• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.429-430
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• 2020

2상 유도전동기를 구동하기 위한 2레그형 인버터에서는 직류링크 양단에 직렬로 연결된 2개의 커패시터에 걸리는 전압에 불균형이 발생하므로 이것이 전동기 상전류의 불평형과 토크리플을 야기한다. 본 논문에서는 이러한 상전류의 불평형을 간접 보상할 수 있는 PWM 제어 방법과 커패시터 전압의 균형을 제어함으로써 전동기 상전류의 평형을 유지할 수 있는 직접 보상 방법을 제안하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.21-22
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• 2014

본 논문은 5-레벨 NPC/H-브릿지 (Neutral Point Clamped/H-bridge) 인버터의 최적 제어 세트 (finite-control-set) 모델 예측 제어 (MPC: Model Predictive Control) 방법을 제안한다. NPC/H-브릿지 인버터의 출력 전류 제어 및 DC-link 커패시터 전압 균형을 유지하기 위해 출력 전류와 DC-link 커패시터 전압을 예측하고, 하나의 비용 함수 (cost function)을 통해 최적의 스위칭 상태를 출력한다. PSIM 시뮬레이션을 통해 제안된 제어 알고리즘의 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.336-337
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• 2020

Static synchronous compensator(STATCOM)은 무효전력을 공급하여 외란을 완화하는 등 전력 품질을 향상시켜 전력 계통을 안정화하는 시스템이다. Cascaded H-bridge(CHB) 컨버터는 멀티레벨 구조를 가지므로 STATCOM 시스템 적용에 많은 이점이 있다. 하지만, 이러한 멀티레벨 CHB 컨버터의 안정적인 동작을 위해서는 균형 제어가 필수적이다. 본 논문에서는 Y 결선 CHB 컨버터의 레그 에너지 균형 제어에 사용되는 주입 영상분 전압에 대하여 분석하고 균형 제어의 동특성 향상을 위한 전향 보상 계산 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 적용하여 부하 불평형뿐만 아니라 계통 사고로 인한 계통 및 부하 동시 불균형에서도 안정적으로 시스템을 동작할 수 있다. 마지막으로 제안한 방법에 대한 수학적 타당성을 제시하고, 50MVA의 실제 스케일의 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.182-190
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• 2011

본 논문은 계통 전압 사고 상황에서 계통 연계형 풍력 발전 시스템이 만족시켜줘야 할 LVRT(Low Voltage Ride Through) 제어 전략을 제안한다. LVRT 규정은 계통 전압 사고 시 풍력 발전 시스템이 지켜야 할 부분들을 전압 감소율과 사고 시간에 대해 나타내고 있다. 특히 전압 감소율이 10% 이상일 경우에는 풍력 발전 시스템은 규정된 무효 전류를 전력 계통에 제공하여 계통 전압 확보에 이바지해야 한다. 본 논문에서의 LVRT 규정은 세계적으로 가장 엄격한 규정인, 독일 계통 연계 규정(German Grid Code)을 기준으로 하고 풀 스케일(Full-scale) 가변 속도 전력 변환 시스템을 고려하여 제어 전략을 수립한다. 본 LVRT 제어 전략은 계통 사고 시 LVRT 규정을 모두 만족시킴과 동시에 직류단 전압 제어의 추가적인 알고리즘으로 직류단 전압의 제어를 통하여 전체 풍력 발전 시스템의 전력 균형을 기할 수 있다. 3상 전압 지락 사고의 경우 계통으로의 전력 제어가 불가능하여 계통 측 컨버터가직류단 전압을 제어할 수 없으므로, 전력 제어의 기능을 발전기 측 인버터로 이행 시켜 상황에 따라 유연한 직류단 전압 제어가 가능함을 보였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 LVRT 제어 전략의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.201-202
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• 2016

본 논문에서는 고효율을 갖는 3-level 3-phase 무변압기형 양방향 인버터를 제안한다. 제안된 인버터는 두 개의 직류링크 커패시터를 통해 연결된 3-level dc-dc 컨버터와 T-type 인버터로 구성된다. 따라서 낮은 전압 스트레스를 가지며 스위칭 및 도통 손실이 줄어들고 변압기가 없어 높은 전력 밀도와 고효율을 달성한다. 스위칭에 의해 발생하는 직류링크 중성점 변화에 따른 출력 전압왜곡은 제안된 중성점 제어 알고리즘을 통해 직류링크 전압의 균형을 맞추어 최소화된다. 또한 T-type 인버터는 제안하는 제어 알고리즘을 통해 높은 품질의 계통전류를 출력한다. 본 논문에서는 제안된 인버터의 이론적 해석 및 시작품의 실험을 수행하여 타당성을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권1호
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• pp.19-28
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• 2000

고장에 대한 강인성, 높은 출력 전류 특성 및 모듈화의 용이성 때문에 병렬 인버터 시스템은 그활용도가 점차 높아지고 있다. 이러한 병렬 인버터 시스템에서 전체 시스템 전력균형 제어는 주로 주파수 드롭과 전압 드룹 제어 또는 유효전력 과 무효전력 제어를 통하여 이루어지고 있다. 그러나 이러한 제어방법들은 시스템 변수 변동 및 부하변동에 따라 늦은제어 응답특성을 가지는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 해결하기위해, 본논문에서는 병렬 인버터 시스템의 각모듈 출력전력을 균등화 시키는 새로운 제어기를 제안하였다. 제안한 제어기는 하드웨어 구현의 용이성, 피크전류 차단 기능들의 특성을 가진다. 또한 본논문에서는 제안한 제어기의 설계 절차를 기술하였으며, 여러 부하조건 및 시스템 파라미터 변동조건에 따라 순시전력균형제어기 동작 특성의 효용성을 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통하여 확인 하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.617-628
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• 2016

본 논문은 철도차량의 추진용 유입식 변압기 및 AC/DC 컨버터를 대체하기 위한 지능형 변압기의 구조를 제안한다. 제안된 지능형 변압기는 반도체 스위칭 소자 및 고주파 변압기를 사용한 양방향 전력 변환 컨버터의 형태로써, 기존 변압기에 비해 경량화 되고, 역률 제어 등의 능동적인 제어 성능으로 인해 단상 계통 전원의 효율적인 활용을 가능하게 한다. 제안하는 지능형 변압기는 60Hz 교류 고전압을 직류 고전압으로 변환하기 위한 정류단으로 Neutral point clamped type 의 H-bridge 컨버터를 여러 개 직렬 연결해 구성했다. 직류로 변환된 입력단 전력은 고주파 변압기와 Neutral point clamped type H-bridge 컨버터 2개로 구성된 Dual-Active-Bridge 컨버터를 이용해 출력측에 필요한 저전압을 공급할 수 있도록 했다. 또한, 본 논문에서는 다수의 컨버터 모듈 내부 직류단 전압을 균형제어하며, 단상 교류 전원에서 직류 출력 전원간의 양방향 전력 제어를 가능하게 하는 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 지능형 변압기의 구조 및 제어 시스템은 75kVA 급 3.3kVrms 입력, 750VDC 출력의 지능형 변압기를 설계 및 회로 시뮬레이션 결과를 통해 검증했다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.65-73
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• 2002

본 논문에서는 플라잉 커패시터 멀티-레벨 인버터의 가장 큰 문제점인 커패시터 전압 불균형을 캐리어 비교방식을 토대로 한 펄스 폭 변조 방식(PWM)을 이용하여 제어하는 새로운 PWM방법을 제안한다. 제안된 방법은 멜티-레벨 인버터로 확장이 용이한 캐리어 비교 방식의 PWM방법으로서 플라잉 커패시터 인버터에서 소자의 스위칭시각 커패시터의 충·방전으로 인해 발생되는 전압불균형에 대해 상전압 리던던시와 선간전압 리던던시를 이용하여 커패시터 전압의 변화량을 일정주기에 대해 평균적으로 영으로 제어하게 된다. 또한 이 방법은 상전압 리던던시를 고르게 이용하여 소자의 스위치 손실과 도통 손실을 같게 하는 장점을 지닌다. 본문에서 플라잉 커패시터 인버터에 서 발생하는 커패시터 전압 불균형에 대해 분석하고 이 인버터에 적합한 캐리어 비교방식의 PWM방법을 설명한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.121-122
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• 2014

멀티 레벨 인버터는 높은 출력 전압을 갖으며, 낮은 THD(Total harmonic distortion)를 요구하는 시스템에 적합하다. 그 중 cascaded H-brige 멀티레벨 인버터는 H-bridge 셀별 관리가 쉽고, 레벨 수를 증가시키기 쉽다는 장점 때문에 많이 이용되어 왔다. 본 논문에서는 cascaded H-bridge 인버터의 기존 PI (proportional integral) 제어 기반 PWM (pulse width modulation)기법의 스위칭 패턴과 모델 예측 제어의 스위칭 패턴을 비교하고 모델예측 제어 시 셀 별 스위칭 패턴 균형을 위한 방법을 제안한다.

• 전기의세계
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• 제16권1호
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• pp.36-45
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• 1967

전술한바와 같이 (1) 한국전력계통은 제2차전원개발계획의 추진으로 5년후에는 급증하는 전력수요에 충분히 응할 수있는 공급력을 확보함과 동시, 어느정도의 예비력을 가질것을 목표로 하고 있다. 이와 같은 전원개발계획으로 어느정도 수급의 균형이 안전됨에 따라 계통운용의 촛잠은 전기의 질, 곧 Service quality 의 향상과 계통의 경제적 운용에 지향되어야 한다는 것은 재언할 필요가 없을 것이다. 이와 같이 복잡, 대규모화 되어가는 전력계통을 경제적으로 또한 안정하게 운용하는 한편 사회의 요청에 응하여 보다 고도한 Service를 유지해 나가기 위하여서는 계통제어의 자동화가 필연적으로 요구될 것이다. 이제까지 채용되어온 계통제어의 추이를 살펴보면 먼저 제일단계로써 자동주파수제어(AFC)가 채택되었고 이어 제이단계로써 경제부하배분(ELD)이 실시되었으며, 현재는 이 양자의 협조에 의한 자동급전이 실현되고 있는 단계에 이르고 있다. 또 금후의 총합적인 계통운용 자동화의 일환으로써, 전압무효전력제어문제까지를 여기에 포함시키겠금 현재 각국에서 이 방면의 연구가 예의추진되고 있다. 우리나라에 있어서도 의욕적인 전원개발사업의 수행에 따라, 가까운 장래 당연히 이와같은 계통제어문제가 중요한 문제로 될줄 믿는 바이다. 그러나 상술한 바와 같이 계통제어의 발전은 AFC로부터 ELD로, 다시 전압무효 전력제어를 포함시킨 총합적인 자동화에로 추진되어 왔지만, 이제부터 이러한 문제를 착수하게 되는 우리나라로서는, 반드시 이러한 발전과정을 그대로 답습할 것 없이 오히려 현재까지 쌓여진 여러가지 경험을 받아드려, 한층더 합리적인 계통제어를 기할수 있는 좋은 기회에 직면하고 있다는 것을 살려야 할 것이다. 본고에서는 이러한 관점에서 가까운 장래 우리나라 계통이 당면하여야 할 계통제어에 관한 몇가지 문제를 고찰하고저 한다. 단 개개의 문제에 관한 구체적인 해석 또는 검토에 관하여는 다음 기회에 미루기로하고, 우선 여기서는 당면문제로서 대처하지 않으면 안될 자동주파수제어문제및 계통의 경제운용문제만에 한정하여, 이것을 우리나라의 현상과 관련시켜 개설하고, 이들의 자동화에 관한 기본적인 문제를 간단히 적어 보겠다.