• 제목/요약/키워드: Active & reactive power

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자동 위상 이동을 이용한 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 고립운전 검출기법 (Islanding Detection Method for Grid-connected PV System using Automatic Phase-shift)

  • 윤중혁;최종우;소정훈;유권종;김흥근
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.107-114
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    • 2007
  • 계통 연계형 태양광 발전 시스템이 정전 혹은 사고 등으로 계통으로부터 분리되었을 때 태양광 발전 시스템이 배전선 부하를 떠맡아 운전을 계속하는 현상을 고립운전이라 하는데 이런 상태가 지속되면 선로 유지보수자의 안전사고를 야기할 수 있으며 전기설비에 나쁜 영향을 줄 수도 있다. 수동 검출법은 연계점(PCC:Point of Common Coupling)의 전압이나 주파수를 측정하여 한계치를 벗어나면 고립운전으로 판단하는데 RLC 부하의 유효전력과 무효전력이 각각 PV 시스템의 유효전력, 무효전력과 서로 비슷하면 검출할 수 없다. 이 경우 고립운전을 검출하기 위한 다양한 능동 검출법이 제안되었으며 가장 효과적인 방법은 미국 샌디아 연구실(Sandia National Lab)에서 제안한 SFS법(Sandia Frequency Shift method)이다. 본 논문에서는 자동 위상 이동을 이용한 새로운 능동 검출기법을 제안하고 Matlab 시뮬레이션과 실험을 통하여 타당성을 검증하였다.

풍속계와 Motor-Generator 세트를 이용한 DFIG 풍력발전시스템 하드웨어 시뮬레이터 개발 (Development of Hardware Simulator for DFIG Wind Power System Composed of Anemometer and Motor-Generator Set)

  • 오승진;차민영;김종원;정종규;한병문;장병훈
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.11-19
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    • 2011
  • 본 연구에서는 풍력발전시스템의 다양한 특성들을 고려한 DFIG풍력발전시스템 하드웨어 시뮬레이터를 개발하였다. 개발한 하드웨어 시뮬레이터는 유도전동기를 이용한 풍력터빈 모델과 이중여자 유도발전기 그리고 컨버터와 인버터로 구성된 Back-to-Back컨버터로 구성되었다. 특히 풍력터빈 시뮬레이터는 풍속계를 이용하여 실시간으로 풍속을 측정하고 측정된 바람으로 블레이드의 특성을 모의하였다. DFIG풍력발전 시뮬레이터에서 생산되는 전력은 MPPT제어를 수행하는 MSC(Machine Side Converter)와 DC link전압을 일정하게 제어하는 GSC(Grid Side Converter)에 의해 계통에 연계되어 운전한다. 제안하는 시스템은 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였으며, 축소모형실험을 통해서 성능을 검증하였다.

교류전기철도 전력품질 향상을 위한 직.병렬 보상장치 적용에 관한 연구 (Application of Multi-Level Inverter for Improvement of Power Quality in AC 25[kV] Electrified Railway System)

  • 박수철;송중호;창상훈
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.131-141
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    • 2007
  • 본 논문에서는 병렬 인버터를 통한 고조파 보상은 물론 직렬 인버터로 전압강하 보상 및 부하불평형 문제도 해결할 수 있는 보상설비에 대하여 특성을 분석하였다. 제안하는 설비의 구조와 제어방법을 제시하고, 제어방법의 효과를 검증하기 위하여 전기철도 급전시스템과 보상설비를 모델링하여 모의계산을 수행하여 그 결과를 제시하였으며, 본 논문에서는 기존의 급전선로 전압강하 보상시스템의 단점을 보완하기 위해 DC-Link를 공유하는 직렬과 병력형 인버터를 Scott 변압기 2차 측의 T상과 M상에 두어 다양한 보상 특성을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 급전선로의 전기차로 인해 발생하는 고조파전류를 병력인버터를 통해 제거하여 154[kV] 3상 모선으로의 유임을 차단하게 된다. 또한 모선의 선간단락, 일선지락 등의 사호로 발생되는 급전선로의 순간전압강하 혹은 순간전압상승 등을 보상하여 지속적인 전압공급을 가능하게 됨을 확인하였다. 더불어 철도의 기동 등으로 인한 순간적인 전압의 강하에 있어서도 직렬인버터를 통한 보상으로 인해 전압의 지속적인 유지를 확보할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서는 이러한 다양한 보상동작을 수행한 수 있는 제안된 시스템의 동작을 PSCAD/EMTDC를 통해 검증하였으며, 향후 시스템 제작에 따른 특성분석에 용이하게 적용될 것으로 보인다.

디젤발전기가 포함된 독립형 마이크로그리드에서의 BESS 제어기법 및 운전모드 연구 (Control and Operating Modes of Battery Energy Storage System for a Stand-Alone Microgrid with Diesel Generator)

  • 조종민;안현성;김지찬;차한주
    • 전력전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.86-93
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    • 2018
  • In this work, control methods and operating modes are proposed to manage standalone microgrid. A standalone microgrid generally consists of two sources, namely, battery energy storage system (BESS) and diesel generator (DG). BESS is the main source that supplies active and reactive power regardless of load conditions, whereas DG functions as an auxiliary power source. BESS operates in a constant voltage constant frequency (CVCF) control, which includes proportional-integral + resonant controller in a parallel structure. In CVCF control, the concept of fundamental positive and negative transformation is utilized to generate a three-phase sinusoidal voltage under imbalanced load condition. Operation modes of a standalone microgrid are divided into three modes, namely, normal, charge, and manual modes. To verify the standalone microgrid along with the proposed control methods, a demonstration site is constructed, which contains 115 kWh lead-acid battery bank, 50 kVA three-phase DC - AC inverter, and 50 kVA DG and controllable loads. In the CVCF control, the total harmonic distortion of output voltage is improved to 1.1% under imbalanced load. This work verifies that the standalone microgrid provides high-quality voltage, and three operation modes are performed from the experimental results.

PC 클러스터링을 이용한 병렬 최적조류계산에 관한 연구 (Parallel Optimal Power Flow Using PC Clustering)

  • 김철홍;문경준;김형수;박준호;김진호;이화석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.190-193
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    • 2004
  • Optimal Power Flow (OPF) is becoming more and more important in the deregulation environment of power pool and there is an urgent need of faster solution technique for on-line application. So this paper presents parallel genetic algorithm-tap search for the solution of the OPF. The control variables modeled unit active power outputs, generator-bus voltage magnitudes and transformer-tap settings. A number of functional operating constraints, such as branch flow limits, load bus boltage magnitude limits and generator reactive capabilities are included as penalties in the fitness function. In parallel GA-TS, GA operators are executed for each process. If best fitness of the GA is not changed for several generations, TS operators are executed for the upper three populations to enhance the local searching capabilities. With migration operation, best string of each node is transferred to the neighboring node after predetermined iterations are executed. For parallel computing, we developed a PC-cluster system consisting of 8 PCs. Each PC employs the 2 GHz Pentium IV CPU and is connected with others through ethernet switch based fast ethernet. To show the usefulness of the proposed method, developed algorithm has been tested and compared on an IEEE 30-bus system in the reference paper. From the simulation results, we can find that the proposed algorithm is efficient for the OPF.

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제어 가능한 전류원 기반의 인버터를 이용한 실제적 태양광 발전 시스템 모델링 (Modeling of Practical Photovoltaic Generation System using Controllable Current Source based Inverter)

  • 오윤식;조규정;김민성;김지수;강성범;김철환;이유진;고윤태
    • 전기학회논문지
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    • 제65권8호
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    • pp.1340-1346
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    • 2016
  • Utilization of Distributed Generations (DGs) using Renewable Energy Sources (RESs) has been constantly increasing as they provide a lot of environmental, economic merits. In spite of these merits, some problems with respect to voltage profile, protection and its coordination system due to reverse power flow could happen. In order to analyze and solve the problems, accurate modeling of DG systems should be preceded as a fundamental research task. In this paper, we present a PhotoVoltaic (PV) generation system which consists of practical PV cells with series and parallel resistor and an inverter for interconnection with a main distribution system. The inverter is based on controllable current source which is capable of controlling power factors, active and reactive powers within a certain limit related to amount of PV generation. To verify performance of the model, a distribution system based on actual data is modeled by using ElectroMagnetic Transient Program (EMTP) software. Computer simulations according to various conditions are also performed and it is shown from simulation results that the model presented is very effective to study DG-related researches.

공기-플라즈마 방전 시스템에서 화학적 활성종의 생성에 대한 연구 (Study on the Generation of Chemically Active Species using Air-plasma Discharging System)

  • 김동석;박영식
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.401-408
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    • 2012
  • High-voltage dielectric discharges are an emerging technique in environmental pollutant degradation, which that are characterized by the production of hydroxyl radicals as the primary degradation species. The initiation and propagation of the electrical discharges depends on several physical, chemical, and electrical parameters such as 1st and 2nd voltage of power, gas supply, conductivity and pH. These parameters also influence the physical and chemical characteristics of the discharges, including the production of reactive species such as OH, $H_2O_2$ and $O_3$. The experimental results showed that the optimum 1st voltage and air flow rate for RNO (N-Dimethyl-4-nitrosoaniline, indicator of the generation of OH radical) degradation were 160 V (2nd voltage of is 15 kV) and 4 L/min, respectively. As the increased of the 2nd voltage (4 kV to 15 kV), RNO degradation, $H_2O_2$ and $O_3$ generation were increased. The conductivity of the solution was not influencing the RNO degradation and $H_2O_2$ and $O_3$ generation. The effects pH was not high on RNO degradation. However, the lower pH and the conductivity, the higher $H_2O_2$ and $O_3$ generation were observed.

부하모델을 위한 신경회로망을 이용한 부하특성 식별 (The Identification of Load Characteristic using Artificial Neural Network for Load Modeline)

  • 임재윤;김태응;이종필;지평식;남상천;김정훈
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.103-110
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    • 1998
  • 부하특성의 모델링은 부하의 비선형특성 때문에 어려운 문제이다. 이 연구는 부하특성을 표현하기 위하여 비선형 문제를 근사화 할 수 있는 신경회로망을 이용하였다. 대표적인 개별부하를 선정하고 전압과 주파수 변화에 대한 유효, 무효전력의 응답을 실험을 통해 얻었다. 그리고 개별부하특성을 식별하기 위하여 실험자료를 근거로 신경회로망을 구축하고 학습하였다. 학습된 신결회로망은 또다른 전압, 주파수 변화에 대한 개별부하의 특성을 식별하였다. 아울러 제안된 방법의 타당성을 입증하기 위하여 식별된 결과를 제시하였다.

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알루미늄산화막을 매개층으로 이용한 백금 미세발열체의 제작과 발열특성 (The Fabrication of Pt Micro Heater Using Aluminum Oxide as Medium Layer and Its Thermal Characteristics)

  • 노상수;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.331-334
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    • 1997
  • The electrical and physical charateristics of aluminum oxide and Pt thin films on it, deposited by reactive sputtering and DC magnetron sputtering, respectively, were analysed with increasing annealing temperature(400~80$0^{\circ}C$) by four point probe, SEM and XRD. Under $600^{\circ}C$ of annealing temperature, aluminum oxide had the properties of improving Pt adhesion to SiO$_2$and insulation without chemical reaction to Pt thin films and the resistivity of Pt thin finns was improved. But these properties of aluminum oxide and Pt thin finns on it were degraded over $700^{\circ}C$ of annealing temperature because aluminum oxide was changed into metal aluminum and then reacted to Pt thin films deposited on it. The thermal characteristics of Pt micro heater were analysed with Pt-RTD integrated on the same substrate. In the analysis of properties of Pt micro heater. active area was smaller size, Pt micro heater had better thermal characteristics. Temperature of Pt micro heater fabricated on membrane was up to 34$0^{\circ}C$ with 1.2watts of the heating power due to reduction of the external thermal loss.

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Analysis and Compensation of Current Measurement Errors in a Doubly Fed Induction Generator

  • Son, Yung-Deug;Im, Won-Sang;Park, Han-Seok;Kim, Jang-Mok
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.532-540
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    • 2014
  • It is necessary to measure the current of rotor for controlling the active and reactive power generated by the stator side of the doubly fed induction generator (DFIG) system. There are offset and scaling errors in the current measurement. The offset and scaling errors cause one and two times current ripples of slip frequency in the synchronous reference frame of vector control, respectively. This paper proposes a compensation method to reduce their ripples. The stator current is variable according to the wind force but the rotor current is almost constant. Therefore input of the rotor current is more useful for a compensation method. The proposed method adopts the synchronous d-axis current of the rotor as the input signal for compensation. The ripples of the measurement errors can be calculated by integrating the synchronous d-axis stator current. The calculated errors are added to the reference current of rotor as input of the current regulator, then the ripples are reduced. Experimental results show the effectiveness of the proposed method.