• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권2호
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• pp.119-122
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• 2020

With recent ESS (Energy Storage System) fire accident, the fault protection performance is becoming more important. However, there has never been any experiments with the protection performance on the faults in the ESS system level. In this study, the effect of AC ground fault and IGBT (Insulated Gate Bipolar mode Transistor) short-circuit failure on MW class ESS was performed experimentally for the first time in the world. First of all, the effect of the AC single line ground fault on battery was analyzed. Moreover, the transient voltage was investigated as a function of the battery capacity and the power level. Finally, the breaking capability and insulation performance of ESS were examined under PCS short-circuit fault condition. Through the tests, it was found that ESS protection system safely blocked the faulty current regardless of the faults, whereas the electronic parts such as IGBT and MC (Magnetic Contactor) were broken by the fault current. Also, the electrical breakdown in ESS resulted from the transient voltage during the protection process.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.38-44
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• 2014

The photovoltaic power system is performing power generation by being installed in outdoors. Therefore it has the characteristics affected by environmental factors. In particular, if the solar power generation facility connected to the grid, the power can be generated continuously in a state of being secured operating voltage of the inverter and solar irradiation. In that case, if an abnormal situation such as flooding or heavy rains has occur, the possibility of electric shock or damage of facilities due to current leakage or a floating matters is present. In this paper, we performed electrical safety assessment about the connection part, junction box and cable of the solar module when the solar power system was flooded. we also assessed whether or not the leakage current is occurred in case of the cable was damaged. As a result, in case of the leakage current is large, we can be known that it is the risk of electric shock as well as cause of inverter damage.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.81-88
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• 2007

본 논문에서는 연료전지를 이용한 가정용 발전 시스템의 계통 연계를 위한 새로운 단상 인버터 시스템을 제안한다. 제안한 인버터는 계통연계 운전과 독립 운전이 모두 가능하고 두 운전사이의 모드전환이 자동으로 이루어지며 전환시 최소의 과도상태를 갖는다. 제안한 제어방식은 정상상태 오차가 거의 없고 양호한 과도상태 응답특성을 가진다. 또한 연산량과 센서수가 적고 구조가 간단하여 저가격의 고정소수점 DSP로도 구현이 가능한 특징이 있다. 제안한 계통연계형 인버터의 제어기에 관하여 기술하고 모의실험 및 실험에 의하여 그 타당성을 입증한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3587-3593
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• 2009

최근 태양광 시스템에서는 기존의 태양광 시스템을 계통과 전원으로 상호 접속하는 것에 대한 연구에 관심이 모아지고 있다. 단상, 삼상 시스템에 관계없이 태양광 시스템에서 태양광 인버터는 계통연계 동작에 중요한 역할을 하기 때문에 전체 시스템에서 핵심요소로 고려된다. 태양광 인버터를 제어하기 위해서는 부하 전류 조절이 핵심요소 중 하나이다. 일반적으로 태양광 인버터에서 이용되는 PI 제어기는 정상상태 오차와 왜란에 취약하다는 단점을 가지고 있기 때문에 실제 시스템에 완벽하게 적용하기에는 무리가 있다. 특히, 이는 고주파영역에서의 PI와 PR 제어기의 성능을 비교해보면 알 수 있다. 이 논문에서 제시된 PR 제어기는 무한 이득을 교류 기본파 성분에 넣을 수 있기 때문에 PR 제어기는 회전좌표계의 PI 제어기에서 사용되는 디커플링 기법과 복잡한 변환 없이 제로 정상상태오차에 도달할 수 있다. 그렇기 때문에 이 논문에서는 PI 제어기를 대체하는 이론적 분석을 통해 PR 제어기를 설계하였다. 논문에 제시되어 있는 이론을 바탕으로 한 PR 제어기를 고정 소수점 연산방식의 32비트 마이크로컨트롤러 DSP320F2812를 기반으로 한 3kW 프로토타입 태양광 인버터에 적용, 평가하였다. 또한 태양광 인버터의 제어 성능을 시뮬레이션과 실험결과를 통하여 보여주고 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.704-712
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• 2016

최근, 전 세계적으로 신재생에너지에 대한 관심이 증가됨에 따라 친환경적이고 무한한 태양에너지를 이용하는 태양광전원의 설치가 급증하고 있다. 이러한 태양광전원은 주변 환경에 따라 출력이 크게 좌우되는데, 예를 들어 구름 또는 건물의 음영으로 인한 일부 모듈의 문제로 인해서 해당 스트링이 출력을 발생하지 못할 수 있다. 즉 기존의 제어방식에서는 모듈이 직렬로 연결된 스트링이 인버터에 연계되어 있으므로, 일부 모듈에 음영이 발생할 경우 스트링의 전압이 인버터의 동작전압 미만으로 되어 해당 스트링이 인버터에서 탈락되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 각각의 스트링마다 전압을 제어하는 DC-DC 전압 레귤레이터를 이용하여, 스트링이 인버터에서 탈락되는 문제점을 개선하는 새로운 태양광전원 제어방식을 제안하였다. 또한, 회로해석 상용 프로그램인 PSIM S/W를 이용하여, 정전압 제어 및 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어기능을 가지는 DC-DC 전압 레귤레이터와 위상동기루프(PLL, Phase-Locked Loop) 제어 기반의 3상 인버터의 모델링을 수행하였다. 이 모델링을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 부분적으로 음영이 발생하는 모듈을 가진 스트링이 인버터에서 탈락하는 현상을 개선함으로써 태양광전원의 운용효율이 향상됨을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.147-152
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• 2016

배선 작업이 어려운 공장 환경에서 설비의 상태를 모니터링하는 시스템을 구축하기위해 배포와 설치가 쉬운 무선센서 네트워크가 적합하다. 지그비는 다른 무선 통신 프로토콜에 비해 저가격, 저전력 특징을 가지고 있어 다수의 노드를 필요로 하는 모니터링 시스템에 적용하기 적합하다. 지그비 통신은 모든 프로토콜 계층이 서로 신뢰하는 OTM을 기반으로 하고 있기 때문에 디바이스 간에 암호화 보안이 필요하다. 각 노드간의 통신에 있어서 노드 인증을 보장하고, 각 노드가 관리하고 있는 비밀 정보의 노출을 최소화 해야 한다. 공장의 설비는 배포 위치가 규칙적이고 고정적이다. 공장 환경에서 센서로부터 수집되는 정보와 센서 노드에 연결되어 있는 엑츄에이터 제어 정보를 보호하기 위해 설비의 배포 환경과 유사한 이차원 그리드 기반 키 선분배 기법을 기반으로 하는 암호화 기법을 제안한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.151-164
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• 2005

태양전지는 요구전력의 필요에 따라 직 병렬로 연결하여 태양전지 모듈(solar cell module)로 제품화한다. 태양전지가 실제로 전자제품에 연결해서 사용하기 위해서는 주변장치(BOS, Balance of System)가 사용된다. 또한 일사량의 강도에 따라 불균일한 직류전기가 발생되므로, 태양광발전시스템은 모듈을 직 병렬로 연결한 태양전지 어레이(solar cell array)와 안정된 전기공급을 위한 전력조정기(power conditioning system, 이하 PCS)가 필요하다. 또한 직류가 아닌 교류를 필요로 하는 응용제품에는 직 교류변환장치 인버터(inverter)를 필요로 한다. 본 과제는 전시를 위한 연구개발 목적보다는 태양광 시스템 보급 양산기술에 중심을 두어 태양광 산업경제를 활성화 하고자한다. 따라서 본 과제는 기존에 연구개발과 특수목적 시장 중심인 초고효율 태양전지 개발보다 경제적인 기여도와 파급효과가 크다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.6006-6012
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• 2012

태양광 가로등 시스템에 사용되는 전원 장치는 배터리 충전을 위한 충전기와 LED Lamp를 구동하기 위한 LED 드라이버로 구성되어 있는데 일반적인 시스템에서는 별도의 전원장치로 구성되어 있다. 본 연구에서는 충전기와 LED 드라이버를 한 개의 전원장치로 구성하였다. 특히 장치의 효율을 높이기 위하여 계통 연계형 태양광 발전시스템에 적용하는 최대전력추적(Maximum Power Point Tracking: MPPT) 방식을 충전기에 적용하였다. LED 드라이버에 필수적인 정전류 방식은 충전기의 전류제어 루틴을 사용하여 구현하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.27-36
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• 2013

Islanding in a gird connected inverter of wind power generation system may influence a bad effect on equipments or yield safety hazards on grid so it should be detected rapidly and exactly. A passive method to detect islanding is comparatively simpler than an active method but suffers from non detection zone (NDZ). On the other hand, the active method can significantly reduce NDZ by injecting a disturbance into inverter output. To improve the reliability of islanding detection, this paper proposes a hybrid anti-islanding detection method combining the conventional passive method as well as the active method based on novel harmonic injection method using fourier transform. The proposed scheme is fast to detect islanding when NDZ does not exist because it has the nature of passive method. Under NDZ, the active method can detect occurrence of islanding reliably. The effectiveness and validity of the proposed scheme is proved through comparative simulations.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권6호
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• pp.1628-1639
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• 2015

Line-interactive uninterruptible power supply (UPS) systems are good candidates for providing energy storage within a microgrid. In this paper, a control scheme for a line-interactive UPS system applied in a low-voltage microgrid is presented. It is based on the Q-w and P-E droop control to achieve a seamless transition between grid-connected and stand-alone operation modes. Moreover, a new model for designing the controllers is built in the dq-frame based on the instantaneous power definition. The new-built model takes into account the dynamic performance of the output impedance of the inverter in the dq-frame and can be evaluated in the time domain. Compared to the traditional model based on the instantaneous power definition, the new-built model is more accurate to describe the dynamic performance of the system. Simulation and experimental results obtained with a microgrid consisting of two 40-kW line-interactive UPS systems are given to validate the control strategy of the line-active UPS system and the accuracy of the new-built model.