• 전자공학회논문지SC
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• 제38권1호
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• pp.53-60
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• 2001

전력전자의 많은 응용분야에서 고주파 공진형 인버터가 이용되며, 이들 공진형 인버터의 출력 전력을 제어하기 위하여는 PAM(Pulse Amplitude Modulation), PFM(Pulse Frequency Modulation) 혹은 PWM(Pulse Width Modulation) 기법들이 이용된다. 그리고 이들 공진형 인버터는 변화하는 부하 상태에서도 신뢰성 있게 동작하기 위하여 출력추파수를 제어하여야 한다. 본 논문에서는 공진형 인버터의 PWM 제어의 일환으로써 새로운 스위칭 방법을 제안하였다. 제안한 방법에 의하면, 변화하는 공진 주파수하에서도 최적의 공진 주파수와 출력 기본파 역률 1을 달성할 수 있다. 제안한 PWM 스위칭 방법의 상세한 알고리즘 및 출력특성을 기술하였다. 그리고 실험 결과를 통하여 제안한 방법의 타당성을 확인하였다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권10호
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• pp.186-192
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• 1998

이 논문은 고속전철, 지하철과 같은 철도차량의 추진제어시스템에 적용될 수 있는 고능률 저주파 스위칭 PWM 기법에 관한 것이다. 500Hz이하의 낮은 스위칭 주파수로써 6스텝까지의 과변조제어를 연속적으로 수행할 뿐만 아니라 고주파 함유율을 저하 시키기 위한 PWM 방법으로 동기 기법을 공가벡터변조에 적용하였으며 DSP를 사용하여 구현하였다. 제안된 기법의 우수성과 효용성은 디지털 시뮬레이션과 실용량 모델의 실험을 통해 보인다. 실험은 전동차 추진제어장치인 1.65MVA IGBT VVVF인버터와 160톤의 전동차를 등가화한 관성부하를 통해 수행되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.317-320
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• 2005

본 논문은 멀티-레벨 H-bridge 인버터에서 입력전압 변동에 따른 AVR(Auto Voltage Regulation)기능을 적용 그 타당성을 제안하였다. 기존의 범용 인버터에서 (V/F)로 구동되는 전동기 시스템에 있어서 인버터에 공급되는 입력 전압은 출력 주파수에 따라 출력 전압 비율을 일정하게 하고 기동에 필요한 전압을 더하여 출력하는 방식이다. 집중 제어 방식의 멀티-레벨 H-bridge 인버터에서는 Cell의 DC-Link 전압을 Master에서 받아들여서 각각의 Cell에 기준 전압값을 지령하게 된다. 그러므로 입력 전압 변동에 따른 DC-Link 전압의 변동이 발생하게 되면 상전압 Unbalance 가 발생하게 되어 부하가 원하는 출력 전압을 낼 수가 없게 된다. 또한 각각의 Cell을 제어하는 Master 제어기가 가지고 있는 문제점을 보완하여 각각의 Cell 제어기 스스로가 AVR을 수행하는 좀더 나은 방법을 제안하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.25-26
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• 2014

배터리를 사용하는 하이브리드 시스템의 확장으로 인하여 2차 전지를 활용할 수 있는 양방향 컨버터의 사용이 증가하고 이에 대한 연구의 필요성 또한 증가하고 있다. 기존 비절연형 단방향 컨버터는 인덕터의 전류와 부하단 캐패시터의 전압을 변수로 지정하고 고정 전원과 고정부하를 대입하여 모델링에 적용했지만, 실제 사용되는 양방향 컨버터의 동작과는 차이가 있다. 또한 이상적인 전원과는 달리 배터리의 단자전압은 SOC 및 충방전 상태에 따라 전압 변동이 일어나고 컨버터의 스위칭 동작에 의해 전압 리플이 발생하기 때문에 제어기를 설계하기 위해서는 이를 반영하여 해석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 비절연형 양방향 컨버터의 양쪽에 부착된 캐패시터가 모두 변수로 적용된 전달함수와 이를 이용하여 설계된 제어기를 제안한다. 컨버터 모델링에 State-Space Averaging 방법을 사용하여 양방향 컨버터의 소신호 분석을 하였고, 충전 모드와 방전 모드 일때 전달함수를 각각 구하였다. 앞서 구한 전달함수를 이용하여 pole/zero 분석을 통해 PI 제어기 설계를 하였고, 주파수 분석을 통해 안정성을 확인하였다.

• 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.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.697-703
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• 2023

최근 대기오염으로 인한 환경오염을 줄이고자 국제 산업계의 노력의 일환으로 국제해사기구(IMO)의 규제 발효등으로 이어지고 있다. IMO는 EEXI,EEDI,CII 등 선박에서 나오는 대기오염을 줄이기 위해 각종 규제를 발효시키고 선박에서 소모되는 전력을 줄여 에너지를 절약하는 방안을 추진하고 있다. 선박에서 사용되는 전력의 대부분은 전동기가 차지한다. 선박에 설치된 전동기 중 큰 부하를 차지하는 기관실 송풍기는 수요와 관계없이 정속운전으로 운전하기 때문에 주파수제어를 통한 에너지절감을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 발전기의 과급기에 연소공기를 공급하는 발전기 송풍기의 전동기 주파수를 제어하여 에너지 절감에 대한 실효성을 입증하였다. 송풍기 주파수 입력에 따른 과급기출구 온도의 출력 데이터를 기반으로 시스템을 모델링하고, 과급기 출구온도를 목표값으로 하여 주파수를 제어하는 PI 제어계를 형성하여 과급기 설계기준 출구온도를 유지하면서 송풍기의 주파수 제어를 통해 연간 15,552kW 전력소모량을 절감하였다. 송풍기 팬 주파수 제어를 통한 에너지절감액의 유효성은 하계(4월~9월) 및 동계(3월~10월) 기간동안 검증하였으며 이를 토대로 실습선의 연간 6,091천원의 유류비 절약과 이산화탄소 8.5Ton, SOx 2.4kg, NOx 7.8kg의 대기오염물질 저감을 달성하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.166-172
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• 2010

현재 전기철도에서는 고성능 유도전동기를 사용하고 있어서 열차속도제어를 위해 벡터제어를 이용하고 있다. 또한 최근에 인버터와 제어이론의 개발로 인해 다양한 방법으로 유도전동기 제어가 가능하다. 현재 유도 전동기를 사용하는 철도차량은 교류전동기를 이용한 역행, 역상제동 및 회생제동 등이 가능하다. 따라서 다양한 방법을 적용하기 위해서는 모터블록과 유도전동기의 모델이 필요하다. 유도전동기의 제어 방법으로는 가변 전압운전, 가변주파수 운전을 통하여 유도전동기의 토크와 회전수를 제어한다. 철도차량 추진시스템은 많은 서브시스템을 가지고 있어 속도제어 성능을 해석하기가 매우 복잡하다. 본 논문에서는 유도전동기를 사용하는 철도차량 추진시스템을 대상으로 Matlab/Simulink를 이용한 속도제어 특성을 분석하였고, 일정시간에 부하에 대한 외란입력응답 특성을 해석하였다. 또한 철도차량 추진시스템의 속도제어 특성을 해석하기 위해 전류, 속도, 자속추정기 및 유도전동기 모델을 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.792-797
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• 2005

본 논문에서는 전력선 통신과 조광 기술을 기반으로 에너지 절약과 적정 조도의 제어가 가능한 조명제어 스위치의 개발에 대하여 기술하였다. 개발된 스위치는 범용의 마이크로프로세서와 주변 전자기술을 이용하며, 하나의 마이크로프로세서로 전력선 통신과 조광기능을 구현함으로서 저가격 상용화가 가능하였다. 캐리어 주파수는 전송 데이터 길이와 신호감쇄를 고려하여 250kHz로 설정하였다. 저압선로에서 시제작품에 대한 시험결과, 본 스위치는 전력선의 길이와 부하용량의 변동에 대해 강인하게 동작하는 것을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.136-145
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• 1998

본 논문에서는 몰드변압기 예방진단을 위해 정상상태와 비정상상태 몰드변압기의 진동신호의 FFT 및 시계열 분석에 관해 연구하였다. 실험올 위한 제어변수들로 공급전압, 부하전류 및 주위온도를 변화시키면서, 진동신호 크기, 주파수 스펙트럼 및 시계열 계수와 같은 측정변수들을 분석하였다. 제어변수 변화에 의한 진동선호는 권선표변과 철섬에 부착된 가속도센서로 측정되었으며, 이 신호들은 중폭기를 거쳐 데이터 수집장치에서 측정변수들로 계산되었다. 또한, 정 상상태 분석 후, 몰드변압기의 구조적 변형올 모의하였다. 비정상상태 진동신호는 정상상태와 같은 제어변수 변화 에 의해 측정되었다. 연구 결과, 정상상태와 비정상상태 진동신호는 수직진동신호와 수평진동신호를 비교하여 분석함으혹써 구별이 가능하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.397-399
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• 2008

본 논문은 대용량에 적합한 새로운 DC/DC 컨버터에 관한 것으로써, PFM-SBC(Series-Boost Capacitor) 풀 브리지 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 스위칭 주파수에 따라 직렬 부스트 캐패시터의 전압을 증감하여 출력전압을 제어하는 방식이며, 50% 고정 시비율로 구동하기 때문에 기존 위상천이 풀 브리지 회로에 존재하는 환류 구간이 발생하지 않는다. 또한 넓은 부하 영역에 대해 영전압-스위칭이 보장되므로 효율 및 발열 특성이 우수하며, 출력 인덕터 전류 리플이 작은 장점이 있다. 본 논문에서는 기존 컨버터들의 특성을 분석하고, 제안된 회로의 이론적 해석 및 PSIM 모의실험을 수행하며, 이를 실제로 1.2KW급 서버용 전원장치 프로토 타입 제작을 통하여 제안된 SBC 풀 브리지 컨버터의 타당성을 검증한다.