전기가 부족한 개발도상국 같은 많은 나라에서는 Off Grid 형태의 소형풍력발전이 전력공급 문제를 해결하기 위한 효율적인 핵심 솔루션이다. 몇몇 국가에서는 전력계통의 확장과 전기가 부족한 지역의 감소로 소규모 풍력을 도시의 도로 조명, 모바일 통신 기지국, 양식업 및 해수 담수 등의 분야에 이용하기도 한다. 이런 변화에 따라 소형 풍력 산업 규모는 대규모 풍력보다 큰 잠재력이 기대되고 있다. 소형 풍력발전의 경우 발전기는 가변 속도로 제어되는 특성이 있으며 발전기에서 발생하는 전압 및 전류에는 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC 변환 통합장치를 제안하며 기존 AC to DC 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 방식의 컨버터로서 인덕터 전류가 불연속모드로 제어되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위역률을 갖는 특성을 갖는다. 제안된 컨버터는 입력단에 LCL 필터 및 3상 정류 승압형 컨버터, 계통연계를 위한 단상 풀브릿지 형태로 구성되어 있으며 에너지저장시스템(ESS) 기능이 부가된 제어 시스템으로 풍력발전을 이동 평준화 방식에 의해 급변하는 전력에 대해 계통 안정화를 추구할 수 있다.
Ad Hoc 네트워크는 미리 구성된 기반시설 없이 네트워크를 구성할 수 있으며, Ad hoc 네트워크에 참여하는 모바일 노드는 네트워크에 자유롭게 참여 할 수 있다. 이러한 모바일 노드의 자유로운 참여는 새로운 라우팅 경로를 찾기 위하여 잦은 계산을 요구하며, 악의적인 사용자에 의한 잘못된 정보의 유포는 심각한 보안 문제를 발생시킨다. 후자의 보안 문제를 해결하기 위해서는 네트워크에 참여하는 모바일 노드에 대한 인증이 필요하다고 할 수 있다. 인증기관 구성 방법 중 단일 CA 방식을 사용할 경우, CA에 대한 공격은 전체 네트워크의 붕괴를 가져올 수 있으나, 분산 CA 방식을 채택하게 될 경우 여러 노드를 공격해야 안전한 정보를 얻을 수 있기 때문에 단일 CA 방식에 비해 안전하지만 자원적인 측면의 문제가 있다. 일례로 분산 CA를 구성하기 위한 Secret Skating 방법의 경우 네트워크 크기가 커질수록 전체 노드와 인증서 발급과정을 수행하기 때문에 지연문제가 발생한다. 이 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 단계별 인증서 발급 방법을 제안하고, 제안된 방법에 대한 시뮬레이션 결과를 보여준다.
This research presents an A* based algorithm which can be applied to Unmanned Ground Vehicle self-navigation in order to make the driving path smoother. Based on the grid map, A* algorithm generated the path by using straight lines. However, in this situation, the knee points, which are the connection points when vehicle changed orientation, are created. These points make Unmanned Ground Vehicle continuous navigation unsuitable. Therefore, in this paper, B-spline curve function is applied to transform the path transfer into curve type. And because the location of the control point has influenced the B-spline curve, the optimal control selection algorithm is proposed. Also, the optimal path tracking speed can be calculated through the curvature radius of the B-spline curve. Finally, based on this algorithm, a path created program is applied to the path results of the A* algorithm and this B-spline curve algorithm. After that, the final path results are compared through the simulation.
This paper describes the operational analysis results of the bipolar DC distribution system coupled with the distributed generators. The energy management for AC/DC power trade and the operational principle of distributed generators and energy storages were first analyzed by computer simulation with PSCAD/EMTDC software. After then a hardware simulator for the bipolar DC distribution system was built, which is composed of the grid-tied three-level inverter, battery storage, super-capacitor storage, and the voltage balancer. Various experiments with the hardware simulator were carried out to verify the operation of bipolar DC distribution system. The developed simulator has an upper-level controller which operates in connection with the controllers for each distributed generator and the battery energy storage based on CAN communication. The developed hardware simulator are possible to use in designing the bipolar DC distribution system and analyzing its performance experimentally.
국내에서 대체에너지 공급 비율을 보면 청정에너지로 분류할 수 있는 태양열에너지, 태양 광 에너지, 풍력에너지를 모두 합하여 대체에너지의 $10\%$이하이며, 대체에너지 비율의 $90\%$ 이상을 폐기물로부터 얻은 에너지가 차지하고 있는 실정이다. 신재생에너지원에는 여러 종류가 있지만 해양에너지원에 대해 대상을 설정하고 이에 대한 부존량을 살펴보면 진도 주변의 해역에서 조류발전 부존량이 약 362만 kW가 되며, 시화호와 새만금 등지에서의 조력발전 부존량이 650만 kW, 동해안 후포 연안을 비롯한 파력발전 부존량이 20만kW가 되는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 해양에너지를 실용화하기 위한 연구가 국내외에서 연구되고 있다. 본 논문은 권선형유도발전기를 갖는 조류발전 시스템을 대상으로 연구한 결과로 권선형유도발전기를 제어하기 위한 전력변환장치 개발과 관련한 내용이다. 신재생에너지원이 발전 단가 측면에서 경제성을 갖기 위해서 발전기 용량은 5MW 급까지 대용량화되어 있는 단계이지만 국내에서는 아직 MW급 이상이 되는 권선형 유도발전기와 권선형 유도발전기를 제어하는 전력변환장치에 대한 연구 실적이 없는 상황이다 이에 본 논문에서는 1MW급의 권선형유도발전기에 대한 개발 사례를 소개하면서 유효전력제어, 역률제어, 계통연계방법, 그리고 운전 속도에 따라 변동되는 회전자측에서의 피상전력 특성 등을 제시하고자 한다.
Recently, it has been a worldwide issue to develop offshore wind farm based on the past technical experiences of onshore wind turbine installation. In Korea, the government has the wind-energy to be a new-sustainable field of development to bring green-growth in near future and put political and fiscal efforts to support the academic and industrial technical development. Especially, there are much advancement for the fields of turbine, blade, bearing, grid connection, ETC. Correspondingly, technical needs do exist for the offshore foundation installation techniques in geotechnical point of view. Within few years, 2~5MW offshore wind turbines will be constructed at about 30m water depth and it is known that monopiles of D=4~6m are suitable types of foundation. In order to construct offshore wind-turbine foundation, technical developments for drilling machine, design manual, monitoring&maintenance technique are required. This paper presents technical issues with related to offshore wind farm and large diameter monopile in the point of renewable energy development.
Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) system is one of the key technologies to overcome the voltage sag, swell, interruption and frequency fluctuation by fast response speed of current charge and discharge. In order to evaluate the characteristics of over mega joule class grid connected High Temperature Superconducting (HTS) SMES system, the authors proposed an algorithm by which the SMES coil could be connected to the Real Time Digital Simulator (RTDS). Using the proposed algorithm, users can perform the simulation of voltage sag and frequency stabilization with a real SMES coil in real time and easily change the capacity of SMES system as much as they need. To demonstrate the algorithm, real charge and discharge circuit and active load were manufactured and experimented. The results show that the current from real system was well amplified and applied to the current source of simulation circuit in real time.
Recently, one of the main research on the power distribution system is the microgrid. The microgrid is a combination of power sources and loads, which is controllable and has separable connection. The main objective of microgrid is the deployment of the renewable clean energy and the enhancement of load-side reliability. The modern power sources and loads have DC I/O interfaces, which is the major advantage of DC microgrid compared to the conventional AC grid. The components in the microgrid have diverse features, so there is need of proper coordination control. For achieving economic feature, the active power of renewable energy resources is regarded as major control parameter and the whole operation modes of DC microgrid are defined, and the proper operations of each component are described. From the inherent characteristics of DC, there are two control variables: voltage and active power. Through analysis of operation modes, it is possible to determine exact control objectives and optimized voltage & power control strategy in each mode. Because of consideration of whole operation modes, regardless of the number and capacity of components, this coordination control method can be used without modification. This paper defines operation mode of DC microgrid with several DC sources and suggests economic and efficient coordinated control methods. Simulation with PSCAD proves effectiveness.
Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) system is one of the key technologies to overcome the voltage sag, swell, interruption and frequency fluctuation by fast response speed of current charge and discharge. In order to evaluate the characteristics of over mega joule class grid connected High Temperature Superconducting (HTS) SMES system, the authors proposed an algorithm by which the SMES coil could be connected to the Real Time Digital Simulator (RTDS). Using the proposed algorithm, users can perform the simulation of voltage sag and frequency stabilization with a real SMES coil in real time and easily change the capacity of SMES system as much as they need. To demonstrate the algorithm, real charge and discharge circuit and active load were manufactured and experimented. The results show that the current from real system was well amplified and applied to the current source of simulation circuit in real time.
A concern about micro grid connection system is elevated. The reason is that carbon dioxide emission is regionally restricted to prevent the drain of fossil fuel, high oil prices and global warming. The existing photovoltaic DC-DC converter is operated by the full-bridge method. However, the configuration is complicated because a phase shift method is required to raise an efficiency. A photovoltaic DC-DC converter connected with second layered half-bridge converter and boost converter is proposed in this paper. This proposed DC-DC converter is easy to control and has an advantage of reducing the size. Finally, the validity of the proposed converter is verified by the experimentation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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