• Journal of Power Electronics
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• 제18권1호
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• pp.204-211
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• 2018

At present, one of two LCC-HVDC systems is responsible for controlling the grid frequency of the Jeju Island Power System (JIPS). The grid voltage is regulated by using STATCOMs. However, these two objectives can be achieved in one device that is called by a modular multilevel converter-high voltage direct current (MMC-HVDC) system. Therefore, this paper proposes frequency and voltage control strategies for the JIPS based on a MMC-HVDC system. In this case, the ancillary frequency and voltage controllers are implemented into the MMC-HVDC system. The modelling of the JIPS is done based on the parameters and measured data from the real JIPS. The simulation results obtained from the PSCAD/EMTDC simulation program are confirmed by comparing them to measured data from the real JIPS. Then, the effect of the MMC-HVDC system on the JIPS will be tested in many cases of operation when the JIPS operates with and without STATCOMs. The objective is to demonstrate the effectiveness of the proposed control strategy.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권1호
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• pp.47-55
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• 2015

This paper proposes the installation of a new modular multilevel converter based high-voltage direct current (MMC-HVDC) system to connect between mainland and Jeju island power systems in Korea in 2020. The purpose is to combine with two old line-commutated converters (LCC)-based HVDC system to achieve a stability of the Jeju island power system. The operation of the overall system will be analyzed in three cases: (i) wind speed is variable, (ii) either one of the LCC-HVDC systems is shutdown because of a fault or overhaul, (iii) a short circuit fault occurs at the mainland side. The effectiveness of the proposed control method is confirmed by the simulation results based on a PSCAD/EMTDC simulation program.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.180-181
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• 2016

세계 HVDC 시장은 국가간 전력 계통연계 및 장거리 송전을 기반으로 대규모 계통 연계형으로 적용되어 확산되고 있는 추세이다. 따라서 본 논문은 실시간 시뮬레이터를 이용하여 대규모 계통 연계형 대용량 전류형 HVDC 모델링 기법에 대한 연구를 기반으로 필수적으로 고려해야할 개발 방안을 소개하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.158-159
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• 2011

최근 발표된 제5차 전력수급계획에 의하면 제주도에 3번째 HVDC 연계선 설치가 계획되고 있다. 이전까지 설치된 2개의 HVDC는 LCC(전류형) HVDC로써 안정적이고 우수한 성능으로 제주지역의 전력 수급에 기여를 했지만 전압 불안정 문제를 초래할 가능성을 가지고 있다. 따라서 3번째 HVDC는 VSC(전압형)으로 설치하는 것을 고려해야 한다. VSC HVDC는 유무효 전력이 동시에 제어가 가능하다는 장점이 있으나 비싼 가격과 높은 변환 손실, 그리고 작은 용량으로 제한적인 용도로만 사용되어 왔다. 그러나 최근 Multi-Level Converter 기술이 적용되면서 이전의 많은 문제들이 해결되었다. 이 논문에서는 VSC HVDC의 최신 동향에 대해서 간략히 소개하고 제주 전력망에 VSC HVDC가 설치되었을 때의 효과에 대해서 논의하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.339-340
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• 2015

본 논문에서는 HVDC 제어 시스템의 기능 검증을 위해 구축한 RTDS 기반의 HILS(Hardware-In-the Loop Simulation)시스템 및 시험 결과를 소개하였다. MMC 기반 VSC HVDC는 다수의 직렬 연결된 SM(Sub-Module)을 개별 제어해야 하므로 기존의 LCC HVDC 및 2/3-Level 컨버터 기반의 VSC HVDC와 같은 설비들보다 훨씬 더 복잡한 VBE 구조를 가지고 있다. 또한 짧은 시간 내에 정밀한 제어가 가능해야 하므로 높은 제어 정밀도가 요구된다. (주)효성에서는 제어 시스템의 성능 검증을 위해 RTDS 기반의 HILS(Hardware-In-the Loop Simulation)시스템을 구축하였으며, 이를 이용하여 HVDC 제어 시스템의 성능 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 구축된 RTDS 기반의 HILS 시스템 및 시험 결과를 소개하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.303-304
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• 2012

HVDC는 고압직류송전 방식으로서 기존의 AC 송전 시스템과 비교하여 송전 손실을 줄이고, 장거리 대용량의 전력 전송, 주파수가 다른 지역이나 국가 간 전력망 연계, 각 나라별 지역별 계통 분리, 신재생에너지의 계통 연계 등 기존 AC 송전 방식으로는 해결하기 어려웠던 문제점들이 HVDC를 통해 해결되고 있으며 세계 각국에서 HVDC 시스템을 활발하게 적용하고 있는 상황이다. LS산전은 2009년 HVDC 사업을 착수한 이래 변환소 기자재 비용의 20% 이상을 차지하는 변환용 싸이리스터 밸브 국산화를 위해 노력해 왔고 그 결과 단위 모듈 DC 50kV급 밸브 모듈을 개발하였다. 본 논문은 LS산전이 자체 개발한 HVDC 싸이리스터 밸브에 대해서 소개하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.161-162
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• 2015

최근 세계적으로 전력계통의 대륙 간 연계나 신재생에너지, 분산전원의 계통 연계를 위해 HVDC(High voltage Direct Current)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대용량, 장거리 송전이 필요한 경우 HVAC에서의 전력손실과 송전거리의 한계를 극복하기 위하여 HVDC가 새로운 대안으로 떠오르고 있으며, LCC(Line commutated Converter)와 VSC(Voltage Source Converter)의 기술발전이 비약적으로 이뤄지고 있다. 특히, DC Grid화를 위해서 유럽에서는 해상풍력을 연계한 Windfarm을 DC Grid화 하는 프로젝트가 활발히 진행되고 있다. 이러한 신재생 에너지의 계통 연계를 위해서 DC Grid가 본격적으로 논의가 되고 있고 관련분야에서는 기술개발을 앞다퉈 진행하고 있는 상황이다. DC Grid 구현을 위해 VSC HVDC가 최근 주목받고 있으며, VSC로 연계된 DC Grid의 AC 계통과의 연계를 위해 가장 필요한 것이 바로 DC 차단기라고 할 수 있겠다. 본 논문에서는 DC Grid의 고장분석을 위한 기초연구로써 MMC(Modular Multilevel Converter) VSC를 기반으로 한 Point-to-Point HVDC Grid에서의 DC 고장에 대한 분석을 실시하였으며 그 특징을 분석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.459-468
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• 2020

The pole interaction of the line-commutated converter high-voltage direct current (HVDC) is analyzed, and a practical solution that uses a surge arrester is proposed. Jeju HVDC No. 2 is a double-monopole HVDC link that has a rated power capacity of 2 × 200 MW and was commissioned in 2012. During normal operation, Jeju HVDC No. 2 is operated in the bipolar mode to minimize the loss caused by the dedicated metallic return. However, when one pole of the inverter valve is bypassed, a commutation failure can occur in the other pole. This phenomenon is called pole interaction in this work. This pole interaction interrupts the HVDC power transfer for almost 2 s and may affect the stability of the power system. This research proposes the installation of a surge arrester at the inverter neutral, which can be an effective and practical solution for pole interaction. The HVDC system is analyzed, and the residual voltage of the surge arrester is determined. Detailed simulation using PSCAD/EMTDC demonstrates that the proposed method eliminates the pole interaction of the bipolar-operated HVDC.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권2호
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• pp.443-451
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• 2015

The stability of a multi-terminal direct current (MTDC) system is often influenced by its control strategy. To improve the stability of the MTDC system, the control strategy of the MTDC system must be appropriately adopted. This paper deals with estimating stability of a MTDC system based on the line-commutated converter based high voltage direct current (LCC HVDC) system with an inverter with constant extinction angle (CEA) control or a rectifier with constant ignition angle (CIA) control. In order to evaluate effects of two control strategies on stability, a MTDC system is tested on two conditions: initialization and changing DC power transfer. In order to compare the stability effects of the MTDC system according to each control strategy, a mathematical MTDC model is analyzed in frequency domain and time domain. In addition, Bode stability criterion and transient response are carried out to estimate its stability.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권3호
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• pp.49-56
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• 2015

This paper presents a comparative operating characteristics of static var compensator(SVC) and static synchronous compensator(STATCOM) for compensating the reactive power in the Jeju power system. There are two kinds of reactive power compensating systems, which are active and passive system in the applications of the line commutated converter type high voltage direct current (LCC-HVDC). In the Jeju power system, two STATCOMs as active compensating system have been operating. Even though STATCOM has good performance compared with SVC, economical efficiency of former system is not good to the latter system. So, it is necessary to examine the performance and economical efficiency depend on the intention before appling the system. To compare the operating characteristics of two systems in the Jeju power system, simulations have been carried out for case studies that both of the HVDC system have transient state by using PSCAD/EMTDC program.