• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.161-164
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• 2007

연료전지의 상용화 시점에 이르러 내구성에 대한 기술 확보가 점점 더 부각되고 있다. 현재 연료전지의 내구성을 감소시키는 1차적인 요인은 핵심부품인 촉매, 전해질막, MEA(Membrane & Electrode Assembly) 등에 의한 것이며 2차적인 요인은 운전 시스템 및 환경 등에 의해 결정되어진다. 특히, 연료전지자동차는 이동용, 가정용, 발전용에 비하여 부하변동이 극심한 조건에서 운전되기 때문에 연료전지 시스템의 내구성 확보에 많은 제어기술이 요구된다. 본 연구에서는 연료전지자동차 운전조건(Driving mode)을 부하변동 기준에 의한 고전류, 중전류, 저전류의 3가지 모드로 분류하였다. 각각의 운전조건에서 일정 cycle마다 성능곡선을 측정하여 10만 cycle 이상의 반복운전을 수행하였으며 측정된 성능곡선을 empirical equation에 적용하여 시간에 따른 overvoltage 인자에 대한 분석을 하였다. 운전시간이 증가함에 따라 고전류 모드의 경우 activation overvoltage 인자 중 current density loss가 증가하여 OCV가 급격히 감소하였으나 내구성은 저전류 모드에 비하여 높게 나타났다. 저전류 모드의 경우 고전류 모드와 상반된 결과를 보였으며 성능감소요인은 activation 및 ohmic overvoltage의 점차적인 증가에 의한 것으로 분석되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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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.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권1호
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• pp.25-32
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• 2019

K-BEMS 시스템은 태양광과 배터리를 Hybrid PCS 및 EMS로 구성하여, 건물에너지 절감 및 건물 PEAK 부하를 감축하기 위해 도입되었으며, 200여 한전 사옥에 보급되어 시범 운영되고 있다. K-BEMS 시스템을 보다 안정적으로 그리고 효율적으로 운영하기 위한 K-BEMS 연구과제를 2016년 1월부터 2018년 현재까지 전력연구원이 약 3년간 걸쳐 수행하였다. 본 논문에서는 K-BEMS 연구과제에서 수행한 9가지 Scheduling 운전 모드 시험 결과 및 3년간의 Scheduling 운전 결과 발견한 문제점, 그리고 이 문제점 해결을 위해 도입한 제어 알고리즘을 보여 주고 있다. K-BEMS 9가지 Scheduling 자동제어 운전모드 시험을 수행 하였으며, 이 중 3가지 운전모드에서 알고리즘 개선 사항을 발견하였는데, 이들 3가지 경우 모두 배터리 연계 운전과 관련이 있는 것으로 드러났다. 배터리 SOC(State of Charge)는 통상 20% 이상에서 운전되는데, 20% 이하가 되면 배터리 보호 차단기가 동작하여 K-BEMS 자동 운전이 정지되는 현상을 발생한다. 그런데 이 Hybrid 자동제어 모드에서, 배터리 차단기 trip시 태양광 공급마저 중단되는 현상을 발견하였다. 그러므로, Hybrid 공급모드에서 배터리의 차단기가 동작될 경우, 태양광 단독운전으로 자동 전환하여 태양광 공급마저 중단되지 않도록 알고리즘을 재구성하여 자동제어 운전하는 것이 총 에너지 절감 측면에서 반드시 필요한 것으로 분석되었다. 이 때, 계측제어 오차를 감안하여야 하며, 배터리 정지를 너무 보수적으로 의식하여, SOC 운전 Range를 너무 축소해서 운전하면 당초의 피크 부하 저감 이라는 경제성 목표를 달성할 수 없으므로, 효과적인 hybrid 운전(건물 피크 부하 감축 운전)을 위해서는 정지된 SOC 값을 컴퓨터가 기억하고 있다가, 향후 재가동 자동제어 운전시에서는 SOC Range값을 변경 조정 하여 최적 제어 운전하는 자동제어 알고리즘이 PV & Battery hybrid peak load demand control에서 반드시 필요한 것으로 나타났다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.524-525
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• 2013

(주)효성에서는 FACTS(Flexible AC Transmission System) 기기 중 하나인 1 MVA STATCOM(Static synchronous Compensator)을 개발하여 제주 행원의 풍력단지에 설치하였으며, 이에 대한 실증운전 및 시험을 완료하였다. STATCOM은 연계된 전력계통의 상황에 맞게 일정전압 제어 및 무효전력 제어모드로 운전되며, 이를 이용하여 계통전압의 안정화에 기여함으로써 전력품질을 향상시키는 역할을 한다. 본 논문에서는 1 MVA STATCOM의 실증운전을 통해 전력품 질향상 사례를 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.181-184
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• 2006

FACTS 기술은 송전계통에 전압원 인버터를 설치하여 모선 전압과 전력조류를 제어하므로 송전용량 증대 및 계통 안정도 향상을 가능케하는 신기술이다. 국내에서는 2003년 최초의 FACTS Pilot Plant인 80MVA UPFC가 154kV 강진 변전소에 설치되었다. UPFC는 STATCOM과 SSSC가 DC 커패시터를 통하여 결합된 구조로 되어 모선전압과 유효/무효전력 조류의 독립적인 제어가 가능하며 계통 운전 상황에 따라 STATCOM과 SSSC의 단독운전 또한 가능하다. 따라서 STATCOM 및 SSSC 단독운전시의 계통영향에 대한 분석이 필요하다. 본 논문은 EMTDC 모델을 이용하여 현재 운전중인 강진 변전소 UPFC의 직렬 운전모드인 40MVA SSSC의 제어특성과 운전효과 분석에 대하여 기술하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.174-176
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• 2004

FACTS 기술은 송전계통에 전압원 인버터를 설치하여 모선 전압과 전력조류를 제어하므로 송전용량 증대 및 계통 안정도 향상을 가능케하는 신기술이다. 국내에서는 2003년 최초의 FACTS Pilot Plant인 80MVA UPFC가 154kV 강진 변전소에 설치되었다. UPFC는 STATCOM과 SSSC가 DC 커패시터를 통하여 결합된 구조로 되어 모선전압과 유효/무효전력 조류의 독립적인 제어가 가능하며 계통 운전 상황에 따라 STATCOM과 SSSC의 단독운전 또한 가능하다. 따라서 STATCOM 및 SSSC 단독운전시의 계통영향에 대한 분석이 필요하다 본 논문은 EMTDC 모델을 이용하여 현재 운전중인 강진 변전소 UPFC의 직렬 운전모드인 40MVA SSSC의 제어특성과 운전효과 분석에 대하여 기술하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.353-355
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• 2005

FACTS 기술은 송전계통에 전압원 인버터를 설치하여 모선 전압과 전력조류를 제어하므로 송전용량 증대 및 계통 안정도 향상을 가능케하는 신기술이다. 국내에서는 2003년 최초의 FACTS Pilot Plant인 80MVA WFC가 154kV 강진 변전소에 설치되었다. UPFC는 STATCOM과 SSSC가 DC 커패시터를 통하여 겹합된 구조로 되어 모선전압과 유효/무효전력 조류의 독립적인 제어가 가능하며 계통 운전 상황에 따라 STATCOM과 SSSC의 단독운전 또한 가능하다. 따라서 STATCOM 및 SSSC 단독운전시의 계통영향에 대한 분석이 필요하다. 본 논문은 EMTDC 모델을 이용하여 현재 운전중인 강진 변전소 UPFC의 직렬 운전모드인 40MVA SSSC의 제어특성과 운전효과 분석에 대하여 기술하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.9-14
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• 2006

역사에서 발생된 화재의 영향을 평가하기 위하여 수치해석을 수행하는데 중요한 입력자료 중에 하나인 유속경계조건을 실험적으로 계측하였다. 실험은 지하 승강장의 환기시스템의 운전 모드(일반 냉방조건과 화재발생시 비상조건)에 대하여 수행되었는데, 운전 모드별로 승강장의 여러 위치에서 유속을 측정하였으며, 승강장의 급배기구의 배연용량 및 급기량을 급배기구에서 직접 측정하였다. 또한 화재영향을 해석하기 위한 수치해석 프로그램을 이용하여 평상시 운전모드의 실험값을 기반으로 화재가 발생하지 않은 경우의 유동장 해석을 수행하여 그 결과와 계측 값을 비교하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.416-418
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• 2003

한국전력공사에서는 전압원 인버터형 FACTS 기기인 UFPC를 전남 강진군 강진변전소에 설치하였다. 강진 UPFC는 한전과 (주)효성이 공동으로 투자하고, 지멘스와의 기술제휴를 통해 개발하였으며, 40MVA 병럴인버터, 40MVA 직렬인버터로 구성되어 총 80MVA 용량이다. 강진 UPFC는 GTO를 이용한 3레벨 인버터 모듈 20MVA 총 4대로 구성되어 있으며, STATCOM, SSSC, UPFC의 3가지 운전모드를 갖는다. 현재 병렬인버터는 강진 모선전압 제어, 직렬인버터는 강진-장흥간의 조류제어에 기여하며, 상용운전 중이다. 본 논문에서는 강진 UPFC의 운전결과 및 효과를 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.419-425
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• 2019

본 연구의 목적은 상용차 운행 시, 야간 및 운휴중에 냉방시스템을 운전하기 위하여서, 기계식과 전동식 압축기를 적용한 하이브리드 냉방시스템에 대한 냉방성능 특성을 분석하는 것이다. 기계식압축기는 170cc의 왕복동 형식이고, 전동식 압축기는 18cc 스크롤 형식이다. 전동식 압축기는 운휴시나 야간에 사용할 목적으로 적용되었기 때문에, 냉방용량은 기계식 압축기 대비 낮은 성능을 가지고 있다. 기계식 압축기를 사용하였을 경우, 6.0kW 수준의 냉방성능을 보이고 있고, 시스템 효율은 2.0이하의 결과를 가졌다. 반면, 전동식 압축기는 냉방성능 4.0kW수준, 시스템 효율은 3.5 수준을 가지고 있었다. 본 연구에서는 전동식 압축기는 냉방성능 4.0kW수준, 시스템 효율은 3.5 수준을 가지고 있었다. 기계식 압축기와 전동식 압축기를 운전조건에 따라서, 선택적으로 운전하는 것을 고려하였기 때문에, 운전모드가 바뀔 때의 시스템 특성을 분석하기 위하여서, 운전모드 변경에 대한 영향을 알아보았다. 운전모드가 변경될 때, 토출압력이 일시적으로 증가하는 경향을 보이는데, 안정적인 운전을 위하여서, 외기 부하 등을 고려한 운전모드 변경 로직에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.