• Journal of Power Electronics
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• 제16권5호
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• pp.1821-1832
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• 2016

This study presents a strategy using the synchronized output regulation method (SOR) for controlling inverters operating in stand-alone and grid-connected modes. From the view point of networked dynamic systems, SOR involves nodes with outputs that are synchronized but also display a desirable wave shape. Under the SOR strategy, the inverter and grid are treated as two nodes that comprise a simple network. These two nodes work independently under the stand-alone mode. An intermediate mode, here is named the synchronization mode, is emphasized because the transition from the stand-alone mode to the grid-connected mode can be dealt as a standard SOR problem. In the grid-connected mode, the inverter operates in an independent way, in which the voltage reference changes for generalized synchronization where its output current satisfies the required power injection. Such a relatively independent design leads to a seamless transfer between operation modes. The closed-loop system is analyzed in the state space on the basis of the output regulation theory, which improves the robustness of the design. Simulations and experiments are performed to verify the proposed control strategy.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.157-168
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• 2009

본 논문에서는 태양광 발전시스템을 이용한 승압 초퍼와 전압형 PWM(Pulse Width Modulation) 인버터인 전력변환기로 구성하였고, 안정된 변조를 위해서 동기신호와 제어신호를 원칩 마이크로프로세서에 의해서 처리하였다. 전력비교에 따라 시간 비율을 변화시키지만 태양전지는 전형적인 수하특성을 갖고 있어, 일사량과 온도변화에 관계없이 항상 최대 출력점을 추적하도록 승압초퍼를 제어하였다. 또한 PWM 전압형 인버터는 태양전지가 연속 발전할 수 없는 단점을 보완하기 위해 일반 상용전원과 연계함으로써 약 $10{\sim}20[%]$ 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원 복합형 전력변환장치로 구성하였다. 그리고 태양광 발전의 효율을 높이기 위하여 센서와 마이크로프로세서를 이용한 태양광위치추적 장치를 설계하여 고정방식의 태양광 발전에 대하여 비교해 보았다. 그 결과, 태양광 위치추적장치는 고정방식의 태양광 발전에 비해 5% 정도 개선됨을 알 수 있었다. 또한, PWM 전압형 인버터와 위상동기를 위해서 계통전압을 검출하여 계통전압과 인버터 출력을 동상 운전하므로 잉여전력을 계통과 연계할 수 있게 하였다. 그리고 고역율과 저고조파 출력을 유지함으로서 부하와 계통에 전력이 안정하게 공급될 수 있도록 제어하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.571-575
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• 2002

Generation of electrical energy faces many problems today. Solar power converters were used to convert the electrical energy from the solar arrays to a stable and reliable power source. The object of this paper is to analyze and design DC-DC converters in a solar energy system to investigate the performance of the converters. A DC-DC converter can be commonly used to control the power flow from solar cell to load and to achieve maximum power point tracking(MPPT), DC-AC converter can also be used to modulate the DC power to AC power being applied on common utility load. A DC-DC converter is used to boost the solar cell voltage to constant 360(V) DC link and to ensure operation at the maximum power point tracking, If a wide input voltage range has to be covered a boost converter is required. In this paper, author described that simulation and experimental results of PV system contain solar modules, a DC-DC converter(boost type chopper), a DC-AC converter (3-phase inverter) and resistive loads.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.405-414
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• 2011

최근 MCFC 등 고온형 연료전지를 이용한 분산 발전시스템의 상용화가 진행됨에 따라 수백 kW급 이상의 발전용 연료전지 PCS의 개발이 요구되고 있다. 본 논문에서는 MCFC 발전용 연료전지 시스템에 적합한 PCS의 최적토 폴로지와 MBOP 같은 독립부하의 전압품질을 고려한 LCL필터 설계기법을 제안한다. 승압용 DC-DC 컨버터는 인터리빙 방식을 적용하고자 하며 효율 및 부피 등을 고려하여 최적의 인터리빙 상수를 선정한다. 또한 계통에 주입되는 전류품질 뿐 아니라 독립부하의 전압품질도 고려한 LCL필터 설계기법을 제안하고 1kW급 축소 시작품으로 제안한 PCS 시스템의 타당성을 검증한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.420-428
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• 2018

본 논문은 태양광 발전시스템을 승압쵸퍼와 단상 펄스폭변조 전압형인버터를 사용하여 전원차단 경우나 전압변동 및 부하변동에 의한 출력전류 변화에도 일정한 출력전압을 유지하는 무정전 전원 공급장치(UPS)를 구성하였다. 본 시스템은 전압형인버터를 교류전원과 동기 시켜서 운전하고 정상상태에서는 전원으로부터 운전하고 정상상태에서는 전원으로부터 직류 측에 연결된 축전지를 태양전지를 이용한 광기전력효과와 함께 일정전압을 충전하며, 전원의 차단, 전원의 전압변동 및 부하전류의 변화에도 일정한 전압을 유지하도록 하였다. 에너지 저장장치 (ESS; energy storage system)를 상시 운영하여 공항의 기상 변화에 따른 파장별 LED 항공 유도신호 등을 효율적으로 운용하는 시스템을 구성 하였고, 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원복합형 전력변환장치로 구성되어 있다. 출력은 PWM방식에 의하여 양호한 파형이 되도록 하고 전원차단과 부하의 상태의 변화 및 전원 전압 변동에도 일정한 전압으로 출력됨을 실험을 통하여 확인 할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.207-208
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• 2011

중요부하를 갖는 계통연계 인버터에서 계통이상시 독립운전으로 전환하여 중요부하에 지속적인 전력을 공급하여야 한다. 기존의 제어 방식은 독립운전시 전압제어를 계통연계시 전류제어를 하기 때문에 모드전환시 과도상태가 발생하고 단독운전 검출전에도 부하의 전압과 주파수가 변동하여 중요부하에 심각한 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 모드 전환시 과도상태를 최소화하면서 단독운전 검출전에도 부하 전압과 주파수가 일정하게 유지하는 간접전류제어 기반의 계통연계 인버터에서 전압 고조파를 주입함으로써 NDZ(Non-Detection Zone)를 갖지 않는 단독운전방지 기법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.65-66
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• 2011

독립부하가 존재하는 계통연계 인버터에서 LCL필터 설계시 계통으로 주입하는 전류뿐만 아니라 독립부하 전압품질도 고려되어야 한다. 또한, LCL필터의 가격과 부피측면을 고려하여 고조파 감쇠율은 기준을 만족하면서 인덕턴스와 캐패시턴스는 가능한 작게 설계하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 계통전류의 고조파 기준은 만족하고, LCL필터 모델로부터 구해지는 전달함수를 이용하여 계통연계시와 독립운전시 모두 독립부하의 전압품질이 만족하도록 필터설계를 한다. 또한, 독립부하 전압리플, 인덕터 부피, 무효전류량, 시스템 대역폭에 가중치를 적용한 LCL필터 최적설계 방법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.522-523
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• 2011

독립부하가 존재하는 분산발전시스템에서 FRT 기능을 수행하는 경우, 계통의 이상전압이 인버터의 독립부하에 그대로 걸리게 되는 문제가 있다. 이에 따라 FRT 기능을 준수함과 동시에 독립부하에도 일정한 품질의 전압을 공급할 수 있는 전압보상기법이 제안된 바 있다. 이때 무효전류 주입에 의해 IGBT의 전류정격이 증가되는데 본 논문에서는 인버터의 정격 상승량 분석을 통하여 이에 맞는 스위치를 선정하고 인버터의 모델을 고려한 전압보상기법 제어기 설계 기법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.44-45
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• 2011

분산발전 시스템에서 계통연계 인버터는 계통에 전력을 주입할 뿐만 중요부하에도 안정된 전력을 공급하는 역할을 한다. 하지만 기존의 계통연계시 전류제어모드로 동작하고 계통이상 발생시 전압제어로 전환되는 제어방법으로는 모드 전환시 과도상태가 발생하여 중요부하에 심각한 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 모드 전환에 따른 과도상태를 최소화하기 위해 끊김없는 모드 전환을 위한 계통연계형 3-레벨 NPC 인버터의 제어기법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.196-197
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• 2011

기존 LCL필터 설계기법은 계통에 주입되는 전류의 고조파 저감만을 고려하였으나, 연료전지 시스템과 같이 독립부하가 존재하는 경우, 독립부하의 전압 품질을 보장할 수 있는 필터설계가 이루어져야 한다. 또한 필터성능은 유지하면서 인덕턴스와 캐패시턴스는 작게 설계하는 것이 중요하다. 본 논문에서 계통전류의 고조파 기준은 만족하면서 독립부하 전압리플, 인덕터 부피, 무효전류량, 시스템 밴드위스를 고려한 LCL필터 설계방법을 제안한다.