• Title/Summary/Keyword: Grid frequency variation

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Positive Feedback을 이용한 무효전력 P&O 단독운전 검출기법 (Reactive Power P&O Islanding Detection Method using Positive Feedback)

  • 이종원;박성열;이재연;최세완
    • 전력전자학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.410-416
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    • 2022
  • A grid-connected inverter with critical loads uses mode transfer control to supply stable voltage to the load. An islanding detection method should also be used to quickly detect the grid fault and disconnect the inverter from the grid. However using the existing islanding detection method to detect islanding is difficult due to the small fluctuation of the voltage and frequency of the point of common coupling. This study proposes a reactive power P&O islanding detection method by using the positive feedback technique. The proposed method always injects a small variation of reactive power. When a grid fault occurs, the injected reactive power accelerates the reactive power injection reference. As a result, the reactive power reference value and the sensed reactive power become mismatched, and islanding is detected. Reducing the amount of real-time injected reactive power results in high efficiency and power factor. The simulation and experimental results of a 3 kW single-phase inverter are provided to verify the proposed islanding detection method.

3상 계통연계형 태양광 PCS의 단독운전검출을 위한 개선된 무효전력변동기법 (Improved RPV(reactive-power-variation) anti-islanding method for grid-connected three-phase PVPCS)

  • 이기옥;정영석;소정훈;유병규;유권종;최주엽;최익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1159-1160
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    • 2006
  • As the grid-connected photovoltaic power conditioning systems (PVPCS) are installed in many residential areas, this has raised potential problems of network protection on electrical power system. One of the numerous problems is an Island phenomenon. There has been an argument that because the probability of islanding is extremely low it may be a non-issue in practice. However, there are three counter-arguments: First, the low probability of islanding is based on the assumption of 100% power matching between the PVPCS and the islanded local loads. In fact, an island can be easily formed even without 100% power matching (the power mismatch could be up to 30% if only traditional protections are used, e.g. under/over voltage/frequency). The 30% power-mismatch condition will drastically increase the islanding probability. Second, even with a larger power mismatch, the time for voltage or frequency to deviate sufficient to cause a trip, plus the time required to execute the trip (particularly if conventional switchgear is required to operate), can easily be greater than the typical re-close time on the distribution circuit. And, third, the low-probability argument is based on the study of PVPCS. Especially, if the output power of PVPCS equals to power consumption of local loads, it is very difficult for the PVPCS to sustain the voltage and frequency in an island. Unintentional islanding of PVPCS may result in power-quality issues, interference to grid-protection devices, equipment damage, and even personnel safety hazards. So the verification of anti-islanding performance is strongly needed. In this paper, the authors propose the improved RPV method through considering power quality and anti-islanding capacity of grid-connected three-phase PVPCS in IEEE Std 1547 ("Standard for Interconnecting Distributed Resources to Electric Power Systems"). And the simulation and experimental results are verified.

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단독운전방지를 위한 AFD 와 RPV 방식의 비교 분석 (Analytical comparison of AFD and RPV methods for Anti-Islanding)

  • 바이사;이영진;정병환;김홍성;최규하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.64-67
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    • 2008
  • To detect islanding mode when the grid is being tripped is a major safety issue in the Utility Interactive Distributed Generation (UIDG) system. In this paper, analytical design method is suggested for AFD & RPV method under IEEE929-2000 recommended islanding test condition. We have discussed that there is a same point. we injected reactive component of the current by AFD & RPV methods, but the current reference generated is other waveform. Possible if amount of reactive components in this methods are same each method, there is happened same rates frequency variation. To verify the validity of the analytical comparison, this paper presents simulation and experimental results from single phase, 3[kW] inverter for the transformerless UIDG system.

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영구자석 여자기형 발전기의 전압변동 억제 제어방식 (Permanent magnet excitation generator Voltage fluctuation suppression control method)

  • 조영준;곽윤창;이동희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.74-75
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    • 2017
  • This paper proposes a control scheme of the voltage ripple suppression for the permanent magnet exciter generator. The output voltage of the permanent magnet excitation generator is affected by the field current, load current and the engine speed. The engine speed can be controlled by the governor. But, the actual frequency is changed at the starting and a sudden load variation. As a result, output voltage overshoot and undershoot can decrease the power quality in the grid system. The proposed control scheme uses a frequency factor to control the field current of the generator for the voltage ripple reduction. Because of the linkage flux is proportional to the frequency, the instantaneous frequency can consider the linkage flux. The proposed control method shows the improved control performance for the permanent magnet excitation generator through simulation.

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개선된 DFT을 이용한 무효전력변동 단독운전 검출기법의 성능 개선 (Performance Improvement of an Anti-Islanding Algorithm using the Variation of Reactive Power with an Improved DFT Method)

  • 강덕홍;최대근;이교범
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.179-187
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    • 2010
  • 본 논문에서는 무효전력변동기법을 사용하여 단독운전을 검출을 하기 위해서 선행되어야 하는 주파수 검출 방법 중에서 개선된 이산푸리에변환(Discrete Fourier Transform; DFT), 즉 Goertzel 알고리즘을 이용한 단독운전 검출기법을 제안한다. 실제 태양광 발전 시스템의 설치를 위해서는 전기사고나 시스템에 악영향을 유발하는 단독운전 검출기법의 연구가 선행되어야 한다. 적용하는 주파수 검출방법은 Goertzel 알고리즘을 이용한 기법으로 기존의 영점검출기법과 가상의 2상 PLL(Phase Locked Loop)에 비하여 외란의 영향에 강인하며 빠른 검출이 가능하다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 기존의 주파수검출기법인 영점검출기법과 가상의 2상 PLL을 이용한 주파수 검출과 제안하는 알고리즘을 비교하고 그의 우수성을 검증하였다.

전압원인버터를 이용한 계통연계형 풍력발전의 출력제어 모의 및 해석 (Modeling and Analysis of Control Scheme for Voltage Source Inverter Based Grid-connection of Wind Turbine)

  • 김슬기;김응상
    • 에너지공학
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    • 제12권2호
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    • pp.154-163
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    • 2003
  • 전력계통에 연계하기 위해서 풍력발전시스템은 계속해서 변하는 풍속에 응동하여 적정한 출력을 계통에 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 연계되는 전력계통에서 허용될 수 있는 수준의 주파수와 전압크기를 갖는 출력을 제공할 수 있어야 하며, 이를 위해서는 풍력발전의 적절한 출력제어가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 동기발전기가 전압원인버터로 구성된 AC-DC-AC 변환부를 거쳐 계통에 접속되는 계통연계형 풍력발전시스템의 출력제어 전략을 소개하며, 이를 전자기 과도현상 해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 모의하고 해석하였다. 블레이드를 통해 입력되는 풍속에 대하여 최대 에너지를 공급할 수 있도록 전압원인버터의 유효전력 출력제어가 이루어지며, 출력단 전압을 일정하게 유지하기 위한 무효전력 출력제어가 행해진다. 또한 60 Hz의 주파수 출력 및 고조파 저감을 위해 SPWM 스위칭 방식을 채택하였다. 풍속의 변동 및 부하의 변동에 대한 풍력발전시스템의 응동특성 및 출력변화를 모의하고 해석한다.

구획경계선(區劃境界線)의 횡단면(橫斷面)에 따른 토양특성(土壤特性)과 작물생육(作物生育)에 관한 공간변이성(空間變異性) 분석(分析) 연구(硏究) I. 토양물리성(土壤物理性)의 공간변이성(空間變異性) (Spatial Variation Analysis of Soil Characteristics and Crop Growth accross the Land-partitioned Boundary I. Spatial Variation of Soil Physical Properties)

  • 박무언;류순호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.163-172
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    • 1989
  • 본 연구는 구획경계선(區劃境界線)이 토양물리성(土壤物理性)의 공간변이(空間變異)에 미치는 영향을 알기 위하여 10년전 구획정리(區劃整理)로 논을 전전환(田轉換)한 맥류연구소(麥類硏究所)의 시험포지 화동(華東)미사질식양토(Fine clayey, mixed, mesic family of Aquic Hapludalfs)를 공시토양으로 하여 필지경계선(筆地境界線)을 횡단(橫斷)하여 토양물리성(土壤物理性)을 조사하고 조사성적을 고여(古與) 통계학적(統計學的) 방법(方法)과 지질(地質) 통계학적(統計學的) 방법(方法)으로 공간변이성을 해석하였다. 토양입경분포(土壤粒徑分布)는 10m 간격으로 $15{\times}15$ Grid의 교차 225 지점에서 채취한 토양시료를 이용하였고 포장용수량(圃場容水量), 전용적밀도(全容積密度), 포화수리전도도(飽和水理傳導度)등에 대한 물리성은 조사대상면적의 일부분에 대하여 2.5m 간격으로 $18{\times}33$ Grid의 교차지점중 594지점에서 포장조사법으로 직접 측정하였다. 시험 분석결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 토양물리성(土壤物理性)의 변이계수(變異係數)는 4.8%에서 128.8%범위였다. 변이계수(變異係數)는 크기로 보아 포화수리전도도(飽和水理傳導度)는 고변이군(高變異群)으로 분류되었고, 전용적밀도(全容積密度)는 저변이군(低變異群) 그리고 기타 다른 물리성은 중변이군(中變異群)으로 분류할 수 있다. 2. 측정된 값의 평균치로부터 신뢰수준 95%에서 허용오차 10%이내의 정확성을 나타낼 수 있는 시료수는 포장용수량(圃場容水量)이 1개로 가장 적었고 포화수리전도도(飽和水理傳導度)는 687개로 가장 많은 시료수가 요구되었다. 기타 다른 물리성(物理性)은 6-69개의 범위를 나타내었다. 3. 도수분포곡선(度數分布曲線)과 Fractile diagram의 분석 결과 포화수리전도도(飽和水理傳導度)는 대수변환시(對數變換時) 정규분포성(正規分布性)을, 기타 다른 물리성은 실측치(實測値)가 정규분포성을 보였다. 도수분포곡선(度數分布曲線)상에서 평균치(平均値), 중앙치(中央値) 및 최빈치(最頻値)가 차이를 나타내는 특성의 산술평균(算術平均)은 곡선상의 평균에 비해 오차를 유발할 가능성이 컸다. 4. 계열상관(系列相關) 분석(分析)에 의하면 토양물리성(土壤物理性)은 모두 유의성 있는 종속성(從屬性)이 인정되었다. 자기상관(自己相關) 분석(分析) 결과(結果)는 남북방향으로 정상성(定常性)을 가지며 7.5~40m의 영향권(影響圈)을 보였고 토양 깊이간에도 차이가 있었다. 특히 토양의 깊이 50~60cm에서 대부분의 물리성이 비정상성(非定常性)을 보였다. 동서방향으로는 30㎝의 주기성(週期性)을 보이는 것이 특징적이며 구획폭(區劃幅)과 일치하여 구획에 따른 영농관리가 토양의 공간변이성(空間變異性)을 유발하는 원인들중 하나로 생각되었다.

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Simulink를 이용한 단상 UPFC 모델링 및 시뮬레이션 (Simulink-based Modelling and Simulation for a Single-phase UPFC)

  • 강문호
    • 전기학회논문지
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    • 제58권3호
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    • pp.523-530
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    • 2009
  • This paper presents a study on a small scale single-phase UPFC preliminary researches on power quality compensating schemes of electrical railway. As the UPFC is very complicated power-electronic system consisting of grid-connected transformers, four single phase inverters interconnected with dc-link capacitors and various electrical apparatuses, multiple controllers and control algorithms are needed, and entire UPFC has been modelled in the form of block diagrams and simulated by using Simulink. The main purpose of the compensating system is to manage reactive and active powers with the four single phase inverters, so, the control effort has been focused on the power flow control and has been realized through the hysteresis current control of the single phase inverters. And transport-delayed PLL with additional delay-time compensating term has been used to synchronize a grid voltage and the simulation results have shown that the compensating term could improve PLL performance under some frequency variation of the voltage.

피치 제어를 이용한 계통연계 풍력발전 시스템의 최대출력 제어 (The control of maximum power output for a grid-connected wind turbine system by using pitch control method)

  • 유행수;노경수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.159-161
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    • 2001
  • This study is for the pitch control of blade, used in most horizontal-axis wind turbine systems, to sustain the maximum power output supplied to grid. The control of a blade can be divided into a stall regulation and a pitch control methods. The stall regulation method using an aerodynamic stall is simple and cheap, but it suffers from fluctuation of the resulting power. Pitch control method is mechanically and mathematically complicated, but the control performance is better than that of the stall regulation method. In this paper 2.5MW MOD-2 wind turbine system is adopted to be controlled by a pitch controller with PI method. The simulation performed by MA TLAB will show the variation of frequency, generator output, and pitch angle.

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Combined GPS/GLONASS Relative Receiver DCB Estimation Using the LSQ Method and Ionospheric TEC Changes over South Korea

  • Choi, Byung-Kyu;Yoon, Ha Su;Lee, Sang Jeong
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제7권3호
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    • pp.175-181
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    • 2018
  • The use of dual-frequency measurements from the Global Navigation Satellite System (GNSS) enables us to observe precise ionospheric total electron content (TEC). Currently, many GNSS reference stations in South Korea provide both GPS and GLONASS data. In the present study, we estimated the grid-based TEC values and relative receiver differential code biases (DCB) from a GNSS network operated by the Korea Astronomy and Space Science Institute. In addition, we compared the diurnal variations in a TEC time series from solutions of the GPS only, the GLONASS only, and combined GPS/GLONASS processing. A significant difference between the GPS only TEC and combined GPS/GLONASS TEC at a specific grid point over South Korea appeared near the solar terminator. It is noted that GLONASS measurements can contribute to observing a variation in ionospheric TEC over high latitude regions.