• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.617-628
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• 2016

본 논문은 철도차량의 추진용 유입식 변압기 및 AC/DC 컨버터를 대체하기 위한 지능형 변압기의 구조를 제안한다. 제안된 지능형 변압기는 반도체 스위칭 소자 및 고주파 변압기를 사용한 양방향 전력 변환 컨버터의 형태로써, 기존 변압기에 비해 경량화 되고, 역률 제어 등의 능동적인 제어 성능으로 인해 단상 계통 전원의 효율적인 활용을 가능하게 한다. 제안하는 지능형 변압기는 60Hz 교류 고전압을 직류 고전압으로 변환하기 위한 정류단으로 Neutral point clamped type 의 H-bridge 컨버터를 여러 개 직렬 연결해 구성했다. 직류로 변환된 입력단 전력은 고주파 변압기와 Neutral point clamped type H-bridge 컨버터 2개로 구성된 Dual-Active-Bridge 컨버터를 이용해 출력측에 필요한 저전압을 공급할 수 있도록 했다. 또한, 본 논문에서는 다수의 컨버터 모듈 내부 직류단 전압을 균형제어하며, 단상 교류 전원에서 직류 출력 전원간의 양방향 전력 제어를 가능하게 하는 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 지능형 변압기의 구조 및 제어 시스템은 75kVA 급 3.3kVrms 입력, 750VDC 출력의 지능형 변압기를 설계 및 회로 시뮬레이션 결과를 통해 검증했다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.18-25
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• 2008

본 논문은 HATLAB/Simulink에서 계통연계 풍력발전시스템의 특성해석을 위한 모델링을 제안하여 시뮬레이션을 수행한다. 이를 위해 풍속의 변화에 따른 발전기의 출력제어를 위해 피치제어를 수행하며, 연계변압기의 결선방법에 따른 고장전류의 변화를 살펴봄으로 하여 연계변압기의 결선방법과 고장전류와의 상관관계를 제시하였다. 아울러 풍력발전시스템의 연계변압기 중성점접지방식이 고장전류에 미치는 영향을 살펴본다. 계통에서의 1선 지락고장에 대해 연계변압기의 4가지 결선방식의 차이에 따른 고장전류, 전압 및 발전기의 특성 변화를 확인할 수 있었으며 중성점 접지방식의 차이에 따른 고장전류의 변화를 확인하였다. 사례연구를 통하여 제안한 Simulink에서의 시뮬레이션 모델의 효용성을 입증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.37-44
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• 2004

전력계통분야의 복합 대형화에 유연한 대처와 전력조류의 최적화 도모를 위해 사용되는 FACTS(Flexible AC Transmission System)기기 중 가장 유용한 UPFC(Unified Power Flow Controller)는 선로의 전압을 임의의 크기와 위상을 갖도록 제어하여 선로로 전송되는 유ㆍ무효전력을 총체적으로 보상하는 기능을 갖는다. 이런 UPEC가 계통에 연계되어 운영된다면 송전선로 매개변수가 변하기 때문에 계통의 영향을 많이 받는 거리계전기는 불필요한 오동작이 발생하게 된다. 즉 거리계전기에서 바라본 임피던스 영역(Impedance Zone)이 송전선로에 UPFC 연계시 각각의 보상 값에 의해 상당한 변화를 보임으로, 기존의 방식으로 정정된 Relay Setting Zone과 Adaptive Setting Zone은 현저한 오차가 발생하게 된다. 그러므로 계통에 연계된 UPFC의 운전 조건을 고려한 거리계전기 보호구간의 재설정이 필요하게 된다. 따라서 본 논문의 목적은 학습이 가능한 신경회로망(ANN)을 이용하여 거리계전기 동작의 신속성(Speed)을 기본으로 전력계통의 다양한 환경에 대해 거리계전기 응동 특성을 향상시키는데 있다. 학습 방법으로는 정적 및 동적인 비선형 시스템의 인식과 다변수 시스템에 적용 가능한 역전파 알고리즘(Back-propagation Algorithm)을 사용했다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.124-130
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• 2004

본 논문에서는 고조파 저감을 위해 사용하는 수동필터를 부하의 운전조건에 따라 자동으로 개$.$폐할 수 있는 DSP 기반의 제어시스템을 개발하였다. 수동필터 제어시스템은 부하에서 발생하는 전압, 전류, 고조파, 무효전력, 역률 등을 측정 및 감시하여 수동필터 개ㆍ폐 장치에 신호를 보내어 부하의 운전조건에 따라 필터의 각 분로를 자동으로 개$.$폐하게 된다. 이러한 제어시스템을 100마력 직류전동기 구동장치를 사용하는 계통에 수동필터와 함께 설치하고 전동기 운전조건에 따라 수동필터를 개$.$폐시키며 고조파 및 무효전력 등을 측정함으로써 성능을 입증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.49-58
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• 2000

본 논문에서는 FACTS(Flexible AC Transnission System)로 분류되는 여라 기기중 기존의 전압제어 및 무효 전력보상기들이 가지고 있는 바속응성과 불연속성 문제를 해결해줄 수 있는 정지형 무효전력 보상가(Static Var Compensator : SVC)를 포함한 전력계통에 신경회로망 제어기를 적용하여 안정화에 관하여 연구하였다. 제안된 신경회로망 제어기는 오차와 오차변화량을 입력하는 오차역전과 학습 알고리즘을 사용하고, 학습시간올 단축하기 위해 모멘텀 방법을 사용하였다. 제안된 방법의 강인섬을 입증하기 위해 중부하시 및 정상부하시에 초기 전력을 변동시킨 경우와 초기에 회천자각을 변동시킨 경우에 대하여 시스렘의 회전자각, 각속도 편차 특성 및 단 자전압의 동특성을 고찰하여 다른 시스템보다 응답특성이 우수합을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.221-229
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• 2023

최근 전력 계통에 인공 관성, 감쇠, 블랙스타트 기능, 독립 운전 기능 등을 제공할 수 있어 많은 주목을 받고 있는 Grid-forming(GFM) 컨버터는 저전압 Microgrids(MG)에서 낮은 라인 임피던스의 X/R 비율과 작지 않은 전력각으로 인한 유효전력과 무효전력 간의 커플링 현상이 발생한다. 이러한 전력 커플링 현상은 GFM 컨버터의 안정성 및 성능 저하 문제, 부정확한 전력 공유 문제, 제어 파라미터 설계 문제를 유발하고 있다. 따라서 본 논문은 GFM 컨버터와 관련된 제어 방법뿐만 아니라 전력 디커플링 방법에 대한 검토 연구로서, 유망 제어 방법을 소개하고 전력 디커플링 방법에 대한 비판적 검토를 통하여 향후 연구 활동의 접근성을 높이고자 하였다. 이에 따라 전력디커플링 방법 연구를 위해 향후 연구자들이 쉽게 접근할 수 있어 분산 발전원 확대에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.179-184
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• 2019

전기가 부족한 개발도상국 같은 많은 나라에서는 Off Grid 형태의 소형풍력발전이 전력공급 문제를 해결하기 위한 효율적인 핵심 솔루션이다. 몇몇 국가에서는 전력계통의 확장과 전기가 부족한 지역의 감소로 소규모 풍력을 도시의 도로 조명, 모바일 통신 기지국, 양식업 및 해수 담수 등의 분야에 이용하기도 한다. 이런 변화에 따라 소형 풍력 산업 규모는 대규모 풍력보다 큰 잠재력이 기대되고 있다. 소형 풍력발전의 경우 발전기는 가변 속도로 제어되는 특성이 있으며 발전기에서 발생하는 전압 및 전류에는 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC 변환 통합장치를 제안하며 기존 AC to DC 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 방식의 컨버터로서 인덕터 전류가 불연속모드로 제어되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위역률을 갖는 특성을 갖는다. 제안된 컨버터는 입력단에 LCL 필터 및 3상 정류 승압형 컨버터, 계통연계를 위한 단상 풀브릿지 형태로 구성되어 있으며 에너지저장시스템(ESS) 기능이 부가된 제어 시스템으로 풍력발전을 이동 평준화 방식에 의해 급변하는 전력에 대해 계통 안정화를 추구할 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.835-841
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• 2011

해상에서 운영되는 해양 시설물용 파력 발전시스템은 대용량 계통 연계형으로 개발되어 왔다. 그러나 등부표용 파력 발전시스템에는 소용량의 발전시스템이 운영 측면에서 효과적이다. 소형 파력 발전의 경우 단순히 전파 정류하여 축전지에 충전하는 방식(직결 방식)을 주로 사용한다. 본 논문에서는 소형 웰스터빈의 발전 특성을 고려하여 부스터 컨버터 기반의 파력 발전전력제어기를 개발하였다. 직결 방식과 부스터 컨버터 방식의 제어기를 설계하고, 실험을 통하여 그 특성을 비교하였다. 실험 결과 제안하는 제어기가 발전기의 출력전압이 낮은 구간에서 출력특성이 개선되었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.299-305
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• 2013

The complexity and severe nonlinearity of multi-machine power systems make it difficult to design a control input for voltage regulation using modern control theory. This paper presents a model-based PID control scheme for the regulation of the bus voltage to a desired value. To this end, a fourth-order linear system is constructed using input and output data obtained using the TSAT (Transient Security Assessment Tool); the input is assumed to be applied to the grid through the STATCOM (STATic synchronous COMpensator) and the output from the grid is a bus voltage. On the basis of the model, it is identified as to which open-loop poles of the system make the response to a step input oscillatory. To reduce this oscillatory response effectively, a model-based PID control is designed in such a way that the oscillatory poles are no longer problematic in the closed loop. Simulation results show that the proposed PID control dampens the response effectively.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권1호
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• pp.32-38
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• 2006

유도전동기는 기동 시 전류가 정격전류의 6$\sim$8배에 이르기 때문에 경 부하로 운전하는 경우에는 역률을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 과다한 기동전류로 인해 계통전원에 순간전압 강하를 유발시켜 선로의 전력품질저하가 심각하게 대두되고 있다. 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC 패키지를 이용하여 IEEE에서 제시한 배전 계통 13버스 모형 모델 및 유도기 부하를 모델링 하여 사고모의 및 DSTATCOM의 보상효과를 시뮬레이션을 통하여 보였다.