• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.35-37
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• 2019

본 논문은 배전선로 안정화 구현을 위한 무효전력 보상기의 새로운 무효전력 제어기법을 제안하였으며, 시뮬레이션 및 실험을 통해 무효전력제어 알고리즘의 성능을 검증하였다. 무효전력 제어는 동기좌표계 d축 전류성분 제어를 통해 수행되고, DC 링크 전압을 일정하게 유지하기 위한 전압 제어와 이에 필요한 유효전력은 q축 전류성분 제어를 통해 구현된다. 제안된 무효전력 제어기법에 포함된 DC 리플 보상방식은 추출된 DC 전압의 오프셋 성분을 제거하는 HPF(high pass filter)부와 HPF 위상 특성으로 인해 발생한 위상변화 특성을 보상하기 위한 지연함수부로 구성되며, 리플성분이 보상된 전압을 전압제어기 피드백 성분으로 적용하였다. 시뮬레이션 및 실험을 통해 DC 전압 리플 보상방식이 적용된 무효전력 제어 기법이 적용된 경우 전류 THD가 크게 향상된 결과로부터 제안된 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.41-43
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• 2019

송전망에 장거리 지중선로로 재생 발전원이 연계되는 경우, 지중선로의 커패시턴스 성분으로 인한 계통으로 무효전력 주입이 발생하여 전압상승을 야기시킬 수 있다. 또한 재생 발전원의 발전량 조절의 어려움은 경부하시 전력 생산과 소비의 불균형을 발생시킬 수 있으며 계통의 전압상승을 심화시킬 수 있다. 계통의 전압상승은 계통의 신뢰도를 저하시키고 계통운영에 어려움을 수반한다. 이러한 전압상승은 무효전력보상을 통해 완화가 가능하다. 인버터 기반의 재생 발전원은 무효전력제어 제어 정밀도가 높고 빠르게 제어가 가능하여 계통의 전압상승 완화에 좋은 솔루션이 될 수 있다. 본 논문에서는 송전망 계통에서의 전압상승 완화를 위한 재생 발전원의 무효전력제어기술을 설명한다. 재생 발전원의 무효전력지원에 따른 전압상승 완화 효과를 평가하기 위해 Matlab을 활용하여 송전망 전압상승 및 재생 발전원의 무효전력지원을 모의하였다. 계통 모델에는 영광의 태양광 및 풍력 발전소와 주변 계통의 파라메터를 적용하여 구현하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2003.11a
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• pp.60-64
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• 2003

신재생에너지 개발을 위한 권선형유도발전기의 유효전력제어와 무효전력제어에 대해 고찰하였다. 10kW DFIG에 양방향 AC/DC/AC 전력변환장치를 적용한 실험을 통해 유효전력제어와 무효전력제어를 검증하였고, 운전 개시 속도를 결정하는 방법과 전력변환장치 용량을 고려한 제어방법, 그리고 역률 가변을 통해 저속도 영역에서의 에너지 회수방안에 대해 고찰하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.424-425
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• 2011

한국전력공사 전력연구원에서는 2005년 전력IT 과제인 "전력계통 무효전력 관리시스템 개발"을 통하여 '전압관리시스템(VMS, Voltage Management System'을 개발하여 시범사업지역인 제주지역에 설치, 스마트그리드 실증사업에 참여하여 2013년 까지 운영할 예정이다. 전압관리시스템은 발전기 등의 순동무효전력원을 제어하여 계통 전압을 유지하는 중앙집중형 전압/무효전력 제어기이다. 이와 함께 한국전력공사에서는 제주지역의 전압/무효전력 특성 개선을 위하여 신제주변전소, 한라변전소에 각각 50MVA급 STATCOM을 설치하여 2011년 하반기부터 운영에 들어갈 예정이다. STATCOM 설비는 국부적인 전압/무효전력 개선을 위한 순동 무효전력원이다. 본 논문에서는 중앙집중형 전압/무효전력제어기인 전압관리시스템과 국부적인 전압/무효전력제어기인 STATCOM과 병렬 운전 에 따른 효과를 시뮬레이션을 통하여 검토하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.127-133
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• 1999

Ths paper deals with the active and reactive power control of Battery Energy Storage System (BESS) during its interconnection operation to power distribution system When an interconnection operation of BESS to power distribution system, it is well suited for peak load shaving and distribution voltage compensation by controlling the real and reactive power. Equivalent mxiel of the distribution system and the BESS is derived and power flow equations are presented to control the real and reactive power of BESS. In this paper, to control the active and reactive power of BESS, $P-\delta$ and Q-V control method and ntJIrerical description is presented. To verify the proposed control method, using PSCAD/EMTDC program simulates the active and reactive power control of BESS.f BESS.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.72-73
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• 2014

본 논문에서는 ITER 펄스전원계통의 무효전력보상기(Reactive Power Compensator)의 해석 및 검증에 대하여 기술하였다. ITER 펄스전원계통은 66kV에 흐르는 무효전력량을 250MVar이하로 제한하기 위하여 정지형 무효전력보상기(Static Var Compensator)의 대표적인 장치인 싸이리스터 제어 리액터(TCR)와 고조파 필터(HF)로 구성된 무효전력보상기(RPC)를 사용한다. RPC에 적용되어 여러 ITER 초전도 코일 전원장치에서 발생하는 무효전력의 크기를 예측하여 보상하는 무효전력 보상기법을 해석한다. 본 논문에서는 RPC의 무효전력 보상동작을 실제 제어기와 RTDS를 연동하여 실험하여 검증하였고, RPC의 유무에 따라서 66kV 계통의 무효전력 최대값이 120MVar에서 40MVar로 감소하는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.334-335
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• 2019

본 논문은 전기철도용 전력보상장치로 사용되는 단상 3레벨 인버터를 제작하였으며, 단상 3레벨 인버터의 유 무효 전력제어기를 설계하였다. 단상 3레벨 인버터는 유 무효전력을 제어하기 위해 가상 동기좌표계 축 상에서 PI 제어기를 통해 전류제어를 수행한다. DC 링크 제어는 3레벨 인버터를 고려할 때 DC 링크 전압의 상단부와 하단부 전압의 평형상태를 유지하기 위해 제어하는 밸런싱 제어기를 포함한다. 10kVA 단상 3레벨 인버터 프로토타입을 설계하였으며, 안정한 유 무효전력제어 특성 실험 결과를 통해 단상 3레벨 인버터의 설계 및 제어 동작의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.103-105
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• 2020

본 논문은 저압 배전선로의 전압 조정을 위해 상태관측기와 반복제어기를 적용한 무효전력 제어 알고리즘을 제안하였으며, 시뮬레이션 및 실험으로 이를 검증하였다. 무효전력 보상기는 단상 풀 브리지 인버터 구조이며 전압제어 시 DC 전압을 일정하게 유지하기 위한 전압 제어와 전류 제어기로 구성된다. DC 리플 보상방식은 상태관측기로 만들어낸 출력 값, DC 링크 리플 성분을 보상한 값을 전압제어기 피드백 성분으로 사용하여 전압을 일정하게 제어하였다. 무효전력을 안정하게 주입하기 위해 기본파 성분은 PI제어기로 제어하고 반복제어기를 PI제어기와 병렬로 연결하여 저차 고조파를 보상하였다. 반복 제어기는 동기 좌표계에서 구현됨에 따라 홀수파 고조파 성분을 제거하는 역할을 한다. 제안한 제어기법은 5kVar 단상 인버터 시스템으로 실험을 진행하였으며, 상태관측기와 반복제어기가 적용된 경우 THD가 9%에서 2%로 향상됨을 확인함으로써 제안한 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1052-1053
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• 2015

풍력발전기의 대용량화와 전력변환장치를 이용한 출력 안정화로 인하여 그리드 코드에서는 상정 사고 시 풍력발전기를 탈락시키지 않고 전압제어에 참여하도록 요구하고 있다. 풍력발전단지의 전압제어참여는 크게 단지 레벨과 발전기 레벨로 나누어지며, 개별풍력발전기가 단지 급 제어기로부터 무효전력 지령신호를 받아 필요량을 출력하는 구조이다. 따라서 풍력발전단지와 기존발전기 및 FACTS 설비와의 협조제어 알고리즘 연구에 앞서 개별풍력발전기의 전압제어특성에 대한 선행연구가 필요하다. 풍력발전기는 상정사고 시 전압강하가 크게 발생하는 경우 전압제어 Slope 특성을 이용하여 무효전력출력량을 산정하여 제어하도록 구성되어있다. 본 논문에서는 서로 다른 무효전력 출력 전압제어 Slope를 갖는 영구 자석형 풍력발전기의 출력특성에 대하여 모의하였으며, 해외 독일 Grid Code인 E.ON 및 SDLWindV에서 제안하는 전압데드밴드 변경 및 K_slope 변경을 통해 풍력발전기가 전압제어에 효과적으로 참여하여 전압강하가 개선됨을 증명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.125-126
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• 2016

여러 분산 발전 시스템으로 구성된 마이크로그리드는 계통연계 모드에서 부하의 수요에 담당하게 되고, 계통 사고가 발생할 시 독립 운전 모드로 동작을 해야 한다. 본 논문에서는 독립운전 모드 동작 시 제어 방식 중에서 유, 무효 전력제어를 통한 적절한 전력 분담을 실현하기 위한 드룹제어 방식을 다룬다. 이 방식은 선로 임피던스가 복합 성분으로 구성되어 있거나 불 평형 일 경우 여러 문제로 유,무효 전력 분담의 오차를 발생 시킨다. 이에 대하여 가상임피던스를 추가함으로써, 복합적 불 평형 임피던스에 기인한 유,무효 전력 분담의 오차를 해결 하여, 시스템의 유,무효 전력 분담을 개선 하고자 하였다. 가상 임피던스에 따른 출력 임피던스에 대해서 연구하고 이에 따른 드룹제어를 분석하고, PSIM 시뮬레이션을 이용하여 검증하였다.