• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.367-368
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• 2015

최근에 인도와 유럽을 중심으로 기존의 AC 송전계통 중 일부를 DC 송전계통으로 대체하는 하이브리드형 송전방식에 대한 연구가 진행중이다. 따라서 본 연구는 기존에 연구되고 있는 하이브리드형 가공송전계통을 기반으로 지중송전계통을 포함한 하이브리드형 혼합송전계통이 향후 머지않아 국내에서 계획 및 건설될 것을 대비한 초기 연구로서 진행하였다. 본 논문의 관점은 하이브리드 혼합송전계통 중 지중송전계통구간에서 DC 선로가 AC선로로부터 얼마나 고조파 전압 및 전류 측면에서 영향을 받는가를 평가하고, 이를 근거로 DC 케이블의 배열을 선정하고자 한다. 또한 DC 케이블 배열 선정을 위해 가능성이 있는 여러 개의 CASE별로 구분하고, 가장 타당한다고 평가되는 배열을 제안하고자한다. 본 연구에서 계통 모델링 및 해석은 EMTP를 이용하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.459-466
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• 2022

개폐서지는 전력시스템에서 발생하는 과전압 현상 중의 하나이며 변전소의 차단기 등 개폐장치의 동작이나 송전선로의 고장으로 인해 발생한다. 특히 송전선로의 절연설계를 위하여 개폐서지의 피크를 산정하는 것은 매우 중요하고 AC/DC 병가선로의 안정적인 운영을 위한 절연협조의 기본적인 검토항목이다. 본 논문에서는 새로운 AC/DC 병가구조의 전력시스템에 대한 상정해석을 위하여 AC 765kV와 DC ±500kV Bi-Pole 시스템이 조합된 송전선로를 대상으로 하였다. 일반적으로 교류 송전시스템의 절연설계를 위한 비정상적인 과전압은 외부과전압으로 낙뢰에 의한 과전압과 내부과전압으로 개폐에 의한 과전압을 고려한다. 직류 송전시스템의 경우에는 개폐에 의한 과전압 보다 송전선로의 중간에서 지락고장이 발생하면 인접한 정상선로에 유기되는 내부과전압을 개폐서지라하며 직류송전선로에 유기되는 가장 큰 일시적인 과전압을 의미한다. 본 논문의 연구목적으로 구성된 선로에 대하여 EMTDC 소프트웨어를 사용하여 모의하였으며, 다양한 AC/DC 혼합 형태에 대한 개폐과전압의 영향을 검토하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.167-168
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• 2014

HVDC 시스템은 전력을 AC를 DC 로 변경하여 송전하고, DC를 다시 AC 로 변경하여 수용가에 공급하는 고전압 DC 송전 시스템이다. 송전시스템으로서 시스템의 안정도를 위해 각 서브 시스템을 이중화하는 것이 매우 일반적이며 이중화된 시스템을 독립적으로 운영되여 Fault 발생 시 '절체' 된다. 독립적인 측정시스템은 편차를 가질 수밖에 없으며, 이와 같은 차이가 제어기를 통해 제어 출력에 순각적인 변화를 발생시킬 수 있다. 이는 제어의 안정도 및 기기의 수명 등에 영향을 미칠 수 있다. 본 논문은 이와 같은 영향을 감소시키기 위한 기법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.69-70
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• 2015

100년전 토마스 에디슨이 주장한 직류 전력 전송 방식인 DC 송전은 AC 송전보다 장거리 송전 시 손실이 적고 안정도가 좋다. 또한 다른 주파수를 가진 두 지역을 연계하여 전력을 전송 할 수있으며 전력 조류를 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나, AC와 DC전력간의 변환 장치를 필요로 하여 설비 구축 비용이 비싸다는 점과 고도의 제어기술 및 검증 기술이 요구된다는 단점은 이제 굳이 논할 필요도 없는 사실이다. 이에 수년전부터 국내에서도 손실이 적고 안정도가 좋다는 장점이 지속적으로 부각되고 있으며 친 환경 발전 및 스마트 그리드의 호황 속에 DC 송전 기술의 필요성은 차세대 기술로 각광받으며 DC 고압 직류 방식인 HVDC (High Voltage Direct Current, 이하 HVDC)에 대한 연구 및 사업이 시작되었다. 그러나, HVDC 시스템의 손실 측정은 계산으로 인해 이루어지고 있으며, 이에 대한 실측 방안은 현재 없다. 또한 시스템 설계 시, 고려해야 하는 시스템의 Feasibility 및 신뢰성에서 손실은 중요한 지표 중의 하나이다. 그러나, HVDC 를 개발하고 설치, 운전하여 양도 또는 인수하는 과정에서 손실은 전력 요금과 직결되기 때문에 계산 및 측정에 대한 논란이 있는 실정이다. 계산 및 측정하는 HVDC의 손실은 무부하 손실 및 부하 손실로 구분된다. 본 논문에서는 현재 사용되고 있는 손실 계산 방법을 소개하고 당사에서 측정을 실시한 HVDC 손실 측정 방법에 대해서 소개하고자 한다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.473-476
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• 2017

본 논문은 직류송전에서 송전선에 문제가 발생했을 때 생기는 고장전류를 제거하는 회로인 DC Breaker의 성능을 향상시킨 회로에 대한 것이다. 기존의 DC Breaker는 차단효율이 좋지 않고, 차단시간 또한 길다는 단점들이 문제가 되었는데, 이를 중앙 인덕터를 통해, 고장전류의 크기를 감소시키고, 커패시터 스위칭을 통해 차단시간을 줄이는 등의 방법을 이용하여, 효율을 개선하였다. 그리고 이 개선된 DC Breaker가 DC 고전압 전력수송에 꼭 필요하다는 것을 실험을 통해 그 실용성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.303-304
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• 2012

HVDC는 고압직류송전 방식으로서 기존의 AC 송전 시스템과 비교하여 송전 손실을 줄이고, 장거리 대용량의 전력 전송, 주파수가 다른 지역이나 국가 간 전력망 연계, 각 나라별 지역별 계통 분리, 신재생에너지의 계통 연계 등 기존 AC 송전 방식으로는 해결하기 어려웠던 문제점들이 HVDC를 통해 해결되고 있으며 세계 각국에서 HVDC 시스템을 활발하게 적용하고 있는 상황이다. LS산전은 2009년 HVDC 사업을 착수한 이래 변환소 기자재 비용의 20% 이상을 차지하는 변환용 싸이리스터 밸브 국산화를 위해 노력해 왔고 그 결과 단위 모듈 DC 50kV급 밸브 모듈을 개발하였다. 본 논문은 LS산전이 자체 개발한 HVDC 싸이리스터 밸브에 대해서 소개하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.161-162
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• 2015

최근 세계적으로 전력계통의 대륙 간 연계나 신재생에너지, 분산전원의 계통 연계를 위해 HVDC(High voltage Direct Current)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대용량, 장거리 송전이 필요한 경우 HVAC에서의 전력손실과 송전거리의 한계를 극복하기 위하여 HVDC가 새로운 대안으로 떠오르고 있으며, LCC(Line commutated Converter)와 VSC(Voltage Source Converter)의 기술발전이 비약적으로 이뤄지고 있다. 특히, DC Grid화를 위해서 유럽에서는 해상풍력을 연계한 Windfarm을 DC Grid화 하는 프로젝트가 활발히 진행되고 있다. 이러한 신재생 에너지의 계통 연계를 위해서 DC Grid가 본격적으로 논의가 되고 있고 관련분야에서는 기술개발을 앞다퉈 진행하고 있는 상황이다. DC Grid 구현을 위해 VSC HVDC가 최근 주목받고 있으며, VSC로 연계된 DC Grid의 AC 계통과의 연계를 위해 가장 필요한 것이 바로 DC 차단기라고 할 수 있겠다. 본 논문에서는 DC Grid의 고장분석을 위한 기초연구로써 MMC(Modular Multilevel Converter) VSC를 기반으로 한 Point-to-Point HVDC Grid에서의 DC 고장에 대한 분석을 실시하였으며 그 특징을 분석하였다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권4호
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• pp.249-256
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• 2019

국내에 향후 건설 예정인 도체귀로형 HVDC ±500 kV Double Bipole 가공송전선로의 최적선로 형상을 설계하고 송전선로에서 발생되는 전기환경장해를 검증하기 위해 실증시험장을 구축하여 1년간 전기환경장해 평가시험을 수행하였다. 또한, HVDC Double Bipole 실선로에서 인체의 지표면 전계인지도 평가시험을 통해 HVDC 실규모 실증선로 직하에서 인체가 직류 전계를 감지하는 임계값을 조사하여 HVDC ±500 kV Double Bipole 가공송전선로의 직류전계 설계기준안의 타당성을 검증하였다. HVDC ±500 kV Double Bipole 시험선로의 극형상은 전기환경장해와 운영관점에서 동일한 극성을 대각으로 배치하였으며, 국내 가공송전선로의 전기환경장해의 사회적인 수용성을 고려하여 선로에서 코로나방전이 거의 발생되지 않도록 소도체 방식은 6 도체를 선정하였다. 도체귀로형 HVDC ±500 kV Double Bipole 가공송전선로 방식인 Cardinal×6B를 적용한 실증시험결과, 선로 도체에서 코로나 방전이 거의 발생되지 않았으며, 따라서 지표면 전계와 이온전류밀도는 모두 국내 가공송전선로 설계 기준값을 만족하였다. 또한 선로직하에서 피조사자들에 대한 전계 인지도 평가결과, 피조사자들의 70%는 23 kV/m에 노출되어도 직류전계를 인지하지 못하는 결과를 나타냈다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.187-188
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• 2012

HVDC는 새로 건설하는 대규모 송전 시스템에서 AC 송전 시스템을 대체하고 있다. DC 송전의 장점은 송전 손실이 적고, 케이블 효율이 좋아서 더 얇고 적은 수의 케이블로도 동일한 크기의 전력 송전이 가능하며 특히, 전력 시스템의 이상으로 파급되는 문제를 막을 수 있다. 본 논문에서는 HVDC 시스템을 운영하는데 있어서 가장 중요한, 시스템의 신뢰성을 높이기 위한 시스템의 이중화 구성을 분석하고, 이중화의 예시와 효율적인 방안을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.230-231
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• 2011

본 논문은 2011년 제주계통 한림변전소와 금악변환소 사이에 설치 예정인 ${\pm}80kV$ 60MW HVDC 시스템의 DC 가공선로를 기존의 AC 송전 철탑의 AC 선로와 병렬로 추가하여 운영할 때 선로 Coupling에 따른 정상상태 영향을 분석한 내용이다. 한림변전소와 금악변환소 사이 철탑 17개의 데이터를 기반으로 송전선로를 모델링함으로써 실제 데이터에 최대한 근접할 수 있도록 정확성을 도모하였으며, 모델링과 분석에 있어서 전자계과도현상 해석프로그램인 PSCAD를 이용하였다. 특히 AC 병렬 연계 유무에 따른 DC 전류 주파수를 비교함으로써 AC/DC Coupling의 영향을 분석하였으며 최종적으로 이에 따른 기본파 성분 제거에 필요한 DC 필터 설치 유무에 관한 결론을 도출하였다.