• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.662-671
• /
• 2020

최근, 국·내외적으로 CO₂배출의 저감을 위한 기술적인 방안 중 하나로 도서지역의 마이크로그리드에 기 설치된 디젤발전기의 가동률을 줄이고 신재생에너지전원의 비중을 높여 운용하고 있는 실정이다. 특히, 국내에서는 가파도, 가사도, 울릉도 등의 도서지역에 디젤발전기와 신재생에너지, 전기저장장치로 구성된 독립형 마이크로그리드의 실증 및 보급 사업이 활발하게 진행되고 있으며, 기존의 디젤발전기 대신 정전압, 정주파수(constant voltage constant frequency, CVCF) 기능을 가진 CVCF 인버터 및 CVCF 인버터용 배터리를 도입하여 마이크로그리드를 안정적으로 운용하는 연구들이 진행되고 있다. 그러나, CVCF 인버터 기반 마이크로그리드의 정상상태 운용특성에 있어서, 출력이 불안정한 태양광전원과 풍력발전과 같은 신재생에너지전원이 계통에 연계되면서 전력품질에 많은 문제가 발생하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 신재생에너지전원과 전기저장장치 연계에 따른 마이크로그리드의 운용특성을 분석하기 위하여, PSCAD/EMTDC를 이용하여 30kW급 마이크로그리드 시스템을 모델링하고, 이를 바탕으로 마이크로그리드 시험장치를 구현한다. 30kW급 마이크로그리드 시스템을 바탕으로 시뮬레이션 및 시험을 수행한 결과, 제안한 방법이 CVCF 인버터 기반의 마이크로그리드 시스템에서 저전압, 과전압 및 불평형 문제를 개선하는 데 유용함을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
• /
• pp.422-423
• /
• 2019

In accordance with the Carbon-Free Island by 2030 policy of Jeju Special Self-Governing Province, renewable energy sources are increasing in Jejudo Island. Due to the intermittent output characteristics of wind turbines, one of the renewable energy sources, which can cause unbalanced system conditions between the demand load and the power generation of Jejudo Island. The Korea Power Exchange limits the output of wind turbines for stabilizing the Jeju power system. Therefore, this paper proposes a method to supply a limited output of Sangmyeong Wind Farm in Jeju Power system to Energy Storage System(ESS) and Water Electrolysis Device(WED). The voltage and frequency fluctuation of the Jeju power system is checked accordingly. The simulation results are performed using the PSCAD/EMTDC program.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제27권2호
• /
• pp.37-44
• /
• 2007

As photovoltaic(PV) power generation system becomes more common, it will be necessary to investigate islanding detection method for PV systems. Islanding of PV systems can cause a variety of problems and must be prevented. However, if the real and reactive power of the load and PV system are closely matched, islanding detection by Passive methods becomes difficult. Also, most active methods lose effectiveness when there are several PV systems feeding the same island. The active frequency drift positive feedback method(AFDPF) enables islanding detection by forcing the frequency of the voltage in the island to drift up or down. In this paper the research for the minimum value of chopping fraction gain applied digital phase-locked-loop (DPLL) to AFDPF considering output power quality and islanding prevention performance are performed by simulation and experiment according to IEEE Std 929-2000 islanding test.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
• /
• pp.1684-1686
• /
• 2005

As photovoltaic(PV) power generation systems become more common, it will be necessary to investigate islanding detection method for PV systems. Islanding of PV systems can cause a variety of problems and must be prevented. However, if the real and reactive power of load and PV system are closely matched, islanding detection by passive methods becomes difficult. Also, most active methods lose effectiveness when there are several PV systems feeding the same island. The active frequency drift positive feedback method(AFDPF) enables islanding detection by forcing the frequency of the voltage in the island to drift up or down. In this paper the research for the minimum value of chopping fraction gain applied digital phase-locked-loop(DPLL) to AFDPF considering output power quality and islanding prevention performance are performed by simulation and experiment in IEEE Std 929-2000 islanding test.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권2호
• /
• pp.455-468
• /
• 2015

A microgrid (MG) with integrated renewable energy resources can benefit both utility companies and customers. As a result, they are attracting a great deal of attention. The control of a MG is very important for the stable operation of a MG. The droop-control method is popular since it avoids circulating currents among the converters without using any critical communication between them. Traditional droop control methods have the drawback of an inherent trade-off between power sharing and voltage and frequency regulation. An adaptive droop control method is proposed, which can operate in both the island mode and the grid-connected mode. It can also ensure smooth switching between these two modes. Furthermore, the voltage and frequency of a MG can be restored by using the proposed droop controller. Meanwhile, the active power can be dispatched appropriately in both operating modes based on the capacity or running cost of the Distributed Generators (DGs). The global information (such as the average voltage and output active power of the MG and so on) required by the proposed droop control method to restore the voltage and frequency deviations can be acquired distributedly based on the Multi Agent System (MAS). Simulation studies in PSCAD demonstrate the effectiveness of the proposed control method.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권9호
• /
• pp.526-535
• /
• 2018

최근, 도서지역에서는 $CO_2$ 배출의 저감을 위하여, 디젤발전기의 가동률을 줄이고 신재생에너지전원의 비중을 높여, 계통을 안정적으로 운용할 수 있는 방안들이 연구되고 있다. 특히, Carbon free를 목표로 하는 도서지역용 Micro-grid에서는 CVCF(constant voltage & constant frequency) 인버터를 기반으로 운용되는데, CVCF 인버터용 배터리의 SOC(state of charge) 상태에 따라, 계통의 부하소비 보다 신재생에너지전원의 출력이 큰 경우에 CVCF 인버터 내에서 발생하는 에너지 Sinking에 의하여, 배터리측 전압이 급격히 상승하여, 인버터의 과전압 보호동작에 의해 CVCF 인버터가 급격하게 탈락되어 계통에 정전이 발생하는 문제점이 일어날 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 CVCF 인버터를 기반으로 한 도서지역용 Micro-grid의 안정적인 운용을 위하여, 에너지 Sinking 시에 발생 가능한 CVCF 인버터의 탈락을 사전에 방지하는 과도상태 운용알고리즘을 제안한다. 또한, PSCAD/EMTDC의 모델링을 이용하여, 제안한 알고리즘을 적용한 Micro-grid의 과도상태 운용특성을 분석한 결과, 배터리의 전압과 SOC에 따라 CVCF 인버터가 탈락하는 과도상태를 사전에 방지할 수 있어, 본 논문의 유용성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
• /
• pp.92-96
• /
• 2004

Islanding of PV systems can cause a variety of problems and must be prevented. However, if the real and active powers of RLC load and PV system are closely matched, islanding detection by passive methods becomes difficult. Active methods enables islanding detection by forcing the frequency of the voltage in the island to drift up/down. This paper shows the simulation and comparision by Matlab for the active methods.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권9호
• /
• pp.6419-6424
• /
• 2015

현재 도서지역에 도입되어 운용되고 있는 풍력-디젤 하이브리드 발전시스템에는 풍속과 부하변동에 대하여 적정범위의 전압주파수를 갖는 전력을 공급하기 위하여 고가의 제어가 복잡한 플라이휘일 또는 배터리 에너지저장장치를 설치운영하고 있다. 그러나, 본 논문은 이와 같이 비경제적이고 복잡도가 높은 에너지저장장치를 설치하지 않고, 풍속 및 부하변동에도 안정적인 운전이 가능한 영구자석형(PMSG: Permanent Magnet Synchronous Generator) 풍력-디젤 복합발전시스템으로 구성되는 독립형 마이크로그리드의 운전제어 알고리즘과 모델링 방법을 제안하였다. 먼저, 부하 및 풍속변동에 관계없이 적정범위의 전압주파수를 유지할 수 있는 PMSG 풍력발전기의 운전제어 알고리즘을 제안하고, 이를 바탕으로 한 전가변속 운전이 가능한 PMSG, WT측 컨버터 및 Grid측 컨버터를 모델링하고, 이를 독립형 마이크로그리드에 적용하여 풍속 및 부하변화에 대하여 전압주파수가 적정범위내로 잘 유지됨을 입증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.100-108
• /
• 2005

본 논문은 제주-해남 HVDC 시스템의 주파수 제어를 다루었다. 논문의 주된 목적은 현재 사용되고 있는 동기조상기로부터의 주파수 입력원을 배제한 새로운 주파수 제어시스템을 개발하여 대체를 검증하는 것이다. 과도상태의 검토는 PSCAD/EMTDC를 이용하여 상세 모델링으로 구현하였으며, 개발된 HVDC 모델을 통하여 동기조상기의 운전정지와 계통변화에 대한 사고를 검토하였다. 결론적으로 본 논문에서는 모의실험을 통하여 현재의 동기조상기로부터 HVDC 주파수 신호원을 검출하는 것에 비하여 새로운 주파수 제어 알고리즘을 적용한 154[kV] 모선으로 변경이 제주 AC 계통의 변화에 좀더 능동적으로 대처할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권12호
• /
• pp.1375-1382
• /
• 2008

종래 발표된 D-CRLH 전송 선로의 설계상의 어려움과 주파수가 불가변성 문제를 해결하기 위하여 본 논문은 주파수 가변성이 있는 D-CRLH 전송 선로 구조 두 가지를 제안한다. 첫째 구조(type 1)는 DGS와 DGS 내의 아일랜드 패턴(island pattern)에 버랙터 다이오드를 연결하여 병렬 공진 회로 내의 $C_L$을 조절할 수 있고, 둘째 구조(type 2)는 스터브에 다이오드를 연결하여 직렬 공진 회로 내의 $C_R$을 조절한다. 바이어스 조절에 따라 RH/LH 대역에서 각각 +/-90도의 유의미한 전기적 길이를 갖는 이중 대역 주파수가 가변된다. $1{\sim}12\;V$의 바이어스 전압에 대하여 측정한 결과, LH 영역에서 -90도인 전기적 길이를 갖는 주파수가 type 1과 type 2에서 각각 $4.22{\sim}5.39\;GHz$와 $4.21{\sim}5.05\;GHz$이다. 또한, type 2의 경우에 RH에서 LH 영역으로 전환하는 주파수(${\omega}_{\infty}$)가 $3.26{\sim}4.22\;GHz$의 가변 영역을 갖는다.