• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.3 no.1
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• pp.77-84
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• 1998

This paper describes a control system design for the transmission STATCOM by applying a no-linear state feedback, and the performance analysis of the control system by simulations and scaled-model experiments. A mathematical model for the STATCOM was derived using a 3-phase equivalent circuit and a perturbation state equation with respect to a typical operating point. A transfer function to describe the dynamics of STATCOM was derived by considering nonlinear state feedback. A controller design was completed by analyzing the feedback system stability with root locus method. The performance analysis of the conceived control system was verified by simulations with the EMTP and experiments with scaled model, assuming that the STATCOM is connected to an 154kV transmission system. The results show that the conceived control system has excellent performance to control the reactive power of the transmission system.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.374-375
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• 2018

신재생에너지의 보급 확산과 전력수요의 증가에 따라 전력계통이 분산화되는 추세이며 이에 따라 배전계통의 안정화를 위한 전력계통 안정화 장치(Power System Stabilizer)로 그 사용이 확대되고 있는 추세이다. 따라서 대표적인 전력계통 안정화 장치인 정지형 무효전력보상장치(SVC: Staic Var Compensator)에 대한 다양한 토폴로지로 개발되고 있다. 또한 기술의 트랜드는 SVC에서 Statcom 기술 개발로 이어지고 있다. 최근 Statcom의 변환손실 및 경제적 단점을 극복하기 위해 Statcom과 SVC를 병렬로 사용하는 Hybrid 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 SVC 기능에서 TCC(Thyristor Controlled Capacitor)방식에서 문제가 되는 돌입전류 제한을 위한 새로운 Soft-Step Switching 방식을 제안한다. 또한 Statcom의 용량을 줄이기 위해 SVC용 무효전력 보상 리액터 및 콘덴서 군을 설계하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.955_956
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• 2009

계통의 전력품질을 향상시키기 위해서는 비선형부하로 인해 발생되는 무효전력을 보상해야 한다. 이러한 무효전력을 보상하는 알고리즘에서 지령치를 생성하기 위해 평균전력 또는 순시전력을 이용한다. 평균전력을 이용하는 방법은 매 한주기마다 평균전력을 계산하여 지령치를 생성하는 방법으로 필연적으로 지연시간이 발생하게 된다. 이에 반해 순시전력을 이용하는 방법은 매 스위칭 순간에 무효전력을 보상할 수 있어 시스템 응답속도가 빠른 장점을 가진다. 또한 유효전력과 무효전력을 계산하기 위해 디지털 필터를 이용하게 되면 회로구성이 간편하고 제어가 용이한 장점이 있다. 본 논문에서는 계통의 전력품질을 개선시키기 위해 1개의 LPF(Low Pass Filter)와 2개의 곱셈블럭으로 구성되는 디지털 필터를 사용하였다. 이의 유용성을 확인하기 위해 단상 능동전력 필터(active power filter)에 적용하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.125-126
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• 2012

무효 전력을 보상하기 위한 장치로 단상 인버터를 이용한 멀티레벨 인버터를 이용할 때 불평형 부하가 아닐 경우에도 각각 직렬 연결된 단상 인버터들 사이에서 DC-Link 불균등 현상이 발생한다. 이 불균등에 대한 원인 및 해결 방법을 제안하였다. 그리고 이 알고리즘을 이용한 시뮬레이션으로 그 가능성을 증명하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.20 no.10
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• pp.58-67
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• 2006

In this paper, real-time reactive power/power factor compensating equipment is suggested for improving power quality at electrical railway's substation in marshalling yard and designing optimal capacity of compensating equipment for actual apply at current marshalling yard. For this purpose, several kind of real-time reactive power/power factor compensating equipments are introduced and SVG(Static Var Generator) as optimal compensating equipment that is suitable for load characteristics of substation in marshalling yard is suggested. This paper shows proper simulations by suggested equipment using PSIM software and describe basic compensating principle and simulation results. Optimal capacity design for applying current marshalling yard is based on real measured power quality data. Power quality improvement that is performed by SVG as real-time reactive power/power factor compensating equipment is estimated at electrical railway's substation in marshalling yard. As reference, real-time reactive power/power factor compensating equipment is composed by voltage source inverter and DC capacitors.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.248-250
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• 2006

본 논문에서는 유도가열용 전원장치의 역률을 개선함으로써 효율을 극대화 시킬 수 있는 새로운 기법을 제안한다. 일반적으로 유도가열 부하의 경우 전기적인 특성상 Q(quality factor)값이 매우 크므로 인해 전원장치에서 공급되는 대부분의 전력은 위상차에 따른 무효전력이며 더불어 입력전류 고조파에 의한 무효전력도 포함되어 있다. 이러한 무효전력 성분을 보상하기 위해 유도가열용 전원장치 인버터부에 역률보상용 콘덴서를 부착하고 적절하게 운전하여 위상차에 따른 무효전력 성분을 보상할 수 있다. 또한 컨버터부에 간단한 보조회로를 추가하여 입력전류의 고조파를 제거함으로써 고조파에 의한 역률도 개선할 수 있을 뿐만 아니라 고조파로 인해 야기되는 문제도 사전에 차단할 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.147-149
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• 2004

미국 서부지역의 정전 경험을 통해 전압불안정 방지를 위한 무효전력 보상설비에 관한 연구가 진행되었고 STATCOM, SVC 둥과 같은 FACTS를 이용한 무효전력 보상설비의 설치 사례가 최근 보고되었다. 국내에서는 수도권 지역의 전력계통 운영 상환을 고려하여 전압안정도 향상을 위한 순동무효전력 설비 설치에관한 연구가 진행 중에 있으며, 본 논문에서는 최적의무효전력설비를 선정하기 위하여 해당분야의 국외사례를 조사, 비교, 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.304-305
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• 2015

본 논문에서는 국내 기존 제련 공장의 무효전력을 보상하기 위한 SVC(Static Var Compensator)의 구성과 제어기에 대하여 소개하고자 한다. 본 SVC는 제련 공장의 22.9kV 계통에 적용하는 보상장치로써 TCR(Thyristor controlled reactor), Air-core Reactor, 2,3,4,5차 고조파 필터, 제어반 등으로 구성된다. 이는 Hybrid SVC을 적용한 사례이다. 역율 제어와 전압 제어를 적용하여 전력 품질 확보를 기하고자 설계 되어졌으며 SVC의 용량 ${\pm}100MVar$가 적용되어졌다.

• 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 KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.242-243
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• 2011

우리나라의 전력 계통은 수도권에 부하가 집중되어 있는 반면에 발전 설비는 비수도권에 위치해서 대규모 북상 조류가 발생한다. 이런 대규모의 장거리 전력 전송은 계통의 안정도를 떨어뜨리고 사고시 전력 계통에 불안정을 야기할 수 있다. 때문에 이를 방지하기 위해 송전전력을 제한하게 되고 그로 인한 혼잡비용이 발생한다. 전압형 BTB(Back-to-Back) HVDC의 경우 유효전력과 무효전력의 독립적인 제어가 가능하므로 전압형 BTB HVDC를 수도권 전력 계통에 투입시켜 무효전력을 보상해줄 수 있다. 무효전력을 보상해주면 수도권으로의 융통전력이 더 증가하게 되고 그로 인한 혼잡비용을 절감시킬 수 있다. 본 논문에서는 PSS/E를 이용하여 전압형 BTB HVDC를 수도권 전력망에 투입하여 융통전력을 계산하고 이를 토대로 탄소세를 고려한 혼잡 비용절감 효과를 알아본다.