perturb and observe method. To verify the operation of the bidirectional power flow, the current controller is applied. All of the controllers are employed with a digital signal processor.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.26 no.3
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• pp.227-236
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• 2021

This research proposes a modeling and controller design of a three-level boost (TLB) converter for the implementation of maximum power point tracking (MPPT) in the photovoltaic power conditioning system (PCS). Contrary to the output voltage control of the conventional controller, the Photovoltaic PCS requires an input voltage controller for MPPT operation. A TLB converter has the advantage of decreasing the inductor size and increasing efficiency compared with the existing booster converter. However, an optimal controller is difficult to design due to the complexity of the TLB operations, which have two operational modes on the duty ratio boundary of 0.5. Therefore, the unified linear model equations of the TLB converters, which can be applicable to both operational modes, are derived using linearized solar cell expressions. Furthermore, the transfer functions are obtained for the controller design. The MPPT voltage controller is designed using MATLAB SISOTOOL. In addition, a controller for capacitor voltage unbalancing is described and designed. The simulations and experimental verifications are conducted to verify the effectiveness of the small-signal analysis and control system design.

• Current Photovoltaic Research
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• v.10 no.4
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• pp.133-137
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• 2022

The economic feasibility of a photovoltaic (PV) system is greatly influenced by the initial investment cost for system installation. Also, electricity generation by PV system is highly important. The profits competitiveness of PV system will be maximized through intelligent operation and maintenance (O&M). Here, we developed a microconverter which can maximize electricity generation from PV modules by tracking the maximum power point of PV modules, and help efficient O&M. Also, the microconverter mitigates current mismatch caused by shading, hence maximize power generation. The microconverters were installed PV modules and demonstrated through the field tests. Power outputs such as voltage, string current were measured with variuos weather environments and partial shadings. We found that PV modules with the microconvertors shows 12.05% higher power generation compared to the reference PV modules.