• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권10호
• /
• pp.590-597
• /
• 2018

최근 전 세계적으로 에너지 고갈과 기후변화 문제로 인하여, 재생 가능하고 친환경적인 태양광전원에 대한 관심이 증가되고 있다. 그러나, 이러한 태양광전원은 주변 환경에 따라 출력이 크게 변동되는데, 일부 모듈에만 음영이 발생하여도 태양광전원의 전체적인 운용 효율이 상당히 저하되는 문제점을 가지고 있다. 즉, 기존의 제어방식에서는 모듈을 직렬로 연결된 스트링들이 인버터에 연계되어 있으므로, 일부 모듈에 부분 음영이 발생하면 해당 스트링의 전압이 인버터의 동작전압범위를 벗어나게 되어, 해당 스트링이 인버터에서 탈락되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 음영에 의하여 태양광 스트링이 인버터에서 탈락되는 것을 방지하기 위하여, 태양광스트링에 리튬이온전지를 연결한 태양광전원 운용효율 향상장치의 제어알고리즘을 제안한다. 또한, 전력전자 회로해석 상용 프로그램인 PSIM S/W를 이용하여 태양광스트링, 리튬이온전지, 계통연계형 인버터로 구성된 태양광전원의 운용효율향상장치의 모델링을 수행하여 운용 특성을 분석한 결과, 직렬로 연결된 리튬이온전지가 부분 음영에 의하여 전압 저하를 발생한 해당 스트링의 전압을 보상함으로서, 해당 스트링이 인버터에서 탈락되는 현상을 개선하여 태양광전원의 운용효율을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.135-140
• /
• 2022

연료전지 발전시스템은 수소와 산소의 반응 작용에 의해 직접 전기를 발생하는 스택(Stack) 이외에 메탄올, 천연가스 등 각종 연료로부터 수소를 만들어 내는 개질기와 스택에서 발전된 직류전압을 안정된 교류전압으로 변환시켜주는 전력변환기 등으로 구성되어진다. 이러한 시스템의 연료전지 출력은 직류로 가정에서 사용하기 위해서는 전력변환장치를 통하여 교류로 변환시키는 인버터 장치가 필요하다. 또한 연료전지 전압이 30-70V 정도로 이를 인버터 동작 전압인 380V 정도로 승압하기 위하여 DC-DC 승압형 컨버터를 사용한다. DC-DC 승압형 컨버터는 연료전지 출력과 인버터 사이에 존재하는 직류전압 가변장치로 연료전지 출력전압의 변동에 반응하여 컨버터의 일정 출력전압을 만들어 내므로 인버터는 연료전지의 전압 변동에 무관하게 일정한 전원을 공급 받을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 연료전지발전 시스템의 구성 원 중 연료전지 출력전압(30-70V)을 입력으로 받아 계통연계에 적용되는 인버터의 주요 전원인 풀 브리지(Full-Bridge) 컨버터의 하드웨어 세부설계에 대하여 논하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.313-316
• /
• 2005

본 논문은 대용량 진력변환장치인 멀티-레벨 인버터 시스템에서 출력 전압가변이 손쉬운 HBML(H-Bridge Multi-Level) 인버터의 Master와 Cell 제어기 구성에 관한 것이다. HBML 인버터는 각각의 단위 Cell을 저압에서 사용하는 인버터로 구성하면, 구조적으로 풀-브릿지(Full-Bridge) 인버터를 캐스케이드 방식으로 연결하여 고압출력을 얻을 수 있는 토폴로지이다. 시스템에서 Master와 Cell의 제어 처리를 한곳에 집중하지 않는 분산 제어 방식을 적용하여 통신 Data를 최적화하도록 구성하고, 이를 바탕으로 두 제어기를 고성능 원-칩(One-Chip) DSP로만 설계하였다. 모든 외부 모듈을 내장한 CPU로 제어기가 구성될 경우, 외부 노이즈에 강하며, 추가되는 하드웨어 결선을 최소화할 수 있다. 본 논문에서는 HBML 인버터 출력 생성 시 반드시 요구되는 출력 PWM 동기 및 위상전이(Phase Shift)를 각 제어기 자체에 내장된 모듈만을 이용해서 구현하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
• /
• pp.368-369
• /
• 2011

연료전지와 같은 저전압 대전류의 출력 특성을 가지는 에너지원의 계통연계를 위해서는 이를 승압하는 컨버터와 승압된 전압을 교류로 변환하는 인버터부가 요구된다. 인버터의 동작을 위해서는 높은 승압비를 가지는 컨버터가 필요하며 전체시스템의 고효율화를 위해서는 고효율 DC/DC컨버터가 필요하다. 본 논문에서는 공진형으로 동작되는 다수대의 공진형 컨버터를 PISO방식으로 구성하여 고효율화를 꾀했으며, 이를 계통연계형 인버터와 연결한 실제품을 구성하였으며, 기존의 방식인 하드스위칭 타입 컨버터를 이용한 전력변환장치와의 비교를 통하여 본 시스템의 타당성을 입증하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
• /
• pp.211-213
• /
• 2005

한국전력공사에서는 전압원 인버터형 FACTS 기기인 UPFC를 전남 강진군 강진변전소에 설치(2003. 5. 23준공) 운전하였다. 강진 UPFC는 한전과 (주)효성이 공동으로 투자하고, 지멘스와의 기술제휴를 통해 개발하였으며, 40MVA 병렬인버터, 40MVA 직렬인버터로 구성되어 총 80MVA 용량이다. 준공이후 2년여에 걸친 운전으로, 강진 UPFC의 고장정지는 현저히 줄었다. 본 논문에서는 강진 UPFC의 주요 이벤트, 고장해소 및 설비의 신뢰성 향상을 위한 대응 조치들에 대해 정리하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
• /
• pp.338-339
• /
• 2020

화력 발전에 의한 전력 생산은 환경오염으로 이어지고 이를 극복하기 위해 태양광 발전 혹은 풍력발전과 같은 신재생에너지원을 이용한 전력 생산이 꾸준히 증가하고 있다. 하지만 신재생에너지는 불규칙적인 전력을 생산할 뿐만 아니라 전력 계통의 도선 및 부하의 임피던스에 의해 계통의 전압 및 주파수가 변동한다. 이러한 문제를 극복하기 위해 계통 연계형 스마트 인버터를 사용하여 신재생에너지를 사용함과 동시에 계통의 안전성을 높일 수 있다. 본 논문은 ESS를 사용한 계통 연계형 스마트 인버터의 Voltage-Watt, Voltage-Var 제어 및 Frequency-Watt 제어를 통해 신재생에너지에 의해 발생하는 계통의 문제를 해결하는 제어 알고리즘을 제안한다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제4권6호
• /
• pp.515-522
• /
• 1999

형광등용 전자식 안정기의 개발에 있어서, 최근 선전류 고조파 성분의 제한에 관한 여러 가지 규제를 만족시키기 위해 역률 개선 회로를 부가하는 것이 권장되고 있다. 일반적으로는 부스트 컨버터를 가장 많이 사용하고 있지만 전체 제품의 가격 상승 및 EMI 발생 등의 단점 때문에 설계에 있어서 상당한 제약을 받게 된다. 본 논문에서는 역률 개선을 수동소자로만 이용하여 전압원 및 전류원 방식의 공진형 인버터를 채택하는 형광등용 전자식 안정기를 저가격화, 고역률화하는 것을 목적으로 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.253-254
• /
• 2014

본 논문에서는 무정전전원장치(UPS : Uninterruptible Power Supply 이하 UPS)에서 사용되는 단상인버터의 전압 제어기의 낮은 대역폭으로 인하여 발생될 수 있는 전압 위상 지연 문제를 해결한다. 제안하는 방법은 전압 명령에 대한 전향보상을 이용한 새로운 전압 제어기를 제안하고 이를 MATLAB Simulink를 사용한 시뮬레이션을 통하여 효과를 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.59-60
• /
• 2012

Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터의 스위칭 패턴을 기본파 생성을 위한 저주파 동작과 파형 개선 목적의 고주파 PWM 스위칭 패턴으로 구분하여 스위칭 손실을 감소시킬 수 있지만 입력단의 DC 독립전압원은 각 H-bridge 모듈이 담당하는 출력전압의 레벨에 따라 용량의 차이가 발생한다. 이는 각 H-Bridge 모듈 스위치의 전류 스트레스 차이를 의미하며, 이로 인해 H-bridge 모듈별 수명 차이를 발생시킨다. 본 논문에서는 용량 창이에 따른 모듈 특성 개선과 인버터 수명 문제를 해결하기 위하여 기존의 다중 반송파 정현 펄스폭 변조방식에 스와핑 스위칭 방법을 적용하여 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터에 적용함으로써 스위칭 손실 개선과 함께 각 H-bridge 별 담당 부하 전력을 동일하게 하여 동일 전류 정격 스위치의 사용을 가능하게 한다. 제안된 스와핑 스위칭 패턴을 PD, POD, APOD방식으로 구현하고 이론적 분석과 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.291-292
• /
• 2015

본 논문은 계통과 연계된 3상 전압원 인버터를 기반으로 한 BESS의 능동 단독 운전 검출 방법을 제안한다. 계통 전압의 불평형에서도 안정적으로 위상을 추종할 수 있는 DDSRF_PLL(Decoupled Double Synchronous Reference Frame_PLL)방식을 적용 하였으며, 검출된 위상각 정보를 통해 정상분 전류 제어기와 역상분 전류 제어기를 독립적으로 제어할 수 있게 된다. 이를 위해 IEEE 1547과 UL1741에서 제시하는 단독 운전 기준 시험 회로를 구성하여 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 통한 시뮬레이션과 5kw프로토타입 하드웨어 장치를 통해 제안된 단독 운전 검출 방법을 검증하였다.