본 논문에서는 국내최초로 개발에 성공한 단일용량의120kW급 계통연계형 태양광발전용 PCS에 관한 내용을 설명하고 있다. 120kW급 계통연계형 태양광발전시스템은 22.9kV의 특고압 계통전원에 연계되도록 설계되었으며, 삼상 380V를 22.9kV로 승압 연계하는 2단 절연방식을 채택하였다. 120kW급 PCS는 상용주파수 변압기 절연방식으로 3상4선식 380v 60H2 출력을 가지고 있으며, PCS 내부에 120kVA급 변압기와 리액터를 포함하고 있다. 최대출력점추종(MPPT)제어 기법으로 P&O 알고리즘을 적용하였으며, 3상 IGBT 인버터를 DSP로 제어하였다. 본 논문에서는 120kW급 단일용량 PC를 개발함에 있어, 계통연계 시험, 유,무효 전류제어 시험, 단독운전 검출 및 방지시험, 출력전류의 THD 측정 등의 결과를 보이고 있다.
A 120kV/70A high voltage switch has been installed at Korea Atomic Energy Research Institute in Taejon to supply power with Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) Neutral Beam Injection (NBI) system. NBI system requires fast cutoff of the power supply voltage for protection of the grid when arc detected and fast turn-on the voltage for sustaining the beam current. Therefore the high voltage switch and arc current detection circuit are important part of the NBI power supply and there are much need for high voltage solid state switches in NBI system and a broad area of applications. This switch consisted of 100 series connected MOSFETs and adopted the proposed simple and reliable gate drive circuit without bias supply, Various results taken during the commissioning phase with a 100kW resistive load and NBI source are shown. This paper presents the detailed design of 120kV/70A high voltage MOSFETs switch and simple gate drive circuit. Problems with the high voltage switch and gate driver and solutions are also presented.
계통연계형 태양광 시스템을 구성하고 있는 전력변환장치인 PCS(power conditioning system)는 일반적으로 그 내부에 입력전력 평활용 Capacitor, DC-DC Converter, DC link Capacitor, DC-AC Inverter 및 L-C Filter 등으로 구성된다. 이러한 태양광 시스템의 구성은 주로 태양광 어레이와 PCS의 DC-DC Converter 및 DC-AC Inverter의 수와 연결 방법에 따라 여러 가지로 구성할 수가 있다. 본 논문에서 제안할 시스템의 구성은 하나의 태양광 어레이를 다수의 계통연계형 태양광 PCS가 공유하는 형태인데, 이러한 시스템의 주요 장점은 첫째, 일사량에 따라 각각의 PCS가 모두 정격에서 운전하도록 하여 변환효율을 개선할 수 있다는 점과 둘째, 태양광 어레이의 용량 확장에 따른 PCS 장치의 용이한 확장성 그리고 셋째, 연결되어 있는 다수의 PCS 중 하나의 태양광 PCS가 고장으로 인하여 유지 및 보수가 필요할 때에도 그 외의 다른 정상적인 태양광 PCS는 지속적인 발전이 가능한 장점 등을 갖는다. 본 논문에서는 태양광 어레이의 출력을 공유하는 병렬운전용 태양광 PCS의 구성에 대하여 연구하고, 그 병렬운전기법을 제시하여 이에 대한 타당성을 시뮬레이션으로 검증하고자 한다.
This paper proposes active frequency drift (AFD) as an anti-islanding method applied to micro-inverters with uncontrollable reactive power. When using ordinary inverter topologies, such as full bridge inverters in photovoltaic systems, the islanding phenomenon can be detected with reactive power-based methods, such as reactive power variation. However, when the inverter topology cannot control the reactive power, conventional anti-islanding methods with reactive power cannot be utilized. In this work, the topology used in this paper cannot control the reactive power. Thus, an anti-islanding method that can be used in topologies that cannot control the reactive power is proposed. The conventional anti-islanding method of the topology that cannot control reactive power is introduced and analyzed. Unlike the conventional AFD method, the proposed method extends a zero current interval every predetermined cycle. The proposed method offers certain advantages over conventional AFD methods, such as total harmonic distortion. The proposed method is validated through simulation and experiment.
본 논문에서는 모니터링 시스템의 데이터 취득과 처리 과정에 있어 데이터를 효율적으로 저장, 복원시킬 수 있는 방법을 제시한다. 제안된 방법은 모니터링 타겟 시스템으로부터 취득된 원시 데이터(Raw Data)로부터 보간법을 기반으로 최소의 데이터를 추출한다. 제안된 데이터 취득과 복원 알고리즘은 큐빅 헤르미트(Cubic Hermite) 보간법에 기반을 둔다. 데이터 처리 방법의 타당성을 검증하기 위해 시뮬레이션 결과를 제시하고 계통연계형 태양광 발전 인버터의 모니터링 시스템에 적용하여 제안된 방식의 효율성을 실험적으로 검증한다.
This study proposes an electric vehicle (EV) smart panel board and its control method on the basis of charging scheduling. The proposed system consists of batteries, a three-phase battery charger, three single-phase inverters, transfer switches for electric power distribution, and a controller. The three-phase battery charger usually charges the batteries at midnight when electric rates are cheap and in light load. When the electric power consumption of the EV standard chargers connected to one phase of the power line is relatively large or when a blackout occurs, the electric power stored in the battery is supplied by discharging through the inverters to the EV standard chargers. As a result, the value of peak load and the charging electric power quantity supplied from a utility grid are reduced, and the current unbalance is improved. The usefulness of the proposed system is confirmed through simulations, experiments, and case studies.
Distributed Generators (DG) are rapidly increasing and most of them are interconnected with distribution network to supply power into the network. Therefore, DG may make significant impacts on distribution system operation. protection, and control with respect to the voltage regulation, voltage flicker, harmonics, fault current levels, the losses of the network, etc. These impacts would be demerits for both of DG and distribution networks. And the operation of DG may be influenced by the abnormal grid condition such as disturbances occurred in the neighboring distribution feeders as well as the feeder directly connected with DG. This paper describes the influence of fault occurred in the interconnected power network on the DG operation and the impact of DG on the network load during the interruptions of utility power.
In recent years there has been a growing interest in renewable energy systems due to the environmental problem and the economic benefits of fuel savings. Such systems are usually connected to the existing power grid for "fuel displacement" purpose as well as of earning some "capacity credit". Wind power generation system(WPGS) is one of the most useful energy resource using natural environment. So far, it was very difficult to simulate the dispersed generation system including WPGS using EMTP or EMTDC because the source of the dispersed generation system has a particular wind power characteristic equation. In this paper, a novel simulation method of WPGS has proposed and a new wind turbine component for EMTDC is also developed. The wind power characteristic equation of wind turbine is used in order to realize the WPGS in EMTDC simulation. And the real field data of weather conditions is interfaced to EMTDC using Fortran program interface method. Consequently the simulation of WPGS using field data is realized in this paper and shows acceptable results.
Booysen, M.J.;Gilmore, J.S.;Zeadally, S.;Rooyen, G.J. Van
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제6권2호
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pp.529-546
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2012
To address the need for autonomous control of remote and distributed mobile systems, Machine-to-Machine (M2M) communications are rapidly gaining attention from both academia and industry. M2M communications have recently been deployed in smart grid, home networking, health care, and vehicular networking environments. This paper focuses on M2M communications in the vehicular networking context and investigates areas where M2M principles can improve vehicular networking. Since connected vehicles are essentially a network of machines that are communicating, preferably autonomously, vehicular networks can benefit a lot from M2M communications support. The M2M paradigm enhances vehicular networking by supporting large-scale deployment of devices, cross-platform networking, autonomous monitoring and control, visualization of the system and measurements, and security. We also present some of the challenges that still need to be addressed to fully enable M2M support in the vehicular networking environment. Of these, component standardization and data security management are considered to be the most significant challenges.
태양광 발전은 태양에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 설비로서 Co2 발생이 적고 에너지원인 태양에너지가 무한하다는 장점이 있다. 현재 EU를 비롯한 선진국 및 개도국에서는 신재생에너지 확대를 위해 전 국가적으로 노력하고 있으며 특히 태양광 발전분야는 전 세계적으로 설비용량이 급증하고 있다. 국내에서도 발전차액지원제도 하에 태양광 발전설비를 확충하고 있으며, 정부가 발표한 1차국가에너지 기본계획에 의하면 2030년까지 3,504 MW로 공급규모를 확대할 방침이다. 그러나 현재 태양광 발전은 에너지 변환효율은 약 15%이며 날씨와 시간에 따라 발전에 제약이 따른다. 이에 태양광 발전의 신뢰성을 확보하기 위해 국내 발전차액지원을 받고 있는 태양광 발전소의 연간 발전량을 근거하여 이용률을 분석했다. 분석결과 일사량이 풍부한 전남지역의 이용률이 가장 높고,반대로 경기와 서울지역은 저조했으며, 연평균 15.70%의 이용률을 보였다. 한편 월간 이용률은 5월에 높게 나타났으며, 연중 최대 전력수요가 나타나는 7-9월에는 기상조건으로 인해 저조한 이용률을 보였다. 따라서 기후변화를 완화하고 저탄소 녹색성장을 구현하기 위해 기술개발을 통해 태양광 이용률 증대시켜야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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