• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.92-99
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• 2016

본 논문에서는 새로운 기후변화 체제 수립 이후 신재생 에너지의 지속적인 증가와 디지털 부하의 증가로 DC배전으로 마이크로그리드 계통을 구성하고 운영하여 기존 교류기반의 배전계통에서 발생하는 전력변환 단계의 손실을 줄이고, 무효전력에 의한 손실을 배제하는 DC 마이크로그리드가 확대될 것이라는 주장을 국내 에너지 정책의 검토, 국내외 마이크로그리드 현황, 국내외 DC배전 현황으로 뒷받침하고, 실제 현장에서 마이크로그리드 구축에 DC배전을 적용하기 위한 방안을 제언한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.527-528
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• 2015

최근 다양한 디지털기기에 따른 DC 부하의 증가와 함께 기존 배전망과 연계하여 운용할 수 있는 AC 그리드와 태양광과 연료전지 같은 DC 전원에 직접적으로 연계하여 운용하는 DC 그리드를 통합하는 AC/DC 마이크로그리드에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 AC 그리드와 DC 그리드를 연계 제어하는 연계(interlinking) 컨버터의 제어기를 설계하고 성능을 검토하기 위해 TMS320F28335 DSP(Digital Signal Processor)와 실시간 디지털 시뮬레이터인 eMEGAsim으로 구성된 HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation) 시스템을 구축하고 설계된 제어기의 성능을 테스트하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.111-112
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• 2012

전력효율을 높일 수 있는 DC 전송이 주요 관심사가 됨에 따라 전력품질에 대한 기술이 요구된다. DC 그리드의 전력품질을 위해서는 반도체 차단기(Solid-State Circuit Breaker : SSCB)는 필수요소이다. 하지만 기존의 반도체 차단기는 AC 그리드에 기반을 두고 제안되었기 때문에 DC 그리드에 적용하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 DC 그리드에 적용 가능한 SSCB (Solid-State Circuit Breaker : SSCB)을 제안한다. 제안하는 DC SSCB는 사고 전류를 제한하며 사고 지점의 신속한 차단이 가능하다. 제안한 회로는 시뮬레이션을 통해 단락 사고를 모의하여 시스템의 동작 특성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.121-123
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• 2019

본 논문에서는 실시간 시뮬레이터를 이용하여 DC 전력시스템의 모델링하고, Power Hardware-in-the-Loop (PHIL) 모의 테스트를 통해 DC 마이크로그리드에 적용 가능한 컨버터의 전력제어 알고리즘의 실효성을 검증하고자 한다. PHIL 모의시험 테스트 기법을 이용해 DC 마이크로그리드의 자율운전을 모사할 수 있는 Test-Bed를 제안하고자 한다. 이를 통해 부하 변화에 따른 운전 모드, 사고 상황 대처 알고리즘 등 DC 마이크로그리드에 연계된 전력변환장치의 전력제어 방법 및 실효성을 검증을 하고자 한다. 모의시험과 3 kW급 컨버터 시작품을 이용하여 제안하는 DC 마이크로그리드의 시험환경을 검증하고 전력제어 알고리즘의 신뢰성 및 안정성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.233-234
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• 2016

본 논문에서는 소형 어선의 전기 시스템을 DC 마이크로그리드의 관점에서 설계하고, 선박의 동력원인 엔진-발전기를 가변속 제어함으로써 선박 전력 계통의 효율을 개선하고자 한다. 선박 전력 계통은 물리적으로 육지 계통과 분리된 마이크로그리드의 형태를 갖추고 있다. 때문에 소형 기계 추진 어선의 경우, 추진을 위한 엔진뿐만 아니라 추가적으로 선내 전력을 공급하기 위한 엔진-발전기를 갖출 필요가 있다. 이에 반해 전기 추진 어선은 하나의 엔진-발전기 세트로 추진과 선내 전력 공급이 모두 가능하다. 하지만 어선이 정지 상태에서 조업을 할 때에 전력 부하량이 작기 때문에 엔진의 저부하 운전 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여, DC마이크로그리드를 어선에 적용하여 엔진 가변속을 적용하고자 한다. 통상적으로 20% 내외의 부하율로 운용되는 엔진에 가변속 제어를 적용하면 20% 이상의 연비 개선 효과를 기대할 수 있다. 이러한 DC마이크로그리드 어선의 연비 개선 효과를 항해와 조업으로 구분하여 시뮬레이션을 통해 예측하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.151-153
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• 2008

DC 마이크로그리드는 태양광과 연료전지와 같은 DC 출력의 분산전원, 풍력이나 가스엔진과 같은 AC 출력의 분산전원이 이차전지나 수퍼커패시터와 같은 에너지 저장장치와 직류로 결합되어 있는 구조로, 최근 급증하고 있는 디지털부하에 고품질, 고신뢰도 전력을 공급하는 새로운 직류배전시스템이다. 본 연구에서는, 먼저 DC 마이크로그리드의 한 시스템 구성을 가정하고, 이들 분산전원과 에너지저장의 컨버터를 제어하는 기법을 제안하였다. 또한 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 사용하여 각각의 분산전원의 세부모델을 구현하고, 이를 DC 마이크로그리드로 구성한 후 분산전원의 생산량, 에너지저장의 저장량, 부하의 소모량, 연계 계통의 공급량을 타당한 시나리오로 가정하여 전체 마이크로그리드의 동작을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.280-281
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• 2015

DC 그리드가 실현되기 위해서는 이를 둘러싸고 있는 AC 시스템 간의 상호작용에 대한 이해가 필요하며, 차단기의 용량을 결정하거나 차단기를 동작시키기 위한 보호 계전기의 정정 등에 고장 전류값이 사용되기 때문에 사고 발생시 고장 전류에 대한 검토가 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 DC 그리드의 내에서의 고장 전류 특성을 파악하기 위해 PSCAD/EMTDC를 이용하여 Point-to-Point VSC HVDC 그리드를 구성하여 Pole 상태 및 고장 종류에 따른 DC 그리드의 고장특성에 대한 연구를 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.346-347
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• 2018

본 논문은 Grid, PV(Photovoltaic), BESS(Battery Energy Stroage System), DC Load로 구성된 DC 마이크로그리드를 국내 사이트에 적용한 사례 및 실증 결과에 대해 기술하고 있다. 또한 DC 마이크로그리드 시스템의 구성과 함께 Destin Power사가 개발하여 적용한 125kW급 PCS(Power Conditioning System)의 기술을 소개하였다. 마지막으로 시스템의 운영 타당성을 체계적으로 검증하기 위해 진행했던 시험 항목과 결과를 서술하였으며 그 결과를 바탕으로 DC 마이크로 그리드 시스템 실증을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.389-390
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• 2020

본 논문은 DC 마이크로그리드에서 배터리 에너지 저장 장치의 SoC(State-of-Charge)를 기반으로 한 계층 제어 기법을 제안한다. DC 마이크로그리드의 안정적인 운영을 위해 계층 구조의 제어방식이 필요하다. 제안하는 계층 제어 기법은 2 레벨로 구성된다. 1차 제어에서는 SoC에 의해 드룹 계수가 조정되고 충·방전 전류가 제어되어 SoC 밸런싱이 이루어진다. 2차 제어는 1차 제어에 의해 발생하는 배전망 전압강하를 보상한다. 제안하는 SoC 기반 계층 제어를 적용한 에너지 저장 장치는 일정 SoC 운용범위에서 동작하고 배전망 전압을 일정하게 유지하여 DC 마이크로그리드의 안정적인 전력관리가 가능해진다. 본 논문에서는 PSIM 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 유효성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.202-203
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• 2016

최근 화석연료의 환경적인 문제와 경제적인 문제로 인하여 신재생 에너지원을 이용한 마이크로그리드의 연구가 활발히 진행되고 있다. 마이크로그리드는 연계되는 방식으로 AC와 DC 마이크로그리드로 구분한다. 두 마이크로그리드를 하나로 연계하여 장단점을 보완한다. 신재생 에너지원으로 전력을 공급하면 외부조건에 의하여 출력이 변화하게 되는데 에너지 저장장치를 이용하여 이를 보완한다. 또한 에너지 저장장치가 최대 방전이 되었을 때를 대비하여 디젤발전기를 운용한다. 끝으로 계통과 연계모드를 제시하여 독립운전과 계통연계에 대한 운전전략을 제안한다. 제안한 마이크로그리드 운전전략은 PSiM을 통해 시뮬레이션으로 검증하였다.