• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.416-417
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• 2019

In this paper, an effective power flow control strategy (PFCS) based on the centralized control approach and a DC-link (DCV) restoration algorithm for DC microgrid (DCMG) are presented. By investigating the statuses of system power units, eleven operating modes are given to ensure the system power balance under various conditions. To avoid the system power imbalance caused by the delay of grid fault detection, a reliable DCV restoration algorithm is proposed. In the proposed scheme, when an abnormal variation of the DCV is detected, the battery instantly starts a local emergency control mode to restore the DCV to the nominal value regardless of the control mode from the central controller. The simulations and experiments are carried out to prove the effectiveness of the PFCS and the proposed DCV restoration algorithm.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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• pp.355-357
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• 2020

최근 에너지 효율의 중요성이 높아지고 에너지 공급 형태가 다변화하면서 다양한 에너지원을 효율적으로 관리할 수 있는 마이크로그리드 개념이 중요해지고 있다. 본 연구의 산업단지 마이크로그리드 열거래 플랫폼은 실증사이트의 전기 및 열에너지 모니터링 기능과 열에너지 거래 정산 기능을 가지며, 이를 위해 정확하고 안정적인 실증사이트 데이터가 필요하다. 하지만 실증사이트 데이터는 에너지 단위의 불일치, 센서 및 현장 운영상태에 따른 불안정성 등의 문제가 있어 수집 직후 열거래 플랫폼에서 활용할 수 없다. 따라서 수집된 데이터를 활용하기 위해 엔진 최대 출력량, 최대 전력 사용량 등의 변수별 특성을 고려하여 데이터 전처리 프로세스를 설계 및 적용하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제9권3호
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• pp.52-58
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• 2020

최근 전 세계적 에너지 수요의 증가로 인하여 효율적 에너지 거래 기법에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 이와 마찬가지로 신재생 에너지 자원을 이용한 마이크로그리드 커뮤니티의 수가 폭증함에 따라 에너지 프로슈머(prosumer)로 알려진 에너지 마켓 플레이어 간의 peer-to-peer 에너지 거래도 빠른 속도로 활성화되고 있다. 본 논문에서는 에너지 프로슈머들이 하이브(hive)로 정의된 소비자(consumer)들의 에너지 요구에 대해 에너지 거래자(worker) 역할을 수행하도록 하는 하이브 전략 기반의 새로운 에너지 거래 기법을 제안한다. 각 에너지 거래는 자신의 프로슈머 순위(prosumer rating)를 지니고 있으며 요구된 에너지 거래에 대해 최상의 프로슈머 순위를 지닌 거래자를 선택하도록 한다. 선택된 거래자는 마이크로그리드 커뮤니티 내의 에너지의 생산과 공급을 조절하여 가장 효율적인 에너지 거래가 이루어지도록 한다. 제안된 기법의 성능 평가를 위한 시뮬레이션을 수행한 결과 에너지 거래자를 이용하여 하이브들의 에너지 수요 문제를 효율적으로 처리할 수 있음을 보였다. 또한 에너지 거래자의 거래이득을 증진하고 프로슈머 순위 관리를 효과적으로 수행할 수 있음을 검증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.29-35
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• 2011

본 논문에서는 신재생에너지원을 포함하는 독립형 마이크로그리드시스템의 멀티에이전트시스템 기반의 분산에너지관리시스템 설계를 위한 통합시뮬레이션 모델을 제안한다. 멀티에이전트기반 분산에너지관리시스템은 일반적인 중앙에너지관리시스템에 비해 여러 장점들을 가지고 있으나 각 상태에 따른 설계가 비교적 복잡하여 기존의 전력시스템 도구를 이용하여 분산 에너지관리시스템을 설계하기에는 많은 어려운 점들이 있었다. 또한 설계된 에너지관리시스템을 실제 시스템에 적용하여 평가하는 것은 비능률적이기 때문에 효과적인 에너지관시스템을 설계하기 위해서는 통합시뮬레이션 모델이 필요하다. 제안된 통합시뮬레이션 모델은 Matlab/Simpowersystem 기반의 마이크로그리드시스템의 시뮬레이션 모델과 이벤트기반의 알고리즘 설계에 많은 장점이 있는 Matlab/StateFlow을 이용하여 설계된 멀티에이전트기반의 분산에너지관리시스템으로 구성되었다. 통합시뮬레이션 모델의 효용성을 보이기 위하여 특정한 동작 조건들에서 제안된 모델의 출력들을 분석하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.133-141
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• 2010

마이크로그리드는 부하 인근지역에서 분산전원에 전력과 열을 동시에 공급할 수 있는 소규모의 온 사이트형 전력공급 시스템으로 신재생에너지의 확대보급을 위한 기반 조성이 가능하다. 이러한 마이크로그리드 시스템의 경제적인 구축을 위해 엔지니어링 프로그램의 활용이 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 선형계획법을 이용하여 마이크로그리드의 구축비용이 최소화될 수 있는 분산전원 최적조합, 그에 대한 경제성 평가 및 분석이 가능한 엔지니어링 프로그램을 개발하였다. 제시한 엔지니어링 프로그램은 GAMS를 이용하여 구현하였으며, 분산전원 최적조합 모듈 및 신재생에너지의 출력 예측 모듈을 포함하고 있다, 사용자의 편리성을 고려하여 구성하였으며, 사례연구를 통하여 제안한 프로그램의 유용성을 보이고 있다. 본 논문에서 개발한 마이크로그리드 엔지니어링 프로그램은 향후 마이크로그리드의 확대보급 및 에너지 수급 계획 수립에 활용이 기대된다.

• 전기학회논문지
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• 제65권2호
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• pp.239-246
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• 2016

In recent years, the power demand has been increasing steadily and the occurrence of maximum power demand has been moving from the summer season to the winter season in Korea. And since the control of electric power supply and demand is more important under those situations, a micro-grid system began to emerge as a keyword for the sTable operation of electric power system. A micro-gird power system is composed of various kinds of distributed generators(DG) such as small diesel generator, wind turbine, photo-voltaic generator and energy storage system(ESS). This paper introduces a method to determine the optimal capacities of the distributed generators which are installed in a stand-alone type of microgrid power system based on the fundamental proportion of diesel generator. At first, the fundamental proportion of diesel generator will be determined by changing from 0 to 50 percent. And then we will optimize the capacities of renewable energy resources and ESS according to load patterns. Lastly, after recalculating the capacity of ESS with consideration for SOC constraints, the optimal capacities of distributed generators will be decided.

• 전기학회논문지
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• 제68권1호
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• pp.27-35
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• 2019

There is a growing interest in various microgrid solutions that supply electricity 24 hours a day to off-grid areas where are not connected with the main grid, and Korea has many positive effects by constructing overseas microgrids as a country operating the emission trading scheme. Since it is not clear how to obtain load curves that is one of the inputs of the HOMER used to design a microgrid optimization plan, or it is necessary to examine whether electricity is supplied to the peak load level of the areas where have not received the electricity benefits from the viewpoint of the demand management, a methodology should be developed to know the load composition ratio and the shape of the daily load curve. In this paper, the relative coefficient and average load information for each load group obtained from the survey are used besides peak load and total average load. A mathematical model is proposed to derive the load composition ratio in the form of a Quadratic Programming and the load forecasting is performed using simple linear regression with future indicators. The effectiveness of the proposed method is confirmed for the Philippine island region supported by Korea Energy Agency and the Asian Development Bank.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제4권2호
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• pp.67-73
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• 2018

마이크로 그리드 환경에는 변압기, 스위치, 에너지저장장치 등 많은 종류의 전력 설비가 존재하지만, IoT 기술의 발달에 따라 온도, 압력, 습도와 같은 센서 정보를 취득할 수 있는 기회를 제공하고 있다. 기존의 마이크로 그리드 환경에서는 IEC 61850 표준에서 정의하고 있는 MMS 등의 통신 프로토콜을 준용하여 전력 설비와 플랫폼 간 통합 운용되고 있다. 그렇기 때문에 IoT 데이터를 수용하기 위해서는 IEC 61850 기반으로 구성된 데이터 수집 장치(FEP)에 IoT 데이터를 연계해 줄 수 있는 게이트웨이 기술이 필요하다. 본 논문에서는 마이크로그리드 운영 시스템 연계를 위한 IEC 61850기반 IoT 게이트웨이 플랫폼 프로토타입을 제안하고자 한다. 게이트웨이 플랫폼은 IoT 프로토콜(MQTT, CoAP, AMQP) 인터페이스 모듈과 데이터베이스, IEC 61850서버로 구성되어 있다. 데이터베이스의 경우, JSON 데이터를 저장하기 위해 오픈소스 기반의 NoSQL 데이터베이스인 Hbase와 MongoDB를 이용하였다. IoT 프로토콜을 검증하기 위해 라즈베리파이 아두이노 인텔 에디슨 SoC 기반 전력 IoT 디바이스 시뮬레이터를 이용하였고, IEC 61850은 Sisco's MMS EASY Lite를 이용하여 IoT 프로토콜과 IEC 61850 프로토콜간의 상호호환성을 검증하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제9권2호
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• pp.59-73
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• 2021

The purpose of this study is to develop a business model that efficiently converts diesel power generation systems to renewable energy microgrids (MG) in large-scale islands. Most of the previous studies on the conversion of renewable energy MG in islands had limitations dealing with efficiency from the perspective of suppliers. However, the microgrid has the characteristic of getting benefits through the interaction between the consumer and the supplier. In addition, the efficient MG business model from the perspective of new institutional economics is a structure in which consumers and suppliers jointly participate. Therefore, this study assumed that the MG business model in which the supplier's MG and the consumer's community solar participated would benefit all participants, and verified the assumptions using domestic island data. In terms of supplier investment, the cost of power supply (LCOE) of assumed model was calculated to be 14.0% lower than that of the diesel model and 3.7% lower than that of the supplier-only MG model. From the perspective of consumer investment, electricity bills are expected to be reduced by more than 200,000 won per household per year through self-generation of solar power. Social benefits are expected to reduce external environmental costs. The CO₂ emissions of the assumed model were calculated to be 39.5% lower than the diesel model and 1.5% lower than the supplier-only MG model. Therefore, the MG business model with consumer participation proposed in this study is expected to be an efficient alternative to renewable energy MG conversion in domestic islands, and is meaningful as an energy plan that improves the benefits of local residents.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.817-825
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• 2017

AC 방식 마이크로그리드는 다양한 DC/AC 인버터를 AC 네트워크에 연결하여, DC 방식 마이크로그리드의 약점을 극복 하고 있다. 그러나 소규모 마이크로그리드에서 일반적으로 발생하는 심각한 부하 불평형 현상에 의하여, AC 마이크로그리드 시스템의 성능을 약화시킬 수 있다. 이것은 마이크로그리드 내의 불평형 부하로 인하여 상별 에너지 흐름과 전압조정기능이 제한되기 때문이다. 이러한 불평형 전압문제를 해결하기 위하여, 3상 4-Leg 방식의 인버터가 제안되고 있지만, 이를 안정적으로 운용할 수 있는 제어알고리즘이 미비한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 부하 불평형에 의해서 발생하는 인버터의 전압 불평형 문제를 해결하고 안정적으로 제어하기 위하여 d-q제어를 기반으로 3상4선식 인버터의 각상 개별제어 알고리즘을 제안하였다. 또한, 이 알고리즘을 바탕으로 Matlab/Simulink를 이용하여 4-Leg 방식의 전압제어기 모델링을 수행하였다. 이 모델링과 250KW급 시험장치를 바탕으로 인버터의 출력전압 제어특성을 분석한 결과, 정상상태에서는 기존의 방식과 비슷한 특성을 보이지만, 과도상태에서는 제안한 각상 개별제어 방식이 기존의 방식보다 안정적으로 동작하여 제안한 방식의 유용성을 확인할 수 있었다.