• KIPE Magazine
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• v.14 no.5
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• pp.36-41
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• 2009

전기철도차량에는 대용량 추진제어 컨버터/인버터부터 소용량 스위칭 모드 전원장치에 이르기까지 철도차량의 운행에 필요한 각종 동력 및 전력을 공급하기 위한 여러 가지 형태의 전력변환장치가 사용되고 있다. 그 중 가장 대표적인 전력변환장치가 추진제어인버터와 보조전원장치이다. 전기철도차량의 성능평가는 전력변환장치의 성능평가라 할 수 있을 정도로 많은 비중을 전력변환장치가 차지하고 있다. 한국철도기술연구원은 국토해양부로부터 지정받은 성능시험기관으로서 국내 도시철도 및 철도차량의 성능평가를 수행하고 있다. 성능시험은 차량의 제작공정에 따라 부품시험, 구성품시험, 완성차시험, 예비주행 및 본선시운전의 각 단계별로 실시하고 그 시험기준으로 도시철도차량의 성능시험에관한기준 및 철도차량성능시험 시행지침이 적용된다. 성능시험기준을 근간으로 추진제어인버터와 보조전원장치의 성능시험 대한 시험항목과 시험방법에 대하여 소개한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.34-36
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• 2019

본 논문은 교류전기철도의 불평형 부하로 인해 야기되는 3상 계통 전력의 불평형 특성을 저감하기 위한 제어 알고리즘을 제안하였으며, 전력보상장치 설계 및 이를 적용한 실험을 통해 성능을 검증하였다. 전기철도 시스템과 동일하게 3상 전압을 2개의 단상 전압으로 변환하는 스코트 변압기를 적용하였으며, M상과 T상 출력 단에 부하 및 3레벨 백투백 컨버터가 연계되어 구성된다. 백투백 컨버터는 M, T상의 불평형 부하 간 발생하는 유효전력의 차이를 실시간으로 감시하고 양방향 특성을 이용해 전력을 보상하는 역할을 수행한다. 백투백 컨버터의 유효전력은 동기좌표계 PI 제어를 통해 수행되며, DC 링크 전체 전압 및 밸런싱 제어는 시스템의 응답성 향상을 위해 M, T상 컨버터가 공동으로 분담하여 제어한다. 제안된 전력보상장치의 성능 확인을 위해 M상 5kW, T상 1kW 불평형 부하가 연계된 조건에서 시뮬레이션 및 실험을 진행하였으며, 실험 결과 전력보상장치의 동작 후 3상 전류의 불평형률이 65.04%에서 6.38%로 58.66% 저감되는 것을 통해 본 논문에서 제안하는 전력보상장치의 우수한 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.295-296
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• 2010

본 논문에서는 고속전철용 추진제어장치의 개발 및 본선 주행시험에 관한 내용을 소개하였다. 고속열차용 추진제어장치는 입력 전류의 고조파를 감소하기 위하여 단상 PWM 컨버터 2대가 병렬로 구성되고 인버터는 3상 인버터 1대로 구성된다. 추진제어장치의 전력회로를 간단히 구성하기 위하여 최대용량(4500V/4200A)의 IGBT 전력소자를 적용하였다. 3상 인버터는 가속시 스위칭 기어현상을 저감하기 위하여 저주파 동기 PWM 기법을 적용하였다. 추진제어장치의 성능을 평가하기 위하여 실제 차량이 운행될 본선에서 속도 300km/h까지 가속시험, 비상제동 시험, 구배기동 시험 등을 실시하였다. 시험을 통하여 제작된 추진제어장치가 성능사양을 만족함을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.934-935
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• 2011

전력연구원에서는 "그린카용 충전스탠드 기술개발" 과제를 통하여 차량/전력계통 연계 인터페이스 및 모니터링/제어 장치 시제품을 개발 하였다. 본 과제는 지경부의 지원을 받아 수행한 정부과제로써, 2009년 5월부터 2011년 5월까지 2개년에 걸쳐 수행되었다. 본 논문에서는 "그린카용 충전스탠드 기술개발" 과제를 통해 수행한 차량/전력계통 연계 인터페이스 및 모니터링/제어장치 시제품 개발 내용을 1,2 차 년도로 각각 구분하여 소개하였으며, 차량/전력계통 연계 인터페이스 및 모니터링/제어장치 시제품을 개발에서 중요하게 도출된 것이 무엇인가를 고찰하여 보았다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07d
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• pp.2295-2297
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• 2004

원자로의 제어봉 구동장치에 공급되는 전력을 제어하는 전력함 전력제어기는 DSP를 이용하여 디지털 시스템으로 설계하였다. 전력제어기는 Master/Slave 형태로 이중화되어 신뢰성이 향상시켰고 전력제어기의 CPU 보드에는 제어용과 통신용 두 개의 DSP를 사용하여 전력제어기의 주 기능인 제어/감시와 통신 기능을 분리하여 담당시켰다. 전력제어기에 요구되는 이러한 기능들을 효과적으로 수행하도록 CPU 보드에 디지털 논리구현 장치인 FPGA를 설치하여 메모리 주소 및 각 부품의 칩 선택 신호를 생성, 이중화 전력제어기 상호간 신호 수수, 각종 고장 검출 및 점호각 신호 발생 등의 역할을 하도록 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.229-230
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• 2014

본 논문은 고속전철용 1C1M 추진제어장치의 개발에 관한 것이다. KTX-산천 추진제어장치와 호환되도록 컨버터 부분은 DC링크를 공유하여 컨버터 2대를 병렬 운전하도록 하였다. 인버터 2대를 배치하여 견인전동기를 개별적으로 제어할 수 있도록 하였다. 동일 대차에서 1축, 2축 바퀴의 직경차는 1C2M 추진제어장치에서는 4mm 이하로 관리되고 있다. 1C1M 추진제어장치를 개발하여 바퀴의 직경차가 40mm 이하로 관리되도록 바퀴 직경관리 기준을 향상 시켜 바퀴의 사용 시간을 연장할 수 있도록 하였다. 컨버터, 인버터가 중고장에 의하여 차단 시 고장난 컨버터, 인버터 군을 차단하고 나머지 컨버터, 인버터 군은 재기동하는 충전회로 및 시퀀스를 추가하여 50% 동력을 사용하도록 하였다. 개발된 추진제어장치는 전력회로 시험, 기능 동작 시험을 통하여 제어가 원활히 수행됨을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.143-144
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• 2012

본 논문은 신재생에너지원과 에너지 저장장치 기반의 비상발전기의 하이브리드 운전 제어기법을 개발하였다. 기존의 신재생에너지 발전 설비와 에너지 저장장치 기반의 비상발전기를 하이브리드로 운전할 수 있는 제어장치와 출력이 불규칙한 신재생에너지의 출력을 평준화 할 수 있는 비상발전기 출력 제어 기법을 개발하였으며, 개발된 장치는 부하의 전기에너지 피크 절감을 위한 비상발전기 출력을 제어하는 데 사용될 수 있다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.23 no.2
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• pp.107-112
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• 2013

In the paper, velocity controller of switching module and temperature controller for the high-voltage static var compensator are proposed. Because of the continuous increase in demand for electric power, transmission and distribution facilities of power plant are required. There is a bottleneck problem of transportation routes according to new construction and expansion of power transmission facilities. Therefore there are researches to maximize the utilization of existing facilities and to increase transmission capacity without new construction. The previous static var compensator detects voltage of input circuit of power, switches the SCR directly and generates switching noise. The proposed method increases switching velocity and decreases noise using switching control based on the voltage between both sides of SCR. Also the proposed method enhance the stability using realtime temperature control for heating of the system from increase of switching velocity. We experiment the velocity and temperature control of the proposed high-voltage static var compensator in the real environment and verify the performance of the proposed system by applying in the real field.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.2 no.1
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• pp.108-116
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• 2003

This research presents the design and analysis of PCDU(Power Control & Distribution Unit) of communication satellite. The PCDU of a spacecraft must provide adequate power to each subsystem and payload during mission life, and it also needs high reliability and performance in space environment. A control circuit of the PCDU include bus sensing and filter circuits, error signal amplification circuit, error compensation circuit of SAS(Shunt Assembly Switch) and BPC(Battery Power Converter). The phase margin and DC gain for the designed circuits are analyzed through the frequency response characteristics of the compensated control circuit. And also the transfer function of the battery power converter circuit are discussed at the battery CCCM(Charge Continuous Conduction Mode) and battery C/DCCM(Continuous/Discontinuous Conduction Mode).

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07d
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• pp.2336-2338
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• 2000

고효율, 무공해의 신발전 기술인 연료전지 발전은 발전 용량 및 스택구성에 따라 차이가 있으나 기본적으로 저전압, 대전류 특성과 부하에 따라 발전 전압이 크게 변동하는 특성을 갖는 직류전원으로써 이를 상용으로 이용하기 위해서는 연료전지 발전 전력을 안정된 전력으로 변환하여 주는 장치가 필요하며, 이러한 전력 변환장치가 연료전지 발전의 최종 출력 전원의 질을 결정한다. 연료전지 전력변환장치는 전압조절기능, 승압 기능을 가져야 하고, 연료전지 본체와 부하를 안정하게 운전하기 위해 전력변환장치 뿐만 아니라 부하와 연료전지 본체의 운전상태 감지 기능, 각종 장치의 보호와 제어기능을 가져야 한다. 본 논문의 목적은 자동차용 연료전지 출력 전력변환장치의 종합제어장치의 설계를 위해 연료전지 스택시뮬레이터를 개발하는 것이다. 연료전지 스택 시뮬레이터는 연료전지 발전 특성과 일치하는 전력을 출력해 주는 직류전원 공급장치로써 이를 이용하여 연료전지 출력 전력변환장치의 종합제어장치를 충분한 예비실험과 수정, 보완함으로써 연료전지용 전력변환 시스템의 성능개선, 안정성 향상 등을 가질 수 있다.