• 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.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.67-77
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• 2024

공장의 에너지 효율을 높이는 방안 중 공정 스케줄링은 제조 공정에서 자원을 최적으로 할당하여 제품의 생산 계획을 수립하는 활동이다. 그러나 야간 근로가 불가피한 경우에는 이러한 전략이 효과적으로 적용되지 않을 수 있다. 또한, 생산 요구량의 지속적인 변화로 인해 실제 공장에서의 적용에 어려움이 있다. 최근에는 전기자동차의 보급이 급증함에 따라 전기자동차 배터리를 에너지 저장 시스템으로 활용하는 기술이 주목을 받고 있다. 이러한 배터리를 활용한 기술은 공장 에너지 관리를 위한 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 전기자동차 배터리를 활용한 공장 에너지 관리 방안을 제안한다. 제안된 방안은 전기자동차 배터리 충전 상태 및 TOU(Time-of-use)를 고려하여 PSCAD/EMTDC 소프트웨어에서 분석된다. 제안된 방안은 예측된 전력 사용량과 TOU를 고려하여 수립된 공정 스케줄링과 비교 분석된다. 결과적으로 공정 스케줄링은 하루에 4,152원, 제안된 방안은 7,286원의 전기 요금을 절감하였다. 본 논문을 통해 공장 에너지 관리를 위해 전기자동차 배터리 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.261-264
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• 2006

In this paper, doubly-fed induction-type wind power generation system simulation model for grid connection is developed. The simulation model is based on PSCAD/EMTDC and consists of rotor-blade, blade controller, generator power converter and generator controller Blade controller controls the blade pitch angle for starting, peak power limiting and emergency condition. Generator controller controls the generator output power to maximize the system efficiency. Simulation results are shown for the variable wind speed conditions. The simulation model can be utilized for study of actual interaction between wind turbine and grid for reliable operation and protection of power system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.320-322
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• 2001

본 논문에서는 전압 sag보상을 하기 위한 DSTATCOM 제어기를 설계하고 EMTDC/PSCAD로 확인하였다. DSTATCOM의 전류성분을 d,q분해 해석을 통하여 상태방정식을 유도하고 부하모델과 네트워크의 제약조건을 결합 모델을 제시하였다. 1선 지락 사고시 PI 제어시보다 LQR 제어의 응답 특성이 우수함을 검증하고 전압 sag가 개선됨을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.239-249
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• 2019

최근, 정부는 신재생에너지전원을 확대하는 정책을 시행하고 있으며, 이에 따라 다수의 대용량 태양광전원이 배전계통에 활발하게 연계되고 있는 실정이다. 하지만, 이러한 태양광전원이 배전계통에 연계되는 경우, 역조류 현상에 의하여 수용가 전압이 규정전압범위를 벗어날 가능성이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 배전계통에서 태양광전원의 수용성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 선로절체에 의한 태양광전원의 수용성 향상을 위하여, 배전계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여, 3분할 3연계로 구성된 배전계통의 모델링을 제시하고, 태양광전원을 최대한 수용할 수 있는 선로절체 평가알고리즘을 제시한다. 또한, 배전선로 절체 구간 및 태양광전원 연계 용량 등의 다양한 운용 시나리오에 기반하여, 변압기 2차측 직하 수용가전압을 규정전압범위 이내로 유지하는 최대 태양광전원 용량을 산정하기 위하여 최적의 선로절체 구간을 산정한다. 제안한 배전계통의 수용성 평가알고리즘과 모델링을 바탕으로 수용가전압 특성을 분석한 결과, 대용량 태양광전원이 연계된 배전선로를 용량의 여유가 남아있는 선로와 절체하여 재구성하게 되면, 더 많은 용량의 태양광전원의 연계가 가능하여, 본 논문의 유용성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.650-658
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• 2017

건물의 접지방식은 사고 발생 시 고장전류를 대지로 안전하게 방전시켜 인체와 기기의 안전성을 확립하기 위한 중요한 요소이다. 특히, 우리나라 아파트단지의 접지방식은 일본의 영향을 받아 TT접지방식으로 설계/시공되고 있지만, 전기안전을 확보하기 위하여 각동의 건물에서 기초 콘크리트 접지를 시설하고, 이들을 서로 연결하여 수변전실의 변압기 2차측 접지까지 연결하고 있다. 이러한 공동구로 연결된 TT접지방식은 TN접지방식에 가까우므로 1선 지락사고시 사고전류의 크기와 대지전압의 크기가 크게 증가하므로, 이를 정확하게 해석하여 사고에 대한 보호대책을 세우는 것이 중요한 과제로 대두되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 대규모 아파트단지의 접지특성을 해석하기 위하여, 도면과 현장측정에 의한 사례분석과 PSCAD/EMTDC의 모델링에 의한 접지방식 특성을 분석하여, 대규모 아파트단지의 접지방식(TN접지방식과 TT접지방식)에 대한 정확한 유형을 파악한다. 또한, 공동구 연결유무에 의한 대규모 아파트단지의 접지방식 구조에 따른 사고해석 알고리즘을 제시하고, 사고발생시 접지계통에서의 접촉전압 및 보폭전압을 고려한 접지계통설계 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제시한 모델링과 알고리즘을 바탕으로 실 계통의 아파트단지에 적용한 결과, 대규모 아파트단지의 접지특성 해석에 유용함을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.47-56
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• 2011

2008년도 지식경제부의 전망에 의하면 신재생에너지전원 중 풍력발전의 보급전망은 2020년 37%, 2030년 42%에 달하고, 2012년부터 시행 예정인 신재생에너지 의무할당제(Renewable Portfolio Standard-RPS)의 도입으로 태양광 및 풍력 등의 신재생에너지가 향후 지속적으로 배전계통에 연계 운용될 것으로 예상된다. 현재 풍력은 배전계통에 전용선로로 연계되어 계통에 미치는 영향은 미미하지만, 3[MW] 이상의 대규모 풍력발전이 일반 배전선로로 확대 운용되면, 풍력발전 연계용 변압기 및 풍력발전기의 %임피던스에 의한 사고전류 변동으로 보호계전기(OCR, OCGR)의 오 부동작을 야기할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 대표적인 풍력발전기인 이중여자유도발전기(Double-Fed Induction Generator-DFIG)가 고압 배전선로에 연계되어 운전되는 경우, 3상단락, 2선단락 및 1선지락의 사고특성을 분석하기 위하여, 전력계통 상용소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 풍력발전기의 모델링과 시뮬레이션을 수행하고, 대칭좌표법을 통한 이론적인 수치해석의 결과치를 비교/분석하여, 제안한 수법의 유용성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1355-1363
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• 2015

태양광전원이 연계된 배전계통에서 발생되는 과전압문제를 해소하기 위하여, 계통에서 발생하는 전압변동에 대응하여 전압을 일정하게 유지시킬 수 있는 선로 전압 조정장치(Step Voltage Regulator)의 도입이 제안되고 있다. 일반적으로 SVR은 전압조정 방법에 의하여 Tap위치를 결정한 후, 일정시간이 지나면 Tap이 동작하도록 운용된다. 하지만 지연시간(30sec) 이후에 Tap을 동작시키는 SVR의 특성에 의하여, 이 시간동안 수용가전압은 규정치를 벗어날 가능성을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 배전계통의 상용소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 LDC방법에 의한 SVR의 전압조정 모델링과, 양방향으로 유무효전력을 제어할 수 있는 전지전력저장장치(Battery Energy Storage System)의 모델링을 제안하였다. 또한 SVR의 문제점을 보완하기 위하여, BESS와의 협조방안에 대한 모델링을 제시하였다. 상기에서 제안한 모델링을 바탕으로 수용가의 전압특성을 분석한 결과, SVR과 BESS에 의하여 안정적으로 전압이 유지됨을 확인하여, 본 연구에서 제시한 모델링의 유효성을 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.26-37
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• 2019

ESS는 각 제품의 품질 및 안전성이 보장되더라도 현장에서 조립하는 사람 혹은 환경에 따라 완성 품질이 달라지므로, 설치공정의 표준화 및 현장에 설치된 ESS에 대한 안전성 시험평가기술의 개발이 요구되고 있다. 또한, 선진국에서는 ESS의 성능을 보다 정확하고 신뢰성 있게 검증하기 위하여, H/W에 의한 성능 시험뿐만 아니라 S/W에 의한 성능검증도 요구하고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 현장에 설치되어 있는 ESS의 성능을 평가하기 위하여 SAT(Site Acceptance Test)용 평가알고리즘을 제안하였다. 또한, 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 ESS의 SAT용 시험장치를 모델링 하고, 이를 바탕으로 30[kW]급 시험장치를 구현하였다. 상기에서 제안한 평가알고리즘을 이용하여 다양한 시뮬레이션과 특성시험을 비교한 결과, 용량 및 Round-trip 효율, Duty-cycle 추종특성, LVRT 특성, Anti-islanding특성에 대한 ESS의 성능을 정확하게 평가할 수 있었고, 모델링에 의한 특성과 시험장치에 의한 특성이 거의 동일하게 나타나, 본 논문에서 제안한 평가알고리즘의 유용성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.448_449
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• 2009

배전계통의 전압관리는 전력의 조류가 단방향으로 흐르나 이에 분산전원이 도입되면 전력조류가 양방향으로 흐르게 된다. 즉 역조류를 발생하는 분산전원이 연계되는 경우, 유효전력의 방향과 무효전력을 적정하게 반영해서 전압강하뿐만 아니라 전압상승의 문제도 일어난다. 또 기존의 배전계통에서는 부하의 변동에 의한 배전선의 전류변화시 전압의 변동이 변전소 인출부부터 배전선말단까지 단조감소되나 분산전원의 도입시 연계지점의 전압이 높아져 배전선로 상의 전압분포는 단조 감소의 형태만으로 되지 않는다. 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC의 시뮬레이션을 이용하여 배전계통의 말단에 분산전원의 형태인 동기발전기와 유도발전기를 각각 연계하였을 때 나타나는 전압분포에 대해 알아보고, 전기사업법에서 정한 정적범위가 유지되는지의 유무를 평가하였다. 본 논문의 결과는 분산전원 시스템의 계통 연계 표준 가이드라인에 유용한 자료라 되리라 믿는다.