• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.455-456
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• 2014

본 논문에서는 인버터 스위치의 PWM 펄스 전압에 의해 발생하는 발전기 단자의 과전압 현상을 해석하기 위해, 전력 케이블과 발전기의 고주파 모델링을 제시하고, 이에 의한 과전압 현상을 해석한다. 또한, 이 과전압 현상을 억제하기 위한 적절한 형태의 인버터 출력단 dv/dt 필터를 설계하고, 선정된 dv/dt 필터 토폴로지의 필터 파라미터의 범위를 제시한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권1호
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• pp.53-63
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• 2017

The increasing of wind power penetration level presents challenges in classical optimal reactive power dispatch (ORPD) which is usually formulated as a deterministic optimization problem. This paper proposes a two-stage stochastic programming model for ORPD by considering the uncertainties of wind speed and load in a specified time interval. To avoid the excessive operation, the schedule of compensators will be determined in the first-stage while accounting for the costs of adjusting the compensators (CACs). Under uncertainty effects, on-load tap changer (OLTC) and generator in the second-stage will compensate the mismatch caused by the first-stage decision. The objective of the proposed model is to minimize the sum of CACs and the expected energy loss. The stochastic behavior is formulated by three-point estimate method (TPEM) to convert the stochastic programming into equivalent deterministic problem. A hybrid Genetic Algorithm-Interior Point Method is utilized to solve this large-scale mixed-integer nonlinear stochastic problem. Two case studies on IEEE 14-bus and IEEE 118-bus system are provided to illustrate the effectiveness of the proposed method.

• 전기학회논문지
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• 제63권10호
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• pp.1402-1411
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• 2014

In this paper, the Maximum Power Point Tracking(MPPT) control of the small scale wind power generation system with a three-phase diode rectifier and the grid-connected inverter is studied. Without the need for the converter circuits to control speed of the generator, it is economical and the structure is simple. Compared with existing systems, it can be to reduce the power semiconductor switches and passive elements, and to implement the MPPT control with only DC-Link voltage control of the grid-connected inverter. In order to allow MPPT control without the characteristic information of the wind turbine, the P&O algorithm is applied, and these are verified by the simulation and experiment.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1015-1016
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• 2007

원격 전력 시스템의 요구 증가로 인해 작고 효율적이며 경제성도 우수한 풍력 발전기의 시장이 확대되고 있다. 이러한 응용 분야를 위해서 최근 들어 직접 구동 영구자석 발전기에 많은 관심을 가지게 되었다. 본 논문에서는 유한요소해석을 이용한 저속, 고토크의 외전형 직접 구동 영구자석 풍력발전기 개발을 위한 설계 모델을 제안하였다. 여기서 발전기의 코깅 토크의 분석을 통하여 기동 토크를 최소화하는데 대한 연구를 수행하였다. 또한 역기전력과 동기리액턴스, 효율을 계산하였다. 설계 모델을 토대로 3kVA, 90rpm의 풍력발전기 시제품을 제작하였다. 마지막으로 시제품의 성능 시험 결과를 통하여 해석모델의 정확성을 증명하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.739-748
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• 2013

본 연구에서는 고속도로 주행차량에 의해 인공적으로 발생하는 유도풍 해석을 CFD(Computation Fluid Dynamics)를 활용하여 수행하였다. 차량의 주행은 단독주행과 양방향으로 교행하는 경우에 대하여 해석을 하였으며, 차량의 공기역학적 특성보다는 중앙분리대 상부에 형성되는 유도풍에 집중하여 해석을 수행하였다. 주행차량의 유도풍 해석 결과 주행속도 50km/h인 경우 유도풍의 크기는 최대 2.2m/s, 90km/h는 4.0m/s, 120km/h는 5.3m/s인 것으로 검토되었으며, 차량주행속도 120km/h(33.3m/s)에 비해 약 2.0m 이격된 중앙분리대 상부 1.0m에서는 5.3m/s로 약 84%의 약화된 유도풍이 작용하였다. 차량의 유도풍은 차량이 통과하는 아주 짧은 시간만 유지되었다. 본 연구에서 주행차량의 유도풍 크기 분석을 통해 소형풍력기를 이용한 풍력발전이 가능할 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.11-15
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• 2011

본 논문은 풍력터빈의 출력 제어 방법에 관한 논문이다. MW급 풍력 터빈 출력제어의 기본 제어 구조는 가변속도 가변피치 방식을 사용한다. 가변속도 가변피치 제어는 파워 커브를 추종하기 위한 방법으로서, 풍속변화에 따라 이 제어방식이 어떻게 적용되는지 논의한다. 제어 시스템 설계를 위하여 단순화된 드라이브 트레인 모델이 사용되었다. 제어 시스템은 토크제어와 피치제어로 구성되고, 제시된 동적 모델을 사용하여 설계된 제어 시스템의 시뮬레이션 결과에 대하여 논의한다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권3호
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• pp.202-207
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• 2018

This paper presents the efficiency of a floating vertical axis wind turbine with variable-pitch. A model was designed to use the lift force and drag force for blades with various pitch angles. The blade's pitch angle is controlled by the stopper. To validate the efficiency of the wind turbine discussed in this paper, a model test was carried out through a single model efficiency experiment and wave tank experiment. The parameters of the single model efficiency experiment were the wind speed, electronic load, and pitch angle. The wave tank experiment was performed using the most efficient pitch angle from the results of the single model efficiency experiment. According to the results of the wave tank experiment, the surge and pitch motion of a structure slightly affect the efficiency of a wind turbine, but the heave motion has a large effect because the heights of the wind turbine and wind generator are almost the same.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.579-585
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• 2014

10kW 급의 소형 풍력 발전 시스템은 언덕이나 공원, 도시와 같은 협소한 지역에 유연하게 설치될 수 있다는 장점으로 인해 신재생에너지 분야에서 지속적인 연구와 개발이 이루어지고 있다. 이러한 풍력발전 시스템의 설계시에는 풍속변화에 따른 다양한 형태의 전력 제어장치의 체계적인 성능 분석이 요구된다. 그러나 실물 크기의 풍력발전기에 개발된 전력 제어장치의 직접 적용은 어려운 실정이며 따라서 실내에서 풍속의 변화에 따른 블레이드의 공력토크를 모사할 수 있는 토크 시뮬레이터를 사용하여 설계된 전력 제어장치의 성능을 분석하는 것이 바람직하다. 이에 본 연구에서는 3상 토크제어용 인버터, 3상 유도전동기, 벨트 감속기 및 PMSG로 구성되는 10kW급 풍력발전 토크 시뮬레이터를 개발하고자 한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권2호
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• pp.271-281
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• 2014

Fluctuating wind conditions necessitate the use of a variable speed wind turbine (VSWT) with a AC/DC/AC converter scheme in order to harvest the maximum power from the wind and to decouple the synchronous generator voltage and frequency from the grid voltage and frequency. In this paper, a combination of a three phase diode bridge rectifier (DBR) and a modified topology of the diode clamped multilevel inverter (DCMLI) has been considered as an AC/DC/AC converter. A control strategy has been proposed for the DCMLI to achieve the objective of grid interface of a wind power system together with local load compensation. A novel fixed frequency current control method is proposed for the DCMLI based on the level shifted multi carrier PWM for achieving the required control objectives with equal and uniform switching frequency operation for better control and thermal management with the modified DCMLI. The condition of the controller gain is derived to ensure the operation of the DCMLI at the fixed frequency of the carrier. The converter current injected into the distribution grid is controlled in accordance with the wind power availability. In addition, load compensation is performed as an added facility in order to free the source currents being fed from the grid of harmonic distortion, unbalance and a low power factor even though the load may be unbalanced, non-linear and of a poor power factor. The results are validated using PSCAD/EMTDC simulation studies.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.512-513
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• 2011

본 논문에서는 PMSG(Permanent Magnet Synchronous Generator)의 가변속-고정피치(Variable-Speed Fixed-Pitch) 풍력발전시스템을 위한 FLC를 기반으로 하는 최대 전력점제어(MPPT) 알고리즘을 제시한다. 최근에는 풍속변화에 대응하여 최대전력을 발생할 수 있는 가변속 풍력발전 시스템에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 국내의 지형적 조건에 따른 바람의 영향으로 풍력발전 시스템의 MPPT제어가 반드시 필요하다. 종래의 풍력발전 MPPT 제어는 응답속도 등에 대한 문제점이 나타난다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 파라미터 변동에 강인한 FLC를 기반으로 하는 최대 전력점 제어(MPPT)를 제시한다. 또한 본 논문에서 제시한 알고리즘은 시뮬레이션 결과를 통해 타당성을 입증한다.