• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권2호
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• pp.63-69
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• 2006

계통연계형 태양광발전 시스템(PV PCS : Photovoltaic Power Conditioning Systems)의 단독운전은 다양한 문제들을 야기 할 수 있으며, 따라서 이는 반드시 방지되어야 한다. 실제로는 단독운전이 발생할 확률이 매우 낮지만, PV PCS가 공급하는 유 무효 전력이 부하가 요구하는 유 무효 전력과 거의 일치한다면, 수동적인 방법만으로는 단독운전 검출이 힘들게 된다. AFD(Active Frequency Drift) 기법은 주파수 바이어스 방법이라고 일컬어지는 방법으로, 단독운전 상태에서 계통과 연결된 노드전압의 주파수를 강제로 빠르게 또는 느리게 하여 단독운전을 검출하는 방법이다. 본 논문에서는 최근에 들어서 PV PCS의 능동적 단독운전 검출방법으로 많이 사용되는 AFD 기법의 불검출영역을 널리 사용되는 시뮬레이션 툴(PSIM)을 사용하여 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.217-218
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• 2014

전력 계통에 연계하는 신재생에너지 분산형 전원의 보급량이 지속적으로 늘어나면서 저압 계통의 공통 연계점에 다수대의 PCS(Power Conditioning System)가 집중적으로 설치되는 사례가 증가하고 있다. 최근 일본전기공업회(JEMA)는 계통 사고나 계획 정전 등으로 변전소 차단기가 개방되었을 때, 복수대 PCS의 능동방식이 서로 간섭을 일으켜 정해진 시간 내에 단독운전 검출기능이 작동하지 않게 되는 상황을 방지하기 위해 표준형 단독운전 능동적 방식을 공표하였다. 본 논문에서는 일본 단독운전 검출방식의 표준으로 지정된 스텝주입이 있는 주파수피드백 방식의 원리와 특징을 살펴보고, 이를 적용하여 연계 보호기능의 안전성 확보와 분산형 전원 보급에 기여하는 효과에 대해 소개하였다.

• 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 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.141-143
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• 2018

본 논문은 계통연계형 인버터의 단독운전 방지를 위해 정궤환을 이용한 무효전력 변동기법을 제안하였으며, 구현 및 실험을 통해 단독운전 방지 성능을 검증하였다. PCC 지점에는 양호도($Q_f$) 2.5의 특성을 갖는 3상 RLC 부하가 연결되며, 부하 공진주파수는 60Hz로 설정하였다. 무효전력 변동기법은 일정 크기로 주입되는 무효분과 주파수 편차를 이용한 정궤환으로부터 공급되는 무효분으로 구성된다. 계통연계 운전 시에는 일정한 무효전력 성분만이 공급되며 역률은 0.9975이다. 단독운전 발생 시, 일정 무효전력 때문에 변화된 PCC 주파수와 계통 정격주파수 간의 편차는 정궤환 성분을 활성화하고, 증가된 무효전력에 의한 PCC 주파수 변화를 검출하여 단독운전을 판단한다. 1.7kW 3레벨 T-타입 인버터를 통해 단독운전 방지 성능을 실험하였으며, 검출시간은 각각 53ms, 150ms로써 우수한 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.79-80
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• 2015

중요부하를 갖는 하이브리드 ESS에서는 계통이상시에도 중요부하에 끊김없고 안정적인 전원을 공급해야한다. 기존 직접 전류 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 주파수를 일정하게 유지하는 간접전류제어 기반의 인버터에서 무효전력변동 기법을 이용한 새로운 단독운전방지 기법을 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.539-547
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• 2018

계통 연계형 인버터는 단독운전 조건에서 반드시 전력 공급을 차단해야 한다. 이러한 이유로 분산 발전 시스템은 단독운전을 검출 기능을 반드시 가지고 있어야 한다. 분산 발전용 인버터에 적용되는 일반적인 방법 중에는 Slip-Mode frequency Shift (SMS) 단독운전 검출 기법이 있다. SMS 기법은 계통 전압의 주파수에 따라 무효 전력을 공급하여 단독운전 조건에서 계통 주파수를 허용 범위 밖으로 이동시키는 방법이다. SMS 기법은 안정적으로 단독운전을 검출할 수 있으며, 계통 전류에 고주파를 인가하지 않는다는 장점이 있으나, 무효 전류를 인가하기 때문에 계통 역률이 나빠져서 전력 품질의 저하를 가져온다. 본 논문에서는 계통 전원이 연결되어 있는 정상 조건에서 전력 품질 저하가 없는 수정된 SMS 기법을 제안한다. 600W 단상 인버터 실험을 통해 제안된 방법의 유효성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1195-1196
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• 2006

현 시대는 자원고갈 및 환경오염에 대한 대책으로 신재생 에너지시스템의 실용화 보급이 활성화하는 추세이며 이러한 일한으로 태양광 발전을 비롯한 분산형 전원은 계통될 경우 여러 가지 문제를 일으킬 수 있고 그 중 단독운전으로 계통보호측면에서 반드시 검출되어, 이 단독운전 태양광 발전시스템은 직류전동기와의 연계운전 시뮬레이션 하여 운전에 따른 시스템 주변장치의 성능개선 및 연계기술 개발을 도모한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.160-167
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• 2009

계통연계형 분산전원 시스템의 제어 기술 중에 전기적 안전성을 확보하기 위해 계통의 이상을 검출하여 분산전원을 분리 시켜야 하며 PCS의 이러한 기능을 단독운전 방지라고 불린다. 수동적인 기법으로는 단독운전시에 전력생산량과 부하 요구량이 일치할 경우 연계점의 전압 및 주파수 특성이 변하지 않으므로 검출하지 못하게 되는 상황이 발생하나, 능동 방식 중 현재 널리 사용되고 있는 AFD와 RPV 방식에서는 인버터 전류제어를 통해 미소한 왜곡을 주입하여 전력평형상태에서도 단독운전시에 연계점 전압의 주파수를 변동시켜 단독운전검출이 가능하다. 이 두 방식은 기준신호에 주입하는 왜곡형태가 서로 다르지만 이로 인해서 무효 전력성분이 발생한다는 측면에서는 두 방식이 같다고 볼 수 있으며, 무효전력 성분의 비율을 같도록 설계하면 같은 양의 주파수 변동이 생긴다. IEEE 929-2000 조건하에서 해석 및 실험을 통하여 제안된 해석방식 및 설계법의 타당성 그리고 두 방식의 연관성 등을 검증하였으며, 계통연계시 신뢰도 측면에서 어느 방식이 더 우수한지를 밝혀 향후 단독운전방지를 위한 적합한 방식을 제시하도록 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.29-31
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• 2019

본 논문은 EES용 인버터의 계통연계 동작과 단독운전 간 자율적인 모드 전환을 위한 제어기법을 제안한다. 제안하는 제어기법은 AC마이크로그리드의 ESS용 인버터의 계통연계 동작으로서 DC링크 전압을 제어와 계통 차단 시 단독 운전 동작으로서 부하에 전압 공급을 위하여 출력전압 제어 간 자율적인 모드전환을 통해 계통 고장 시에도 단독운전 검출없이 모드 전환을 성취한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.363-364
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• 2014

본 논문에서 제안한 단독운전 알고리즘은 무효전력 주입을 기반으로 설계하였다. 정상상태에서는 무효전력을 주입하지 않고 계통전압, 고조파, 주파수의 변동을 확인하여 제 1차와 2차 단계를 통해 무효전력의 주입량과 주입 방향을 결정하여 주입한다. 제안한 방법을 통하여 단독으로 운전될 때 뿐만 아니라 다수대 병렬운전할때도 단독운전을 200ms 이내에 검출됨을 확인하였다.