• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.144-145
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• 2019

This paper proposes a design and analysis for a PI-IP hybrid voltage controller with a combination of PI and IP voltage controller for stable voltage control of DC bus voltage, Transient characteristic of DC bus voltage is improved by designed setting variable value and control method in the variable load and power generation conditions.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.328-329
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• 2020

The AC/DC converter, which connects the AC grid to the DC grid in the microgrid, is a critical component in power sharing and stable operation. Sometimes the AC/DC converters are connected in parallel to increase the transmission and reception capacity. When connected in parallel, circulating current is generated due to line impedance difference or sensor error. As a result of circulating current, there is deterioration and loss in particular PCS(Power Conversion System). In this paper, we propose droop control with novel adaptive virtual impedance for reducing circulating current. Feasibility of proposed algorithm is verified by PowerSIM simulation.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.67 no.9
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• pp.1239-1248
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• 2018

This paper proposes a fault tolerant and high efficiency operation algorithm for a 4 LEG DC/DC converter for a battery energy storage system(BESS) forming a main power source in a standalone DC micro grid. The BESS for the main power supply in the stand-alone DC micro-grid is required to operate at high speed according to fault tolerant control and load by operating at all times. Fault-tolerance control changes the short-circuit fault to an open-circuit fault by using a fuse in case of leg fault in 4 legs, and operates stably through phase shift control. In addition, considering the loss of the power semiconductor, the number of LEG operation is adjusted to operate at high efficiency in the full load region. In this paper, fault tolerant control and high efficiency operation algorithm of DC/DC converter for BESS in standalone DC micro grid is presented and it is proved through simulation and experiment.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.60 no.9
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• pp.1674-1683
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• 2011

More than 80% of electric loads need DC electricity rather than AC at the moment. If DC power could be supplied directly to the terminal loads, power conversion stages including rectifiers, converters, and power adapters can be reduced or simplified. Therefore, DC microgrids may be able to improve energy efficiency of power distribution systems. In addition, DC microgrids can increase the penetration level of renewable energy resources because many renewable energy resources such as solar photovoltaic(PV) generators, fuel cells, and batteries generate electric power in the form of DC power. The integration of the DC generators to AC electric power systems requires the power conversion circuits that may cause additional energy loss. This paper discusses the capability and feasibility of DC microgrids with regard to energy efficiency analysis through detailed dynamic simulation of DC and AC microgrids. The dynamic simulation models of DC and AC microgrids based on the Microgrid Test System in KEPCO Research Institute are described in detail. Through simulation studies on various conditions, this paper compares the energy efficiency and advantages of DC and AC microgrids.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.459-460
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• 2016

본 논문은 분산전원과 베터리에너지저장장치로 구성된 독립형 DC 마이크로그리드에서 배터리 에너지저장장치의 SoC변동에 따른 새로운 출력 전압 제어 방식을 제안하고 동작과 성능을 분석한 내용에 대하여 기술하고 있다. 제안하는 제어 방식은 SoC를 검출하여 일정한 게인 값을 곱하고 그 결과를 기저전압에 더해 DC Grid전압을 산출하는 방식이다. 제안하는 시스템의 동작타당성을 체계적으로 비교 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용하여 검증하였다. 이를 기반으로 하드웨어 시뮬레이터를 제작하고 실험을 실시하여 실제 독립형 DC 마이크로그리드에 적용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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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.

• Journal of Power Electronics
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• v.16 no.1
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• pp.340-350
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• 2016

A cascaded hybrid multilevel inverter including a reconfiguration technique for low voltage dc distribution applications is proposed in this paper. A PWM generation fault detection and reconfiguration paradigm after an inverter cell fault are developed by using only a single-chip controller. The proposed PWM technique is also modified to reduce switching losses. In addition, the proposed topology can reduce the number of required power switches compared to the conventional cascaded multilevel inverter. The proposed technique is validated by using a 3-kVA prototype. The switching losses of the proposed multilevel inverter are also investigated. The experimental results show that the proposed hybrid inverter can improve system efficiency, reliability and cost effectiveness. The efficiency of proposed system is 97.45% under the tested conditions. The proposed hybrid inverter topology is a promising method for low voltage dc distribution and can be applied for the multiple loads which are required in a data center or telecommunication building.