• 제목/요약/키워드: DC Microgrid

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Droop Control Method Based on Generation Cost in DC Microgrid

  • Hoang, Duc-Khanh;Lee, Hong-Hee
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.33-34
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    • 2017
  • This paper presents a linear droop control scheme based on the generation costs of DGs in an autonomous DC microgrid. Unlike the proportional power sharing of the conventional droop control, in the proposed control algorithm, the minimum output voltage range is adjusted and the droop coefficients are regulated according to the generation costs of DGs. As a result, the DGs with lower costs supplies more power in comparison with those with higher costs. Therefore, total generation cost of the system is reduced significantly. The proposed method is simple to implement and it does not require the centralized controller and communication links.

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AC-DC 마이크로그리드의 각상 1선지락 상태를 고려한 인터링킹 컨버터 (Interlinking converter considering 1-phase short circuit state of AC-DC microgrid system)

  • 김미나;최봉연;강경민;이훈;안창균;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.148-149
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    • 2019
  • Voltage unbalance can be occured in AC-DC microgrid systems when AC loads or AC systems are connected. To solve this problem, 3-phase 4-wire interlinking converter is used. This paper proposes in PLL method that can detect accurate phase and voltage magnitude.

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DC 마이크로그리드의 배전 손실 최소화를 위한 새로운 드룹 제어 기법 (A Novel Droop Control Method to Minimize Distribution Loss in DC Microgrid)

  • 김석웅;최시영;김래영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.371-372
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    • 2015
  • Dc microgrid has the advantage of high efficiency as compared to the ac system. Droop method has been realized to suppress the current mismatching among the distributed sources. However, this method involves distribution loss due to the line impedance. In this paper, a novel droop method is proposed to minimize the distribution loss as well as the voltage deviation by adjusting the droop coefficient. The proposed droop method is verified by using the simulation based on PSCAD/EMTDC.

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실시간 DC 계통해석 응용프로그램을 이용한 DC 배전망 전압제어 실증 연구 (Demonstration of Voltage Control of DC Distribution System Using Real-time DC Network Analysis Applications)

  • 김홍주;조영표;조진태;김주용
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권4호
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    • pp.275-286
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    • 2019
  • 본 논문은 DC (Direct Current) 배전망 혹은 DC 마이크로그리드 운영을 위한 실시간 DC 계통해석 응용프로그램의 개발에 대한 내용을 다룬다. 응용프로그램은 중앙 에너지 관리시스템(EMS: Energy Management System)에 탑재되어 운영자에게 실시간으로 운영 솔루션을 제공한다. DC 배전계통을 해석하기 위한 프로그램의 구성 및 시퀀스를 제안한다. 각 프로그램의 알고리즘과 AC 계통 프로세스와의 차이점을 분석한다. 한국전력공사 고창전력시험센터 내 DC 배전망 실증사이트를 소개하고, EMS 구축 내용을 기술한다. 개발된 DC 계통해석 응용프로그램을 실증 사이트 EMS에 탑재하여, 검증 시험을 수행한다. DC 배전망 전압 제어를 위한 시험 시나리오를 구성에 대해 논한다. 마지막으로 실증시험 결과 측정 데이터, 응용프로그램 결과 데이터를 PSCAD/EMTDC를 이용한 오프라인 시뮬레이션 결과값과 비교 분석하여 정합성을 검증한다.

Stability Improvement of Battery Energy Storage System considering Synchronous Inductance Effect of Diesel Generator

  • Jo, Jongmin;An, Hyunsung;Chun, Kwan-Ho
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권6호
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    • pp.2254-2261
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    • 2018
  • This paper analyzes stability of current control in respect of four cases of battery energy storage system (BESS) in a stand-alone microgrid. The stand-alone microgrid is composed of BESS, diesel generator and controllable loads, where all of them have a rated power of 50kW. The four cases are considered as following: 1) BESS with a stiff grid 2) BESS with the diesel generator 3) BESS with passive damping + diesel generator 4) BESS with active damping + diesel generator, and their stabilities are analyzed in the frequency domain and discrete time domain. The comparative analysis for four cases are verified through simulation and experiments through demonstration site of the stand-alone microgrid, where the DC link is connected to a 115kW battery bank composed of 48 lead-acid batteries (400AH/12V). Experimental results show a good agreement with the analysis.

추자도 마이크로그리드 구축에 관한 연구 (A Study on the Establishment of the Microgrid in Chujado Island)

  • 강민혁;김동완;김일환
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.289-294
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    • 2019
  • 현재 국내 소규모 섬들은 주로 디젤발전기를 이용하여 전력을 공급하고 있다. 그러나 디젤발전기는 부하변동에 대한 속응성이 느리기 때문에 계통을 불안정하게 할 수 있고, 화석연료 사용에 의한 탄소가스 배출로 환경문제를 야기한다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 본 논문에서는 주전원을 디젤발전기를 통하여 전력을 공급받고 있는 추자도에 태양광발전, 풍력발전, 에너지저장장치를 도입하여 최적의 마이크로그리드를 구축하는 방안을 제안한다. 이때 각 분산형 전원의 경제적 최적용량은 HOMER(Hybrid Optimization Model for Multiple Energy Resources) 프로그램을 이용하여 산정하였고, 이를 계통의 안정성을 분석할 수 있는 PSCAD/EMTDC(Power Systems Computer Aided Design/ Electromagnetic Transients including DC) 프로그램을 활용하여 제안한 마이크로그리드의 타당성을 입증한다.

전압 변동 보상항을 이용한 직류 마이크로그리드의 에너지 관리 기법 (Energy Management Method of DC Microgrids by Using Voltage Compensation Term)

  • 고병선;이기영;김석웅;김래영
    • 전력전자학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.328-335
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    • 2018
  • An energy management method of DC microgrids using voltage compensation term is proposed in this study. Droop control is often implemented to operate the DC microgrid. However, the droop control necessarily generates voltage variation. Energy flow is also difficult to control because the droop control mainly focuses on proportional load sharing. To solve these problems, the voltage compensation term based on the low-bandwidth communication is used to determine the operating band of the converter. Energy management and voltage variation minimization can be achieved by judging the operating band according to the magnitude of voltage compensation term. The validity of the proposed method is verified by simulation and experiments.

직류 마이크로그리드의 전력 공유 정확도 및 전압 제어 성능 향상을 위한 전압 민감도 행렬 기반의 분산 제어 방법 (A Distributed Control Method based on Voltage Sensitivity Matrix in DC Microgrids for Improvement of Power Sharing Accuracy and Voltage Regulation Performance)

  • 이기영;고병선;이재석;김래영
    • 전력전자학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.345-351
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    • 2018
  • A distributed control method is proposed to improve the power sharing performance of bidirectional distributed generators and the voltage regulation performance of a DC bus in a DC microgrid. Voltage sensitivity analysis based on power flow analysis is conducted to analyze the structural characteristics of a DC microgrid. A distributed control method using a voltage sensitivity matrix is proposed on the basis of this analysis. The proposed method uses information received through the communication system and performs the droop gain variation method and voltage shift method without additional PI controllers. This approach achieves improved power sharing and voltage regulation performance without output transient states. The proposed method is implemented through a laboratory-scaled experimental system consisting of two bidirectional distributed generators, namely, a load and a non-dispatchable distributed generator in a four-bus ring-type model. The experimental results show improved power sharing accuracy and voltage regulation performance.

지능형 에이전트 기반의 직류 마이크로그리드 관리시스템 개발 (Development of DC Microgrid Management System Based on Intelligent Agent Systems)

  • 최민석;트린피하이;조정현;정일엽;김주용;조진태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.517-518
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    • 2015
  • 본 논문에서는 저압 직류(LVDC) 마이크로그리드(Microgrid)의 배전가능거리와 분산전원 수용률을 증대하기 위한 지능형 에이전트 기반의 전압 제어 기법에 대해서 설명한다. 제안하는 방법은 분산전원에 설치된 지능형 제어노드에서 자율적인 전압, 전류, 전력측정을 수행하고 이러한 데이터를 바탕으로 전압제어 민감도를 산출하며 실시간 모니터링 데이터와 함께 중앙 관리시스템으로 전송된다. 중앙 관리시스템은 교류계통과 연계되는 주(Main) AC-DC 전력변환기와 각 분산 전원과의 협조제어를 통해 마이크로그리드의 전압을 실시간으로 제어한다. 제안하는 전압제어 원리의 구현을 위해 본 논문은 지능형 에이전트 기반의 직류 마이크로그리드 관리시스템에 대해서 설명한다. 개발된 마이크로그리드 관리시스템은 실시간 OS를 탑재한 범용 임베디드 시스템 하드웨어로 구성되며 이더넷 통신을 이용하여 멀티-에이전트 네트워크를 구성한다.

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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.