• 제목/요약/키워드: DC21

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태양광 기반의 가변속 하이브리드 시스템을 위한 직류 전압 제어 (DC-Voltage Regulation for Solar-Variable Speed Hybrid System)

  • 니이테게카 기디언;이경규;최재호;송유진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.231-237
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    • 2016
  • Recently, the interest in DC systems to achieve more efficient connection with renewable energy sources, energy storage systems, and DC loads has been growing extensively. DC systems are more advantageous than AC systems because of their low conversion losses. However, the DC-link voltage is variable during operation because of different random effects. This study focuses on DC voltage stabilization applied in stand-alone DC microgrids by means of voltage ranges, power management, and coordination scheme. The quality and stability of the entire system are improved by keeping the voltage within acceptable limits. In terms of optimized control, the maximum power should be tracked from renewable resources during different operating modes of the system. The ESS and VSDG cover the power shortage after all available renewable energy is consumed. Keeping the state of charge of the ESS within the allowed bands is the key role of the control system. Load shedding or power generation curtailment should automatically occur if the maximum tolerable voltage variation is exceeded. PSIM-based simulation results are presented to evaluate the performance of the proposed control measures.

하이브리드 슈퍼커패시터 DC-DC 컨버터를 이용한 LED 비상 유도등 동작 디밍 제어 (Dimming Control of the LED Luminaire Emergency Exit Sign Operation using a Hybrid Super Capacitor of DC-DC Convertor)

  • 황락훈;김진선;나용주
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.220-229
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    • 2017
  • 본 연구는 다양한 DC 전원을 활용할 수 있는 승압형 DC-DC 컨버터로 설계사양을 통한 인덕터 L과 커패시터 C의 값을 산출하여 PSPICE를 통한 최적의 값을 추정하였다. 승압형 DC-DC 컨버터는 스위치 소자로 IRF840을 사용하였으며 역회복 시간(reverse recovery time)이 뛰어난 쇼트키 다이오드(schottky rectifiers)인 D10SC6M을 사용하여 정전류 제어 (constant current controller)가 가능하도록 구성하였으며 열저항을 고려한 파워 LED 모듈 (power LED module)을 제작하여 구동하였다. 컨버터의 스위칭 주파수는 50 kHz로 최초 듀티비는 10 %에서 출력전압의 검출 값에 따라 점차적으로 증가시키도록 하였다. 그 결과로 승압형 파워 LED 구동기를 시뮬레이션 한 특성은 설계사양과 비교하여 5 %이하의 오차로 근사적으로 나타났고, 입력전압 15 V를 인가하여 안정된 24 V의 안정된 출력전압을 얻었으며 디밍제어 (dimming control)를 통한 밝기 조절 및 소비전류의 조정이 가능하였다.

2단 3상 PWM AC/DC 컨버터를 이용한 동기발전기 여자제어시스템 (A Study on Excitation System for Synchronous Generator Using Two State Three Phase PWM AC/DC Converter)

  • 이상훈;이동희;안진우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.96-106
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    • 2007
  • 동기발전기의 출력전압은 여자 시스템의 계자 전류 제어에 의해 일정하게 유지된다. 현재 대부분의 발전기 여자기의 여자전류제어를 위해 사용되는 AVR 시스템의 AC/DC 컨버터 부는 출력전압 제어가 가능한 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기와 DC/DC 컨버터를 결합하여 사용하고 있다. AC/DC 전력 변환장치로서 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기의 경우, AVR시스템의 전력을 공급하는 모선의 역률저하 및 저차 고조파 발생의 문제점을 야기 시키게 된다. 본 논문에서는 동기발전기의 여자전류 제어를 위해 사용되는 AVR 시스템 설계에 있어 단위역률 동작이 가능한 Boost형 AC/DC 컨버터와 모선의 부하변동에 속응성 있게 동작할 수 있는 전류 제어형 Buck 컨버터를 결합한 2단 3상 PWM AC/DC 컨버터에 대해 연구하였다. 제안된 AC/DC 컨버터를 시뮬레이션 한 결과 Boost 컨버터의 경우 단위 역률 동작 및 출력 DC 전압의 Boost 동작이 원할히 이루어졌으며, Buck 컨버터의 경우 다른 위상제어 컨버터에 비해 응답시간이 개선되었음을 알 수 있었다.

절연형 양방향 DC-DC 컨버터의 손실 성분 분석을 통한 변압기 권선비 설계 방법 (A Design Method of Transformer Turns Ratio with the Loss Components Analysis of an Isolated Bidirectional DC-DC Converter)

  • 정재헌;김학수;노의철;김흥근;전태원
    • 전력전자학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.434-441
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    • 2016
  • This paper deals with transformer turns ratio design with the consideration of loss minimization in isolated bidirectional DC-DC converter. Generally, the rms value of current, magnitude of current at switching instance, and duty ratio of a converter vary according to the turns ratio of an isolation transformer in the converter under the same voltages and output power level. Therefore, the transformer turns ratio has an effect on the total loss in a converter. The switching and conduction losses of IGBTs and MOSFETs consisting of dual-active bridge converter are analyzed, and iron and copper losses in an isolation transformer and inductor are calculated. Total losses are calculated and measured in cases of four different transformer turns ratios through simulation and experiment with 3-kW converter, and an optimum turns ratio that provides minimum losses is found. The usefulness of the proposed transformer turns ratio design approach is verified through simulation and experimental results.

직류환경에서 인체에 흐르는 감전전류 분석 (Analysis on Electric Shock Current in DC Electricity)

  • 이진성;김효성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.254-259
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    • 2016
  • Recently, DC distribution systems have become a hot issue because of the increase in digital loads and DC generation systems according to the expansion of renewable energy technologies. To obtain the practical usage of DC electricity, safety should be guaranteed. The main concerns for safety are twofold: one side is human protection against electric shocks, and the other is facility protection from short faults. "Effects of current on human beings and livestock" (IEC 60479) defines a human body impedance model in electric shock conditions that consists of resistive components and capacitive components. Although the human body impedance model properly works in AC electricity, it does not well match with the electric shock behavior in DC electricity. In this study, the contradiction of the human body impedance model defined by IEC 60479 in case of DC electricity is shown through experiments for the human body. From the analysis of experimental results, a novel unified human body impedance model in electric shock conditions is proposed. This model consists of resistive components, capacitive components, and an inductance component. The proposed human impedance model matches well for AC and DC electricity environments in simulation and experiment.

3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 전류리플을 저감하기 위한 새로운 제어기법 (New Control Method for the Current Ripple Reduction of 3-phase Interleaved Bidirectional DC-DC Converter)

  • 정재헌;김지현;노의철;김흥근;전태원
    • 전력전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.260-266
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    • 2016
  • A new method for the current ripple reduction of a three-phase interleaved bidirectional DC-DC converter is proposed. The converter used in this study operates in discontinuous mode to minimize the switching losses. All the switches are turned on at ZVS and ZCS conditions, and turned off at ZVS condition. The charging and discharging power of the battery is controlled by varying the switching frequency while maintaining the discontinuous mode operation. A 3 kW 20 kHz power converter is designed and implemented. Simulation and experimental results show the validity of the proposed method. The proposed control method can be used to reduce the battery ripple current significantly.

DC기업들의 디지털콘텐츠 개발사례 및 프로세스 분석 (Analyses the Digital Contents develope process and digital contents development example of digital contents companies in Korea)

  • 허문행;김종혁
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.25-34
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    • 2005
  • 우리나라는 지금 21세기 산업을 견인할 수 있는 포스트 제조 산업에 대한 대안 마련을 위하여 다각적이 노력을 기우리고 있다. 본 연구에서는 포스트 제조 산업에 대안의 하나로 떠오르고 있는 디지털콘텐츠(DC) 산업에 대하여 현재 산업에 종사하고 있는 DC기업들에 대하여 디지털콘텐츠 개발사례들과 기업들이 생산하고 있는 디지털콘텐츠들의 개발프로세스를 조사 분석하였다. 이러한 생산시스템의 분석연구는 세계적인 제품을 개발하기위하여 우리가 보완하여야 할 점들을 찾아 DC산업에 적합한 프로세스로 체계화함으로서 차세대 국가산업으로 성장시키는 기반기술로 자리 잡을 것이다.

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ISG 시스템용 고효율 양방향 DC-DC 컨버터의 설계 및 자율적이며 끊김없는 모드전환을 위한 제어전략 (Design and Control Strategy for Autonomous and Seamless Mode Transition of High Efficiency Bidirectional DC-DC Converter for ISG Systems)

  • 박준성;권민호;최세완
    • 전력전자학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.19-26
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    • 2016
  • In this study, a bidirectional DC-DC converter for idle stop and go (ISG) is developed to reduce fuel consumption. A three-phase non-isolated half-bridge converter is selected through a design method by considering efficiency and volume. According to the state of charge of the batteries at both the low-voltage and high-voltage sides, buck mode, which charges a low-voltage battery from the generated motor energy, and boost mode, which provides power to the motor from the low- and high-voltage battery sides, are required in the ISG system. Hence, an autonomous and seamless bidirectional control method using a variable current limiter is proposed for mode change. A 1.8 kW engineering sample of the proposed converter has been built and tested to verify the validity of the proposed concept. The maximum efficiencies, including gate driver and control circuit losses, are 96.4% in charging mode and 96.1% in discharging mode.

DC 계통연계형 태양광 PCS 개발 (Development of DC grid-connected Photovoltaic PCS)

  • 윤여영;김홍성;최재호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.19-21
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    • 2016
  • 본 논문에서는 DC 계통연계형 태양광 PCS 개발에 대해서 다루고 있다. 개발된 DC 계통연계형 태양광 PCS 시스템의 전력회로 구성, 전력회로 동작원리, Fixed Frequency Series Resonant DC/DC Converter 출력 전압 제어 원리 및 제어기 구성에 대해서 살펴보고, 시뮬레이션 및 제작된 시스템의 실험결과를 통해 개발된 시스템의 타당성을 입증하였다.

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Comparison of HTS conductors for a DC resistive type fault current limiting module

  • So, Jooyeong;Lee, Seyeon;Choi, Kyeongdal;Lee, Ji-kwang;Kim, Woo-Seok
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.39-43
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    • 2019
  • The breaking of a circuit in DC grid could pose a challenge because of the absence of zero-crossing instant for both current and voltage when a fault occurs. An additional fault current limiting function will be very helpful for reducing the burden of the DC circuit breaker by limiting the fault current to a reasonable value. In this paper, we studied the overcurrent characteristics of several HTS conductors so that we could use the selected conductors for the basic design work of a resistive type fault current limiting module as a part of the circuit breaking system. According to the short-circuit test results, we suggested and compared two different basic design parameters of the HTS fault current limiting module, which will be connected in series to the DC circuit breaker.