• 전력전자학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.373-380
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• 2018

This study proposes a new islanding detection method that uses the phase shift of feed-forward voltage and evaluates the performance of an existing method and the proposed method when the grid frequency changes within the allowable range under steady-state conditions. The investigated existing method, which is slip mode frequency shift (SMS), uses current phase shift to detect islanding. The SMS method supplies reactive current to the grid under this condition, but the proposed method does not generate additional reactive power because it does not depend on the current control loop. The performance in steady-state grid condition is evaluated through simulations and experiments.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.77-79
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• 2019

Islanding detection is one of the most important issues for the distributed generation (DG) systems connected to the power grid. The conventional passive islanding detection methods inherently have a non-detection zone (NDZ), and active islanding detection methods may deteriorate the power quality of a power system. This paper proposes a novel hybrid islanding detection method based on Digital Lock-In Amplifier with no NDZ by monitoring the harmonics present in the grid. Proposed method detects islanding by passively monitoring the grid voltage harmonics and verify it by injecting small perturbation for only three-line cycles. Unlike FFT for the harmonic extraction, DLA HC have lower computational burden, moreover, DLA can monitor harmonic in real time, whereas, FFT has certain propagation delay. The simulation results are presented to highlight the effectiveness of the proposed technique. In order to prove the performance of the proposed method it is compared with several passive islanding detection methods. The experimental results confirm that the proposed method exhibits outstanding performance as compared to the conventional methods.

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

• 전력전자학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.540-549
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• 2015

Unintentional islanding results in safety hazards, reliability, and many other issues. Therefore, the islanding detection of a power conditioning system of a distributed generation, such as a grid-connected photovoltaic inverter, is a key function for standard compliance. Currently, many anti-islanding schemes have been examined, but existing anti-islanding schemes have poor power quality and non-detection zone issues. Therefore, this study analyzes the non-detection zone in a more deliberate manner than the existing analysis of the non-detection zone and proposes a new anti-islanding scheme, which has negligible power quality degradation and no non-detection zone. Simulation and experimental results validate that the proposed scheme shows much better performance than other existing schemes.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제39권1호
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• pp.59-66
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• 2019

BIPV or BAPV installation applied to building is increasing through public utility mandates enterprise. Solar PV energy generates only during the day, but if it is operated in convergence with ESS, which stores electrical energy, it can restrain the fossil energy used in buildings throughout the day. A solution is to converge with PV system and ESS. However, PV systems and ESS connected to the power grid in parallel can cause problems of electrical stability. A study was conducted on the case of failure to detect islanding operation under the parallel operation of PV generation and ESS that are connected in parallel to power grid. Experiments conducted various non-islanding detections under the operating conditions. In the experiment results, when one PCS - PV inverter or ESS inverter - was operating under the islanding condition, it stopped working within 0.5 seconds of the Korean grid standard. However, when both of PV inverter and ESS inverter were operating at the same time under the islanding situation, the anti-islanding algorithm did not operate normally and both inverters continuously supplied power to the connected RLC loads. islanding detection Algorithm developed by each inverter manufacturer has caused this phenomenon. Therefore, this paper presented a new test standard for islanding detection.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.521_523
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• 2009

최근 고유가에 따른 발전비용 증가와 교토의정서 발휘로 인한 $CO_2$ 저감의무 등 환경보전이라는 사회적 요구와 맞물려 새로운 신재생에너지 분야에 관심이 고조되고 있는 실정이다. 이러한 신재생에너지로 대표되는 풍력, 태양광, 연료전지 등을 이용하는 발전방식은 저용량의 발전으로 대규모 집중형 전원이 아니 전력 수요지 근방에서 설치되는 비교적 작은 규모의 분산형전원(DG;Distribution Generator)으로 배전선로에 직접 연계됨에 따라 배전계통에도 큰 변화가 일고 있다. 분산전원(DG)이 배전계통에 연계됨에 따라 전압변동에 따른 전압조정, 고조파 계통유입에 따른 전기품질, 계통고장시의 분산전원의 단독운전 방지, 고장전류의 분산에 따른 선로의 보호협조 등 다양한 새로운 문제점이 대두되고 있고 이를 해결하기 위해 연구개발 및 신기자재개발 등이 활발히 진행되고 있다. 현재 배전자동화시스템에 적용되고 있는 고장검출 알고리즘은 단방향으로 전기를 공급하던 전통적인 배전방식에서 단순 과전류요소에 의해 고장검출하는 알고리즘을 적용하고 있기 때문에 분산전원이 연계된 양방향 전기공급 배전계통에서는 정확하게 고장구간을 검출하기 어렵다. 이로 인해 고장판단 문제점과 보호기기의 오동작 등으로 정확하게 고장구간을 판단하지 못하여 광역정전이 발생되고 고장복구가 장시간 소요되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 이를 해소하기 위해 양방향 전기공급 배전계통에서 고장이 발생시 고장점으로 유입되는 고장전류의 파형형태를 분석하여 고장 구간을 판단하는 알고리즘을 소개하고자 한다. 또한 다기능 mFRTU(mFRTUmulti-function Feeder Remote Terminal Unit) 의 고장 구간 판단 알고리즘의 신뢰성을 검증하기 위해 실선로에서 실증시험을 시행하였으며, 그 결과를 분석하여 타당성을 제시하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.22-33
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• 2021

태양광전원이 설치된 배전선로의 단선 등으로 결상사고가 발생하는 경우, 연계용변압기의 철심형태 및 결선 방법에 따라 여러 가지 문제점이 발생할 가능성이 있다. 즉, 단선사고 발생 시 태양광전원 인버터의 단독운전 방지기능에 따라 결상을 감지하여 발전을 정지해야 하지만, 결상을 인지하지 못하고 계속 발전하는 사례가 보고되고 있으며, 연계용 변압기의 역조류 현상으로 인해 결상된 상으로 전원을 공급하여 계통에 악영향을 주는 문제점이 발생하고 있다. 하지만, 기존의 결상사고 보호계전기(Open Phase Relay, 47)는 태양광전원 연계용변압기의 결선방식과 철심형태에 따라 결상된 상에 전압이 유지될 수 있어서, 결상사고 검출이 어려워, 새로운 결상사고 검출 알고리즘이 요구되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 전류비교방식의 개념을 이용하여, 연계용변압기 1, 2차측의 전류와 위상을 비교하여 결상사고를 검출하는 새로운 개념의 알고리즘을 제안한다. 또한, 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 수배전반, 저압배전선로, 부하, 연계용변압기, 태양광전원으로 구성된 배전계통과 결상사고 검출 보호장치의 모델링을 수행하고, 이를 바탕으로 결상사고 검출 보호장치를 구현한다. 상기의 모델링과 결상사고 검출 알고리즘을 바탕으로 태양광전원 연계용 변압기의 결선방식과 철심구조에 따라 결상사고 검출 보호장치의 특성을 분석한 결과, 결상 시 연계용변압기의 동작 기울기와 1차측 전류 불평형률이 보호장치의 정정 값(30[%])을 초과함에 따라 결상사고가 정확하게 검출되어, 제안한 알고리즘이 결상사고 보호방식에 유용함을 알 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.145-151
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• 2011

본 논문은 신 재생에너지원 중 태양광을 이용한 계통연계형 PV PCS의 단독운전 검출 성능을 극대화하고, 출력 전력의 품질 악화를 최소화 할 수 있는 개선된 능동 주파수 변이기법의 외란의 크기를 모델링, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하고, 이를 근거로 계통 보호 협조 및 안전을 위한 개선된 능동적 주파수 변이기법의 타당성을 검증하고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.546-552
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• 2012

This paper presents an active anti-islanding detection method using negative sequence voltage injection to the grid through a three-phase photovoltaic inverters. Because islanding operation mode can cause a variety of problems, the islanding detection of grid-connected photovoltaic inverter is the mandatory feature. The islanding mode is detected by measuring the magnitude of negative sequence impedance calculated by the negative sequence voltage and current at the point of common coupling. Simulation and experimental test are performed to verify the effectiveness of the proposed method which can detect the islanding mode in the specified time. The test has been done in accordance with the condition on IEEE Std 929-2000.

• 전기학회논문지
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• 제64권9호
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• pp.1315-1322
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• 2015

This paper proposes an active islanding detection method for the BESS (Battery Energy Storage System) with 3-phase inverter which is connected to the AC grid. The proposed method adopts the DDSRF (Decoupled Double Synchronous Reference Frame) PLL (Phase Locked-Loop) so that the independent control of positive-sequence and negative-sequence current is successfully carried out using the detected phase angle information. The islanding state can be detected by sensing the variation of negative-sequence voltage at the PCC (Point of Common Connection) due to the injection of 2-3% negative-sequence current from the BESS. The proposed method provides a secure and rapid detection under the variation of negative-sequence voltage due to the sag and swell. The feasibility of proposed method was verified by computer simulations with PSCAD/EMTDC and experimental analyses with 5kW hardware prototype for the benchmark circuit of islanding detection suggested by IEEE 1547 and UL1741. The proposed method would be applicable for the secure detection of islanding state in the grid-tied Microgrid.