• 전력전자학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.50-56
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• 1999

본 연구에서는 시간영역에서 전력이 해석되어지므로 이해하기 쉽고, 비교적 계측하기 용이한 상관함수에 의한 순시전력이론에 대해서 고찰하였다. 상관함수에 의한 순시전력이론은 시간영역에서 전압과 전류의 자기상관함수와 상호상관함수에 의해서 전력과의 전압과 상관성에 따라 상관전력과 비상관 전력으로 분해된다. 분해된 두 가지 전력성분으로부터 비선형 부항의 특성에 따라 전력과 전류를 유효성분, 기본파 무효성분 그리고 고조파성분 등 3성분으로 분해한다. 능동전력필터는 그 보상특성상 전력과 전류의 3성분만을 다루며, 실시간 제어를 위해 그외의 여러 복잡한 그리고 구현의 어려움이 있는 전력모델은 경제적이지 못하다. 상관함수적인 순시전력이론에 의해 분석된 전력성분들의 타당성을 입증하기 위해서 전압형 DSP능동전력필터를 제작하였다. 싸이리스터 제어 유도전동기 구동시스템의 전력을 제안된 순시전력이론에 의해 3성분으로 분해한 후, 이들 성분중에서 보상기준전류로 고조파성분과 기본파 무효성분을 각각 제어하여 그 보상결과로부터 타당성을 입증하였다.

• 전기의세계
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• 제43권1호
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• pp.5-12
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• 1994

교류 송전선로를 통해 전송되는 전력은 선로의 임피던스, 송/수전단 전압의 크기와 위상에 대해 함수관계를 갖는다. 따라서 이 세 독립 변수를 신속 정확하게 제어할 수 있다면 송전선로를 통해 전송되는 전력을 융통성 있게 조정할 수 있고, 결과적으로 최대전력의 전송, 계통의 과도안정도 증가 그리고 계통의 저주파공진 감쇄 등의 효과를 얻을 수 있다. 최근 대용량 GTO(Gate-Turn-Off) 다리이스터 개발에 힘입어 초대현 전압원 인버터의 제작이 가능해지면서, 이를 이용해 위의 세 변수를 제어하는 연구가 미국과 일본에서 활발히 진행중에 있다. 현재 이들 국가에서는 이미 야지시험(field test)을 위해 초대형 무효전력 보상장치(static condensor)를 제작 완료 했거나 제작중에 있어, 앞으로 이 분야의 연구는 계속 가속화될 것으로 보인다[1,2,7,8]. 본 해설에서는 먼저 위의 세 변수를 제어하기 위해 이론적으로 어떠한 보상법이 가능한가 알아보고, 이 보상법이 최대전력 전송과 계통 성능에 어떠한 개선을 주는지 기술하며, 마지막으로 이 보상법을 실행하는데 전압원 인버터가 어떻게 사용될 수 있는지를 설명하고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.377-385
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• 2000

본 논문에서는 국내 최초로 설치된 Custom Power기기인 배전용 STATCOM(STATic COMpensator)의 기기 신뢰성 확보를 위힌 기가 테스트 및 설계통 운전 분석결과를 보이고 있다. Custom Power는 유연송전시스템(FACTS : Flexible AC Transmission System)과 같이 교류전력계통을 제어함으로써 효율적이고 유연한 전력계통의 운용과 구성을 목적으로 한다. STATCOM은 Custom Power기기의 한 형태로 무효전력 보상, 전압조정, 그리고 전압 퓰리커 억제 등의 기능을 가진다. 본 논문에서는 STATCOM 시운전 결과 무효전력과 역률 보상에서 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있다.

• 전기기술인
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• 제233권2호
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• pp.51-58
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• 2002

지상 무효전력만을 보상할 수 있으므로 동기조상기 같은 융통성은 없으나 전기부하가 거의다 지상 부하이므로 이를 보상하기 위해 많이 사용되고 있다. 계통의 안정도에 크게 기여한다고 할 수는 없으나 정지기로서 손실이 최소이고 가격이 경제적이며 고장이 적어서 유지 보수가 편하다는 등의 장점을 가지고 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.357-363
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• 2012

본 논문에서는 단상PWM컨버터 차량의 새로운 운전방식에 대해 기술하였다. 최근의 전기차량은 PWM 컨버터를 채택함으로써 그 이전의 차량들에 비하여 역률을 1.0에 가깝도록 유지할 수 있게 되었다. 그러나 이들 차량은 컨버터 제어방식의 비교적 간단한 수정을 통하여 진상 역률 영역에서의 운전이 가능한데, 이러한 특징은 차량 자체만으로는 큰 의미가 없을지 모르나 급전계통과 연계하여 검토하는 경우 선로의 무효전력 손실을 보상함으로써 급전선로의 유효전력 손실을 감소시키고 전압 분포를 개선하는 효과를 나타내게 된다. 이동형 보상장치가 될 수 있다는 특징으로 무효전력 보상을 위해 일반적으로 검토되는 SVC와 비교해도 장점을 가지게 된다. PWM컨버터차량의 진상운전 조건 및 관련식의 유도와 함께 이러한 방식을 적용하기 위한 새로운 역률 제어 알고리즘을 제시하였다. SIMULINK 모델을 사용한 모의를 통하여 제시된 방법의 실 적용 가능성을 검토하였으며 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.69-74
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• 2010

풍력발전기가 계통에 연계되어 운전 중 바람의 변동에 따라 유효전력이 변동하면 연계지점에서는 전압변동이 발생하며 풍력발전기의 연계 위치 (PCC, Point of Common Coupling) 에 따라 그 값은 변동한다. 본 논문에서는 이러한 계통 연계 지점의 전압변동이 이상 전원에서 PCC지점까지의 등가 선로 임피던스와 풍력발전기 출력 전류의 곱에 비례함을 보였으며 이러한 전압변동을 억제하기 위하여 필요한 무효전력 요구량을 해석적인 방법으로 구하였다. 만일 풍력발전기 출력단 인버터의 용량 제한에 의해 무효전력 주입량에 한계가 있거나 전압변동 허용범위가 주어진 경우에는 그에 따라 무효전력 주입량을 변화시킬 수 있다. 제안된 알고리즘을 가변속 풍력발전시스템의 출력단 인버터에 사용하면 수시로 변동하는 유효전력에 따라 무효전력 요구량을 실시간으로 계산함으로서 PCC전압변동을 최소화할 수 있다. 제안된 알고리즘의 타당성을 검증하기 위해 실제 서해 도서지역에 설치된 소형 풍력발전기 및 전력 시스템 파라메터를 사용하여 Matlab과 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션을 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.328-329
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• 2010

STATCOM은 전력전자 기반의 전압형 인버터를 이용한 무효 전력 보상장치로써 우수한 전압 제어 능력과 빠른 동작 특성, 그리고 운용 및 유지/관리의 유연성으로 인해 기존에 사용되던 무효 전력 보상장치들을 빠르게 대체하고 있다. 효성중공업에서는 국내 최초로 100MVA STATCOM을 개발하여 한전 실 계통에 설치/운용한 바 있고 이 경험을 바탕으로 최근 논의되고 있는 제주 50MVA STATCOM의 개발에 착수하였다. 본 논문에서는 이 프로젝트와 관련된 배경을 설명하고 연구 과정 중에 수행된 제주 전력 계통의 STATCOM 설치 효과 모의 결과에 대해서 소개하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.171-177
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• 2014

PWM컨버터 차량은 전압벡터제어방식에 의해 부하역률 1.0에 가까운 운전이 가능하므로 기존 저역률의 위상제어방식 차량에 비해 급전선로 전압강하 측면에서 우수한 부하특성을 나타낸다. 그러나 이 경우에도 급 전구간 내의 운전밀도가 높거나 연장급전 구간에서는 선로손실의 증가 및 전압강하 현상이 심각한 수준으로 나타날 수 있다. 본 논문은 PWM컨버터 차량의 역률을 1.0으로 고정하여 운행하는 대신 차량의 운전 조건에 따라 가변적으로 최적 제어함으로써 급전선로의 손실을 최소화 하고 전압 프로파일을 개선하는 방법을 기술하였다. 제시된 방법은 동일 급전구간 내에 운행중인 차량을 대상으로 최대 경사법에 의해 선로의 무효전력손실이 최소화되는 개별 차량의 무효전력 보상량을 결정하게 되며, 이 방법을 표본 계통에 대해 시뮬레이션 한 결과 선로손실의 감소와 함께 전압 프로파일도 상당한 수준으로 개선됨을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.287-289
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• 2003

합천수력발전소는 1989년 준공이후 최근까지는 발전정지시 전력계통으로부터 전력을 수전할 경우 수전역률이 90%이상되어 문제가 없었으나, 2001년 6월경 전력계통이 논공154kV변전소에서 고령345kV변전소로 변경된 이후, 계통전압이 평균 $2.5{\sim}3.0kV$상승함으로써 역률이 약70%로 저하하였다. 이런 전압상승은 전력계통의 무효전력조정에 의한 것으로, 수전시 합천수력발전소의 평균소비전력은 주변압기 용량의 약0.55%로 전력계통에서 발전소를 바라보면 주변압기가 무부하로 운전되는 것처럼 보이게 되어 발전소내에서 소비되는 무부하손이 증가하여 역률이 저하한 것으로 검토되었다. 이런 무효전력소비는 주변압기에만 국한되어 있으므로 역률개선용 콘덴서를 주변압기 1차측에 설치하여 저하된 역률을 보상할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.320-321
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• 2020

본 논문은 AC 계통 불평형 발생 시 출력전력의 동요를 저감시키기 위한 POD 전략을 수행하는 MMC-HVDC 시스템의 내부 동적상태를 분석하였다. POD 전략을 통해서 MMC 출력전류의 역상분을 제어하여 계통에 주입되는 유효 전력의 발진을 제거함으로써, MMC-HVDC 시스템이 연계된 인근 계통에 공급 신뢰도를 향상시킬 수 있다. POD 전략에서 유효 전력만 출력할 경우, MMC의 각 상에는 동일한 전력이 흐른다. 반면, 계통 전압 보상을 위해서 무효 전력을 동시에 공급할 경우, 각 상에 흐르는 전력은 불균형해지기 때문에 MMC의 암전류 불평형이 발생하여 스위치 소자의 정격 용량 및 열 스트레스를 증가 시켜 MMC의 안정성을 저해시킨다. 본 논문은 POD 전략을 수행하기 위해서 무효 전력이 MMC 암 전류에 미치는 영향을 분석하였으며, 200 MW MMC-HVDC 모델을 바탕으로 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 툴을 이용하여 분석 결과를 검증하였다.