• 한국철도학회논문집
• /
• 제19권5호
• /
• pp.617-628
• /
• 2016

본 논문은 철도차량의 추진용 유입식 변압기 및 AC/DC 컨버터를 대체하기 위한 지능형 변압기의 구조를 제안한다. 제안된 지능형 변압기는 반도체 스위칭 소자 및 고주파 변압기를 사용한 양방향 전력 변환 컨버터의 형태로써, 기존 변압기에 비해 경량화 되고, 역률 제어 등의 능동적인 제어 성능으로 인해 단상 계통 전원의 효율적인 활용을 가능하게 한다. 제안하는 지능형 변압기는 60Hz 교류 고전압을 직류 고전압으로 변환하기 위한 정류단으로 Neutral point clamped type 의 H-bridge 컨버터를 여러 개 직렬 연결해 구성했다. 직류로 변환된 입력단 전력은 고주파 변압기와 Neutral point clamped type H-bridge 컨버터 2개로 구성된 Dual-Active-Bridge 컨버터를 이용해 출력측에 필요한 저전압을 공급할 수 있도록 했다. 또한, 본 논문에서는 다수의 컨버터 모듈 내부 직류단 전압을 균형제어하며, 단상 교류 전원에서 직류 출력 전원간의 양방향 전력 제어를 가능하게 하는 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 지능형 변압기의 구조 및 제어 시스템은 75kVA 급 3.3kVrms 입력, 750VDC 출력의 지능형 변압기를 설계 및 회로 시뮬레이션 결과를 통해 검증했다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제14권5호
• /
• pp.957-966
• /
• 2014

Some of DC actuators used in home automation, office automation, medical equipment and automotive systems require a position sensor. In low power applications, the introduction of such a transducer remarkably increases the whole system cost, which justifies the development of sensorless position estimation techniques. The well-known AC motor drive sensorless techniques exploiting the fundamental component of the back electromotive force cannot be used on DC motor drives. In addition, the sophisticated approaches based on current or voltage signal injection cannot be used. Therefore, an effective and inexpensive sensorless position estimation technique suitable for DC motors is presented in this paper. This technique exploits the periodic pulses of the armature current caused by commutation. It is based on a simple pulse counting algorithm, suitable for coping with the rather large variability of the pulse frequency and it leads to the realization of a sensorless position control system for low cost, medium performance systems, like those in the field of automotive applications.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
• /
• pp.27-29
• /
• 2018

본 논문은 모듈형 멀티레벨 컨버터 기반 특고압 직류 배전망의 수전 계통 사고 대응 기법을 제안한다. 수전 계통의 순간적인 저전압 및 단락 사고 발생 시 전력변환장치는 계통 전압의 정상화를 지원하기 위해 연계를 유지해야 하며 계통 측의 요구에 따라 전압 변동률에 따른 무효 전력을 공급해야 한다. 제안하는 기법은 계통 사고 발생 시 계통 코드에 따라 무효 전류를 공급하여 수전 계통의 전압 레벨 복구를 지원한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 계통 사고 대응 기법의 타당성을 확인한다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제17권6호
• /
• pp.1625-1636
• /
• 2017

A power electronic transformer (PET) based on the cascaded H-bridge (CHB) and the isolated bidirectional DC/DC converter (IBDC) is capable of accommodating a large scale battery energy storage system (BESS) in the medium-voltage grid, and is referred to as a power electronic transformer based battery energy storage system (PET-BESS). This paper investigates the PET-BESS and proposes a coordinative control strategy for it. In the proposed method, the CHB controls the power flow and the battery state-of-charge (SOC) balancing, while the IBDC maintains the dc-link voltages with feedforward implementation of the power reference and the switch status of the CHB. State-feedback and linear quadratic Riccati (LQR) methods have been adopted in the CHB to control the grid current, active power and reactive power. A hybrid PWM modulating method is utilized to achieve SOC balancing, where battery SOC sorting is involved. The feedforward path of the power reference and the CHB switch status substantially reduces the dc-link voltage fluctuations under dynamic power variations. The effectiveness of the proposed control has been verified both by simulation and experimental results. The performance of the PET-BESS under bidirectional power flow has been improved, and the battery SOC values have been adjusted to converge.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.1-12
• /
• 2021

MVDC 배전기술은 현재 급격하게 도입되고 있는 태양광전원의 접속지연 문제를 해결하기 위한 효과적인 대안으로 평가되고 있지만, DC 배전망용 기기들을 개발해야 하므로 DC 배전망의 구축비용은 경제적인 측면에서의 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 태양광전원의 수용을 위한 MVDC 배전망의 도입 타당성을 평가하기 위하여, 태양광전원 단지를 용량에 따라 규모별로 정의하고, 이를 수용하기 위한 배전망을 건설하는 경우에 대하여 규모별로 수용성 모델을 제시한다. 이 모델은 배전망의 전원공급방식에 따라 AC 및 DC 배전망으로 구분되며, 수용할 태양광전원 단지의 용량에 따라 수백 MW급은 대규모, 수십 MW급은 중규모, 수 MW급은 소규모로 정의된다. 또한, 본 논문에서는 AC 및 DC 배전망의 건설비, 전력변환설비의 교체비, 운용비로 구성된 비용요소와 태양광전원의 발전수익에 따른 전력량 요금 및 REC 요금으로 구성된 편익요소를 고려하여 MVDC 배전망의 경제성평가 모델링을 제시한다. 이를 바탕으로 현재가치 환산법과 원금균등상환 방식을 이용하여 MVDC 배전망의 경제성을 평가한 결과, 태양광전원의 수용 규모에 따라 일정 연계거리 이후에서는 DC 배전망의 구축비용이 기존의 AC 배전망보다 경제적임을 알 수 있어, 본 논문에서 제시한 경제성평가 모델링의 유용성을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제16권2호
• /
• pp.455-463
• /
• 2016

This paper proposes a compensation method to improve the distorted space vectors when a 3-level Neutral Point Clamped (NPC) inverter has an unbalanced neutral point voltage. Since both the neutral point voltage of the DC link and the space vector of a 3-level NPC inverter are closely related depending on the output load connecting state, a distorted space vector can occur when the neutral point voltage of a 3-level NPC inverter is unbalanced. The proposed method can improve the distorted space vectors by adjusting the injection time of the small and medium vectors and by modulating the amplitude of the carrier waveforms. In this paper, the proposed method is verified by both simulation and experimental results based on a 3-level NPC inverter.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제13권6호
• /
• pp.2561-2567
• /
• 2018

The extension of DC battery backup time in the DC power supply system of nuclear power plants (NPPs) remains a challenge. The lead-acid battery is the most popular at present. And it is generally the most popular energy storage device. However, extension of backup time requires too much space. The lithium-ion battery has high energy density and advanced gravimetric and volumetric properties. The aim of this paper is development of the sizing formula of stationary lithium-ion batteries. The ongoing research activities and related industrial standards for stationary lithium-ion batteries are reviewed. Then, the lithium-ion battery sizing calculation formular is proposed for the establishment of industrial design standard which is essential for the design of stationary batteries of nuclear power plants. An example of calculating the lithium-ion battery capacity for a medium voltage UPS is presented.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.453-460
• /
• 2008

본 논문은 중용량에 적합한 새로운 이중출력 LLC 공진형 DC/DC 컨버터에 관한 것으로써, 별도의 Post-regulator및 추가되는 제어 IC 없이 정밀한 이중출력이 가능한 새로운 방식의 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터의 제어방식은 펄스폭 변조(PWM)와 동시에 주파수 변조(PFM)를 통해 이루어지며 Master 와 Slave 출력을 각각 주파수, 듀티로 제어함으로써 Slave 출력을 위한 별도의 Post-Regulator 및 제어 IC가 필요 없기 때문에, 저가의 컨버터 구현이 가능하다. 또한 기존 LLC 공진형 DC/DC 컨버터와 같이 스위칭 소자의 영전압 스위칭이 보장되는 동시에, Post-Regulator 로 인한 손실이 없기 때문에 효율 및 발열 특성이 매우 우수하다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 우수성과 신뢰성 검증을 위해, 실제로 50" FHD급 PDP용 전원회로를 위한 시뮬레이션 검토 및 시작품을 제작하고 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안된 컨버터의 타당성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
• /
• pp.614-615
• /
• 2007

There are roughly a hundred types of cables in power plants. The distribution of circuits in a nuclear plant is comprised of 20% instrument cables, 61% control cables, 13% AC power cables, 1% DC power cables, and 5% communication lines. In the nuclear power plant, medium voltage cables are generally included in the scope of systems reviewed for safety and are included in a plant's maintenance program. Medium voltage cables provide power to many critical components in plants, including feed water pumps, circulating water pumps, and condensate pumps. Among these cables, high temperature sections of cables feeding electrical power to the circulating water pump and the condenser extraction pump were found. The evaluation for these cables is performed to find the maximum allowable current and temperature. The result shows that the load current flowed about 85% of the allowable current ampacity, and the temperature of conductor at full load current did not exceed the limited temperature. Therefore, existing cables for circulating water pump and condenser extraction pump system are going to be used during design life.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.25-27
• /
• 2006

This paper proposes a new full ZVS-range asymmetrical half bridge converter. It uses the variable transient current build-up technique with the load variations. The current build-up is accomplished by using the secondary synchronous switch control. Due to the blocking capacitor in secondary side, the voltage applied to leakage inductor varies with the load variations during current build-up period. Therefore, the unnecessary current build-up of leakage inductor current in heavy load condition is prevented and more current build-up in medium and light load condition is achieved for ZVS operation. That is, the variant current build-up with the load variation is accomplished for the ZVS operation. Furthermore, the DC offset of the transformer magnetizing current is also eliminated and the utilization of magnetic core is maximized.