• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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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.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.17 no.3
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• pp.459-466
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• 2022

Switching surges are a common type of phenomenon that occur on any sort of power system network. These are more pronounced on long transmission lines and in high voltage converter stations. At AC/DC hybrid transmission lines, the insulation coordination of such lines is mainly dictated by the peak level of switching surges, the most dangerous of which include three phase line energization and AC/DC converter station. The power system structure consist of AC/DC hybrid transmission lines which is combination of AC 765kV and ±500kV HVDC 1 bipole system for contingency analysis. The power system under study and its components are simulated using EMTDC software package, the effects of the various AC/DC mixing power lines are reviewed. The developed models of EMTDC conversion lines based on combination of AC/DC system are simulated and the characteristics of switching surge over-voltage from its results are discussed.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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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.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2017.03a
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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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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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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• v.5 no.4
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• pp.249-256
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• 2019

A full-scale test line was established to verify the electrical environmental interferences caused by the HVDC ±500 kV Double Bipole overhead transmission line with metallic return conductor, which is scheduled for construction in Korea and the fullscale test was conducted for one year. And through the human perception test of the DC electric-field under the HVDC Double Bipole line, the threshold value at which the human detects DC electric field was investigated to verify the validity of the design guide for the HVDC ±500 kV Double Bipole overhead transmission line. The polarity configuration of the HVDC ±500 kV Double Bipole test line was arranged diagonally with the same polarity in terms of the electrical environment disturbance and operation. The test line utilized the 6-bundle arrangement to prevent the corona discharge taking into account the domestic social acceptability. The test results show that the HVDC ±500 kV Double Bipole transmission line generated very little corona discharge from the conductors. Therefore, both DC electric field and ion current density met the domestic design guide for DC overhead transmission lines. Also, the human perception test of DC electric fields under the test line showed that 70% of participants did not recognize the DC electric field even when exposed to 23 kV/m.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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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.