• Journal of Power Electronics
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• 제17권5호
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• pp.1327-1337
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• 2017

Photovoltaic (PV) systems are influenced by disproportionate impacts on energy production caused by frequent mismatch cases. The occurrence of multiple maximum power points (MPPs) adds complexity to the tracking process in various PV systems. However, current maximum-power point tracking (MPPT) techniques exhibit limited performance. This paper introduces an enhanced simulated annealing (ESA)-based GMPPT technique against multiple MPP issues in P-V curve with different PV system structures. The proposed technique not only distinguishes global and local MPPs but also performs rapid convergence speed and high tracking accuracy of irradiance changing and restart capability detection. Moreover, the proposed global maximum power tracking algorithm can be applied in the central converter of DMPPT and hybrid PV system to meet various application scenarios. Its effectiveness is verified by simulation and test results.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.1-6
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• 2005

본 연구에서는 광고 조명으로 인한 에너지 소비를 극소화하기 위하여 OF-LED(Optical-Fiber LED)를 이용한 에너지 절약형 광고 조명 시스템에 대하여 연구하였다. 제안한 OF-LED광고 조명 시스템은 에너지 소비가 획기적으로 저감되고 시스템의 소형화가 가능하며, 부조일이 높은 장마철을 제외하고는 태양광 발전만으로 운영하는 큰 장점을 가진다. 태양전지의 출력 특성에 의한 배터리의 최단$\cdot$최적 충전을 위해 정전류$\cdot$정전압 제어법(CCVC)과, IncCond알고리즘을 병행하여 적용하였다 그리고 원칩 마이크로프로세서로 디스플레이 제어와 충 방전제어를 동시에 수행하도록 하였다. 이를 실험을 통하여 제시된 시스템의 유용성을 입증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.766-772
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• 2009

일반적으로 풍력발전은 광범위한 영역에 지속적인 바람을 요구하는 대형 시스템 위주로 개발이 되어왔다. 그러나 소형 풍력발전 시스템은 사용자에게 보다 친숙하고, 대형에 비해 보다 광범위한 적용이 가능하다는 점 때문에 최근 이에 대한 관심이 증가되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 배터리 충전에 효과적으로 도입될 수 있는 도시형 풍력발전을 위한 프로토타입 시스템에 대해 기술하며, 프로토타입 시스템에 효과적으로 도입될 수 있는 인공신경망 기반의 최대 전력점 추종 알고리즘을 제안하고자 한다. 또한 Matlab기반의 다양한 시뮬레이션 및 실제 시스템 설계를 통해 제안된 기법의 유용성을 확인하고자 한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.769-780
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• 2018

This paper presents an analysis of the power gain under partial shading conditions (PSC) when the partial shade loss is being compensated in photovoltaic(PV) system. To analyze the power gain, our study divides the mismatch loss into partial shade loss and operating point loss. Partial shade loss is defined as the power difference between a normal string and a partially shaded string at the maximum power point (MPP). Operating point loss is defined as the power loss due to the operating point shift while following the MPP of the PV array. Partial shading in a PV system affects the maximum power point tracking (MPPT) control by creating multiple MPPs, which causes mismatch losses. Several MPPT algorithms have been suggested to solve the multiple MPP problems. Among these, mismatch compensation algorithms require additional power to compensate for the mismatch loss; however, these algorithms do not consider the gain or loss between the input power required for compensation and the increased output power obtained after compensation. This paper analyzes the power gain resulting from the partial shade loss compensation under PSC, using the V-P curve of the PV system, and verifies that power gain existence by simulation and experiment.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.132-134
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• 2018

본 논문은 태양광발전 시스템에서 P&O 방식 기반의 제어 기법인 duty 제어와 전류 제어 방식의 최대전력점 추종특성을 동일모드 조건에서 비교하였으며, 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다. Duty 제어 방식은 P-V 특성곡선을 이용하여 전력과 전압의 변화량을 통해 duty 증감을 결정함으로써 동작점을 결정한다. 이와 달리, 전류 제어 방식은 P-I 특성곡선을 이용하여 전력과 전류의 변화량을 통해 전류 지령치를 생성하고 비례-적분제어기를 통해 전류제어를 수행하여 동작점을 결정한다. 두 가지 제어 방식의 정확한 비교를 위해 등가의 ${\Delta}duty$ 및 ${\Delta}I_{ref}$의 값을 선정하여 모드 변화에 따른 ${\Delta}V$의 변화를 동일하게 맞추었다. DC - DC 부스트 컨버터를 이용하여 시뮬레이션과 실험에 두 제어 방식의 태양광발전 시스템을 구성하여 태양광 전압과 전류, 에너지 측면에서 특성을 비교하였다. 최대 전력점이 1.7kW인 특성곡선 조건 하에서, 시뮬레이션과 실험의 결과로 두 방식은 동일 MPPT 모드 시 동일한 동작점에 존재하며, 같은 값의 전력을 출력하여 동일한 성능의 효율을 보임을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.155-157
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• 2005

This paper shows how to design a MPPT control of PV system using neural network PI self tuning. The conventional self-tuning methods have the voltage control problem of nonlinear PV system which can't adapt against any kinds of noise or operation circumstances. In this paper, supposed to solve these problem to PI parameters controller algorithm using ANN. In the proposed algorithm, the parameters of the controller were adjusted to reduce by on-line system the error of the output voltage of DC-DC chopper. In this process, EBPA NN was constituted to an output error value of a DC-DC chopper and conspired an input and output. The performance of the self-tuning controller is compared with that of the PI controller tuned by conventional method. The effectiveness of the proposed control method is verified thought the Matlab Simulink.

• 전기학회논문지
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• 제63권5호
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• pp.597-607
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• 2014

This paper proposes active power control and frequency support control schemes of wind turbine generation system by using modified Maximum Power Point Tracking(MPPT) of Permanent Magnet Synchronous Generator(PMSG). Most wind turbine generation system is completely decoupled from the power system and power output control with pitch control. According to the frequency deviation, however, MPPT control can not contribute to the frequency change of the power system due to its active power output control. For solving this, the de-loaded(DL) control scheme is constructed for the frequency support control, which is based on applying the active power output control in the rotor speed control of PMSG. The rotor speed by used in the proposed DL control scheme is increased more than the optimal rotor speed of MPPT, and then this speed improvement increases the saved kinetic energy(KE). In order to show the effectiveness of the proposed control scheme, the case studies have been performed using the PSCAD/EMTDC. The results show that the proposed active power output control scheme(DL control and KE discharge control) works properly and the frequency response ability of the power system can be also improved with the frequency support of wind farm.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권10호
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• pp.839-844
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• 2007

본 논문은 벅, 부스터, 벅-부스트 등의 부이용 DC-DC 컨버터 성능에 대하여 기술하였다. PV 시스템과 연계한 컨버터에 관한 특성이 고려된 동작특성 및 충전효율에 대하여 분석하였다. 그것은 MPPT 알고리즘과 더불어 수행되었다. 컨버터를 위한 기본 스위칭 방정식을 기술하고, 스위칭 상태에 따른 방정식을 해석하였다. 이 해석은 부이선택에 초점을 맞추고 있으며, 또한 컨버터 동작 및 제안한 알고리즘의 성능을 관찰하였다. 마지막으로 부이에 적합한 DC-DC 컨버터를 제안하였으며, 벅 컨버터에 대한 특성실험도 수행하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.153-156
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• 2001

Maximum Power Point Tracking(MPPT) Is used in wind power generation systems to maximize wind power turbin output power, irrespective of wind speed conditions and of the load electrical characteristics. In this paper we do the equivalent modeling the mechanical energy of wind power turbine according to wind speed into the synchronous generator. We analyse the equivalent modeling output part of rectifier into DC/DC converter input part theoretically. We design a control algorithm for variable voltage according to wind speed intensity and density so that load voltage of chopper is controlled steadily using the maximum power point tracking(MPPT) control method. We analyse a battery charging characteristics and a charging circuit for power storage enabling the supply of stable power to the load. We design a system and do the modeling of it analytically so that it supplies a stable power to the load by constructing a DC-AC inverter point. Also we design a charging circuit usable in actual wind power generation system of 30kW and confirm its validity.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권1호
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• pp.287-296
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• 2016

Conventional maximum power point tracking (MPPT) methods are ineffective under partially shaded conditions because multiple local maximum can be exhibited on power-voltage characteristic curve. This study proposes an improved cuckoo search (ICS) MPPT method after investigating the cuckoo search (CS) algorithm applied in solving multiple MPPT. The algorithm eliminates the random step in the original CS algorithm, and the conception of low-power, high-power, normal and marked zones are introduced. The adaptive step adjustment is also realized according to the different stages of the nest position. This algorithm adopts the large step in low-power and marked zones to reduce search time, and a small step in high-power zone is used to improve search accuracy. Finally, simulation and experiment results indicate that the promoted ICS algorithm can immediately and accurately track the global maximum under partially shaded conditions, and the array output efficiency can be improved.