• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1605-1606
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• 2015

전기철도차량은 매 순간마다 이동하는 대용량 단상부하로, 전력계통 측면에서 부하의 특성이나, 계통구성의 형태 및 제반현상이 일반 3상 전력계통과 상이한 특성을 지닌다. 이와 같이 3상 전력계통으로 부터 단상 교류로 변환하여 전기차를 운행하는 경우에는 3상 전원측 PCC(Point of Common Coupling)에 불평형을 일으켜, 역상전류를 발생시킨다. 현재는 이를 최소화하기 위해서 종래부터 사용 되어온 스코트 결선 변압기를 사용하고 있다. 하지만 특성상 두 개의 단상 시스템에 걸리는 부하량 및 역율이 동일하지 않을 경우 여전히 3상 전압불평형이 발생된다. 이에 대한 근본적인 대책으로는 급전시스템 재구성 또는 전력 설비 증설 및 보상장치의 적용을 들 수 있으나, 최근에는 전력전자 기술의 발달로 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 이용한 BTB(Back To Back) 방식의 컨버터를 활용한 사례가 연구되고 있다. 본 논문에서는 전력계통과 전기철도의 연계 목적으로 3상-단상 BTB 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multi-level Conveter, MMC)를 이용한 전기철도 급전 시스템의 기본구조를 제안하고, Mathworks사의 MATLAB Simulink tool를 이용하여 시뮬레이션을 통해 MMC시스템을 검토하고자 한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권1호
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• pp.265-277
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• 2019

The application of shunt active power filters (S-APFs) is considered to be the most popular approach for harmonic compensation due to its high simplicity, ease of installation and efficient control. Its functionality mainly depends upon the rapidness and precision of its internally built control algorithms. A S-APF is generally operated in the current controlled mode (CCM) with the detection of harmonic load current. Its operation may not be appropriate for the distributed power generation system (DPGS) due to the wide dispersion of nonlinear loads. Despite the fact that the voltage detection based resistive-APF (R-APF) appears to be more appropriate for use in the DPGS, the R-APF experiences poor performance in terms of mitigating harmonics and parameter tuning. Therefore, this paper introduces a direct harmonic voltage detection based control approach for the S-APF that does not need a remote harmonic load current since it only requires a local point of common coupling (PCC) voltage for the detection of harmonics. The complete design procedure of the proposed control approach is presented. In addition, experimental results are given in detail to validate the performance and superiority of the proposed method over the conventional R-APF control. Thus, the outcomes of this study approve the predominance of the discussed strategy.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제3권1호
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• pp.120-128
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• 2015

In this paper, Residential roof top photovoltaic system with 9.9 kW design is proposed. The system composed of 200 Watts solar array 33 panels connecting in series 10 strings and parallels 3 strings which have maximum voltage and current are 350 V and 23.8 A. The 10 kW sinusoidal grid-connected inverter with window voltage about 270-350 is selected to convert and transfer DC Power to AC Power at PCC (Point of Common Coupling) of power system following to utility standard. However the impact of fluctuation and uncertainty of weather condition of PV may decrease the voltage stability and voltage collapse of power system. In order to solve this problem the energy storage such 120 V 1200 Ah battery bank and 30 kVAR capacitor are designed for voltage stability control. The other expensed for installing the system such battery charger, cable, accessories and maintenance cost are concerned. The economic analysis by using investment from money loan with interest about 7% and use own money which loss income of deposit about 3% are calculated as 671,844 and 547,044 for PV system with energy storage and non energy storage respectively. The solar energy from PV is about 101,616 Bath per year which evaluated by using the value of $5kWh/m^2/day$ from average peak sun hour (PSH) of the Thailand and 6.96 Bath/kWh of Feed in Tariff Incentive. The payback periods of four scenarios are proposed follow as i) PV system with energy storage and use loan money is 15 years ii) PV system with no energy storage and use loan money is 10 years iii) PV system with energy storage and use deposit money is 9 years iv) PV system with energy storage and use deposit money is 7 years. In addition, the other scenarios of economic analysis such no FIT support and other type of economic analysis such NPV and IRR are proposed in this paper.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제33권4호
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• pp.39-45
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• 2013

This paper presents the estimation of minimum BESS capacity for regulating the output of wind farms considering power grid operating condition in Jeju Island. To analyze the characteristics of wind farm outputs with a BESS, the real data of wind farms, Sung-San, Sam-dal and Hang-Won wind farm, located in the eastern part of Jeju island is considered. The wind farms are connected to Sung-san substation to transfer the electric power to Jeju power grid. Consequently, at PCC (Point of Common Coupling), it can see a huge wind farm connected to the substation and thus it can be expected that the smoothing effect is affected by not only the different wind speeds for each area but also the different mechanical inertia of wind turbines. In this paper, two kinds of simulation have been carried out. One is to analyze the real data of wind farm outputs during a winter season, and the other is to connect a virtual BESS to eliminate the unintended generating power changes by the uncontrolled wind farm outputs as shown in the former data. In the conclusion, two kinds of simulation results show that BESS installed in the substation is more efficient than each wind farms with BESS, respectively.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.17-26
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• 2018

최근, 대용량의 태양광전원이 연계된 배전계통은 기존의 단방향과 달리 양방향의 조류가 발생하고, 태양광전원의 연계위치 및 고장위치에 따라 사고전류의 크기와 방향이 변하여, 보호기기간의 협조시간차가 충분히 확보되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 태양광전원을 고려하지 않은 기존의 보호기기 정정치를 그대로 적용하고 있어 보호기기간의 협조시간차를 확보하기 어려운 상황이 발생하고 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광전원이 연계된 선로에서 고려할 수 있는 3가지 Case의 보호기기 정정치 운용모드를 제시하고, 이를 바탕으로 태양광전원의 용량에 따른 최적의 보호협조 시간을 도출할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 한편, 이를 바탕으로 보호협조 전용소프트웨어인 Off-DAS를 이용하여, 태양광전원이 연계된 배전계통을 모델링하고, 보호기기(변전소 계전기, 리클로저(Recloser), 고객계전기, 태양광전원 고객계전기)간의 협조시간차 특성을 분석한다. 실 계통을 대상으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 본 논문에서 제시한 보호기기의 정정치 운용 모드와 정정치 산정 방식이 태양광 전원이 연계된 배전계통 보호기기간의 협조시간을 안정적으로 확보할 수 있음을 알 수 있었다.