• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.326-328
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• 2008

본 논문의 목표는 실제 시스템과 가장 유사한 이중여자 유도발전기(Doubly-Fed Induction Generator)의 시뮬레이터를 구현하고 실험을 통해서 그것을 검증하는 것이다. 바람의 속도를 2D 룩업 테이블을 이용하여 데이터화 한 후 터빈 모델의 입력으로 인가한다. 터빈 모델의 파라미터는 실험용 이중여자 유도발전기의 것과 동일하게 설정하여 실제 시스템과 유사하게 하였다. 지금까지는 이중여자 유도발전기를 모사하기 위하여 매트랩(Matlab) 등을 이용하였지만 실제와 다소 다르다는 문제와 구현하기 힘들다는 문제를 가지고 있었다. 하지만 본 논문에서는 심플로러(Simplorer)를 이용하여 쉽고 정확한 시뮬레이터를 구현하였다. 터빈과 이중여자 유도발전기는 기어를 이용하여 직결함으로써 실제 시스템과 매우 가깝게 모사하였으며 이중여자 유도발전기의 회전자를 여자시키기 위해 이산 캐리어 변조 방법을 이용하여 매트릭스 컨버터를 구동하였다. 그리고 실험을 통해서 시뮬레이터의 결과와 실험 결과의 비교 및 검증을 한다. 궁극적으로 어떤 지역의 바람의 품질과 발전량 등 중요한 정보를 얻기 위해 실제 크기의 발전기를 설치하지 않고 본 논문에서 개발한 시뮬레이터를 이용하여 쉽게 그 정보들을 얻을 수 있다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.11 no.4
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• pp.349-360
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• 2006

Controller for doubly-fed induction-type wind generation system should be designed with mechanical power on blade. The controller in this paper consists of upper level controller and lower level controller. The upper level controller determines operating modes according to mechanical input power and calculates proper reference values. There are 4 operating modes - minimum speed control, variable torque control, torque limit control and idle mode. The lower level controller performs current regulated PWM control of rotor-side converter and grid-side inverter. A wind turbine simulator is implemented using doubly-fed induction-type generator and DSP based back-to-back converter to verify the performance of designed controller experimentally.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.542-545
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• 2009

고창의 전력품질 실증시험장에서 계통에 연계된 풍력발전 시뮬레이터를 이용하여 풍력발전기의 특성을 파악하기 위해, 가변 풍속에서 이중여자 풍력발전기의 회전속도와 유효전력의 변화가 계통에 미치는 영향을 분석하였다. 고창의 전력품질 실증시험장은 22.9kV 계통에 전력품질 향상기기(DVR, STATCOM, SSTS)와 전력품질 외란 발생장치 등이 구축되어 있다. 모터와 VVVF를 이용하여 풍력발전기의 블레이드를 구현하고, 유도형과 이중여자 유도형 풍력발전기를 모의할 수 있는 시뮬레이터를 개발하였다. 선로의 길이를 20 kM로 가정하고, 덕적도의 풍속데이터를 이용한 가변풍속 패턴을 설정하여 풍력발전기의 회전속도에 대한 출력특성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.10a
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• pp.147-149
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• 2004

이중여자 유도형 풍력발전 시스템은 권선형 유도기클 사용하며, 고정자 권선은 계통에 직접 연결하고, 전력변환 장치를 사용하여 회전자 권선의 전압을 제어함으로써 발전기의 토오크와 고정자의 무효전력을 제어할 수 있다. 발전기의 토오크는 주어진 풍속에서 최대가 되도록, 고정자의 무효전력은 항상 '0'이 되도록 하였으며, 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.04c
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• pp.205-207
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• 2008

본 논문에서는 권선형 유도기를 사용한 이중여자 유도형 풍력발전기용 제어기를 개발하였다. 제어기는 발전기의 회전속도와 발전량, 기리고 계통 전압 등의 조건에 따라서 발전기를 자동으로 제어한다. 발전이 가능한 조건에서는 발전기의 유효전력은 최적값이 되도록 제어된다. 또한, 풍력발전 시스템의 무효전력은 계통 운영자의 요구, 계통 전압, 그리고 발전량 등을 고려하여 무효전력 제어 모드를 스스로 결정하도록 하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.22 no.1
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• pp.56-61
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• 2012

This paper propose the robust stability algorithm for controlling a variable speed wind power system which based on doubly-fed induction generator (DFIG). The control object in the wind power system enables the rotor to rotate without any physical contact by using magnetic force. Generally, the system dynamics of the wind power system has severe nonlinearity and uncertainty so that it is not easy to obtain the control objective. For solving these problems, we propose the fuzzy modelling and robust control algorithm for wind power system. The sufficient conditions for robust controller are obtained in terms of solutions to linear matrix inequalities (LMIs). Simulation results for wind power system based on DFIG are demonstrated to visualize the feasibility of the proposed method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1236-1237
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• 2007

본 논문에서는 이중여자 유도형 풍력발전기를 제어하기 위한 Power Conditioner Unit을 개발하였다. Power Conditioner Unit은 크게 전력변환을 담당하는 컨버터와 제어기로 구성된다. 컨버터는 2대를 back-to-back 구조로 연결하여 전력을 양방향으로 제어한다. 제어기는 계통의 전압 상태, 발전기의 회전속도와 발전량, 그리고 계통 운영자의 요구에 따라서 발전기의 발전량과 발전 시스템의 출력 역률 또는 계통전압을 제어한다.

• KIPE Magazine
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• v.11 no.1
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• pp.19-25
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• 2006

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.257-260
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• 2006

This paper presents a design approach for wind power generator. Among several different generator systems, doubly-fed induction generator(DFIG) is selected for Hyosung 2MW wind turbine system from the view of cost and weight. The time step finite element method is applied to analyze the performance of DFIG, and design of experiment(DOE) is used as an optimization method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.10b
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• pp.224-226
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• 2003

권선형 유도 발전기는 고정자뿐만 아니라 회전자에도 전력을 공급할 수 있는 이중여자의 구조를 가지므로 제어의 폭이 넓은 장점을 가진다. 본 연구에서 구성하는 권선형 유도발전기 시스템은 계통 연계형으로 유도발전기의 고정자는 계통에 직접 연결되고, 회전자는 AC/DC/AC 컨버터를 통해 계통과 연결된다. 간 연구는 이러한 시스템에서 가변속의 동력아래 고정자측 유효전력과 무효전력을 회전자의 d-q 독립제어에 의하여 동시제어가 이루어지도록 하는 연구이다. 본 연구에서는 종래의 유도발전기 시스템에서 터빈의 속도가 동기속도 이상이 되어야만 일정한 전력을 얻을 수 있는 최대전력 점 트래킹 방식 보다 넓은 운전 범위인 동기속도 이하의 영역에서도 회전자 전력변환장치 용량이내에서 일정 전력제어가 가능하도록 하였다.