• 제목/요약/키워드: PCS: Power control Systems

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Mitigation of Low Frequency AC Ripple in Single-Phase Photovoltaic Power Conditioning Systems

  • Lee, Sang-Hoey;An, Tae-Pung;Cha, Han-Ju
    • Journal of Power Electronics
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    • 제10권3호
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    • pp.328-333
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    • 2010
  • A photovoltaic power conditioning system (PV PCS) that contains single-phase dc/ac inverters tends to draw an ac ripple current at twice the output frequency. Such a ripple current perturbs the operating points of solar cells continuously and it may reduce the efficiency of the current based maximum power point tracking technique (CMPPT). In this paper, the ripple current generation in a dc link and boost inductor is analyzed using the ac equivalent circuit of a dc/dc boost converter. A new feed-forward ripple current compensation method to incorporate a current control loop into a dc/dc converter for ripple reduction is proposed. The proposed feed-forward compensation method is verified by simulation and experimental results. These results show a 41.8 % reduction in the peak-to peak ac ripple. In addition, the dc/ac inverter control system uses an automatic voltage regulation (AVR) function to mitigate the ac ripple voltage effect in the dc link. A 3kW PV PCS prototype has been built and its experimental results are given to verify the effectiveness of the proposed method.

3상 시스템의 무효전력, 불평형 전류 보상 기능을 갖는 태양광 전력변환장치 설계 (Design of a Photovoltaic PCS with Compensation Control of Reactive Power and Unbalance Current in Three-phase systems)

  • 박상민;김창순;레딘브엉;박민원;유인근
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.29-33
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    • 2016
  • 청정에너지 발전설비의 요구가 늘면서 태양광, 풍력, 연료 전지 등의 분산전원 개발이 급속도로 증가하고 있다. 반면에 이러한 증가로 인하여 배전시스템은 복잡해지고 있으며 무효전력으로 인한 역률 저감, 불평형 부하에 의한 불평형 전류 등의 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 본 논문에서는 태양광용 3상 4선 타입의 전력변환장치에 무효전력, 불평형 전류를 보상하는 알고리즘을 적용하였다. 제안한 태양광 전력변환장치는 기본 출력동작 뿐만 아니라 계통 전력 품질의 저해요소들에 대해서 보상이 가능하며 PSCAD/EMTDC를 이용한 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 검증하였다.

지하 매설물 원격 관리를 위한 지표면 매입형 안테나 (Subsurface Antenna for Remote Management of Underground Facility)

  • 박동국;조익현;서홍은;윤나라;홍재섭
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.1150-1156
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    • 2007
  • 본 논문에서 PCS 및 cellular 망을 이용한 지하 매설물의 원격 관리에 적용이 가능한 지표면 매입형 안테나를 제안하였다. 지표면 매입형 안테나는 원형 패치 안테나를 이용하여 2중 공진이 생기도록 하여, 맨홀 뚜껑과 같은 금속에 삽입하고, 안테나 보호를 위해 몰딩 처리를 하여 제작하였다. 금속체 속에 삽입 및 몰딩으로 인해 안테나의 공진 주파수가 변화하게 되는데, 이것을 고려하여 안테나를 설계하였다. 제작된 안테나의 반사 손실 및 다이폴 안테나와의 상대적인 수신 전력 비교 측정을 통해 제안된 안테나가 PCS 및 cellular망을 이용한 지하 매설물의 원격 관리에 적용이 가능함을 확인하였다.

연료전지용 계통연계형 전력변환기의 전력품질개선제어 (Improvement Control of Power Quality of Grid-Tied PCS for Fuel Cell System)

  • 이정민;정상민;서인영;한세희;목형수;최규하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.77-79
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    • 2007
  • The phase angle of the utility voltage is used in current control of grid-tied fuel cell power converter. Therefore if the detection of phase angle is a problem, Current control is affected by the distorted phase angle. This paper presents a problem of synchronous reference frame PLL algorithm for single-phase systems and proposes compensated synchronous reference frame PLL algorithm. The proposed method helps power quality improvement of grid-tied fuel cell power converter under distorted utility conditions. Simulation and experimental results are presented to demonstrate the validity of the proposed method.

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A Development of PC/Ethernet based Fieldbus Network for Large Realtime Data Communication

  • Gwak, Kwi-Yil;Lee, Sung-Woo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.362-367
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    • 2005
  • Control network adopted in the national power-plant or manufactory are mostly vendor-dependent products, which have their own special specification, components and individual communication methods. These systems not only raise installation cost, but also bring many difficulties to maintenance and extension. To overcome these problems, this paper introduces a development and application case of a new "PC/Ethernet-based fieldbus" architecture and protocol to be used in mid-level fieldbus. The designed system has a basic idea of "3 Layers fieldbus over Standard-LAN" and implemented on PCs. PC gives user friendly environment. By using an open standard Ethernet in layer 1,2, the system has low cost, wide communication bandwidth and high compatibility. Layer 3 protocol designed for large realtime data communication makes user bypass TCP/IP layer and gives user direct access to the Ethernet. This new protocol eliminates potential collision of Ethernet, and transmits large periodic/non-periodic control data by using long-frame/wide-bandwidth of Ethernet effectively, and offers simple API-Services to the upper layer. Since the system have installed in H-power plant simulator and U-nuclear power plant simulator in Korea, it have been proved to be efficient and stable without any trouble in realtime communication service for full-scope plant simulator that has a lot of control elements.

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Design and Control of a Bidirectional Power Conversion System with 3-level T-type Inverter for Energy Storage Systems

  • Sung, Won-Yong;Ahn, Hyo Min;Oh, Chang-Yeol;Lee, Byoung Kuk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.326-332
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    • 2018
  • In this paper, the design process and the control method of the power conversion system (PCS) that consists of a bidirectional DC-DC converter and a 3-level T-type inverter for an energy storage system is presented. Especially the design method of the output LCL filter for a 3-lvel T-type inverter without complex mathematical process are proposed. The validity of the control method and design process in this paper are verified through simulation and experimental analysis.

P&S를 활용한 발전용 SOVR의 모델링과 동특성 해석 (Modeling and Simulation for Dynamic Behaviors of SOVR for Electric Power Plant)

  • 노태정
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.203-203
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    • 2000
  • The P&S(Power Plant Simulation System) is a powerful simulation software system for the dynamic behavior of power plants. The P&S module libraries provide plant models with higher flexibility of dynamic simulations for process and control designs. The P&S software was effectively available for PCS based on Linux and modem workstations based on Unix. The P&S was applied for simulating the dynamic behaviors of the SOVR(Supercritical Once-Through Variable Pressure Reheater) according to the operations such as stan-up, shutdown, load following, load change and trip in order to obtain an optimal operation procedure for Unit 5/6 of Taeahn fossil power plant consisted of SOVRs and steam turbines.

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파력-해상풍력 복합발전시스템의 IEC61850기반 통합 SCADA시스템 개발 (Development of Unified SCADA System Based on IEC61850 in Wave-Offshore Wind Hybrid Power Generation System)

  • 이재규;이상엽;김태형;함경선
    • 전기학회논문지
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    • 제65권5호
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    • pp.811-818
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    • 2016
  • This paper suggests a structure of power control system in floating wave-offshore wind hybrid power generation system. We have developed an unified SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) system which can be used to monitor and control PCS(Power Conversion System) based on IEC61850. The SCADA system is essential to perform the algorithm like proportional distribution and data acquisition, monitoring, active power, reactive power control in hybrid power generation system. IEC61850 is an international standard for electrical substation automation systems. It was made to compensate the limitations of the legacy industrial protocols such as Modbus. In order to test the proposed SCADA system and algorithm, we have developed the wind-wave simulator based Modbus. We have designed a protocol conversion device based on real-time Linux for the communication between Modbus and IEC61850. In this study, SCADA system consists of four 3MW class wind turbines and twenty-four 100kW class wave force generator.

승강기 EDLC 비상전원 전력변환장치 제어 알고리즘 연구 (The Study on Control Algorithm of Elevator EDLC Emergency Power Converter)

  • 이상민;김일송;김남
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.709-718
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    • 2017
  • 최근 정전시에 엘리베이터에 탑승한 승객들을 안전하게 대피시킬 수 있는 비상전원장치가 법제화됨에 따라서 이 시스템에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 대용량 커패시터에 필요 전력을 직류로 저장한 상태에서 정전시 교류 380V를 발생시켜 엘리베이터가 일정시간 동안 동작할 수 있는 비상전원장치(PCS : Power Conditioning System) 설계에 대한 내용을 다룬다. PCS에 사용되는 전력변환장치의 제어시스템은 원하는 응답 특성을 얻기 위한 전류제어기로 구성되어져 있다. 전류제어기의 설계 방법에는 일반적으로 빠른 응답 특성을 보여주는 데는 비트 제어기 설계를 사용하고 있지만, 복잡한 계산과정을 요구하기 때문에 고성능의 제어기를 필요로 하게 된다. 본 연구에서는 average 전류 제어기법을 사용한 전류제어기의 설계 방법에 대해서 서술하였다. 먼저 단상 시스템의 전류 제어 기법을 통해 제안된 방법의 적합성을 입증한 후 3상 시스템으로 확장시켜서 시스템에 적용하였다. 모델링을 통한 수학적 해석과 PSIM을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 검증방법을 통해 본 연구에서 제안한 제어방법의 성능과 효과를 입증하였다.

3중조절 DDFS 구동 PLL 주파수 합성기의 광대역 무선 통신시스템에 응용 (Applications of Triple Controlled Type DDFS-driven PLL Frequency Synthesizer to Broadband Wireless Systems)

  • Heung-Gyoon Ryu;Byeong-Rok An
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.546-551
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    • 2002
  • 본 논문에서는, 구조를 간략히 한 3중 조절형의 DDFS 구동PLL 주파수 합성기를 이용하여 주파수 합성 조절법에 의한 광대역 무선통신시스템으로의 응용을 연구하였다. 제안된 DDFS 구동PLL주파수 합성기는 DDFS에서 위상누적기만을 이용하는 매우 단순화된 구조이므로, 기존 DDFS 구동PLL 주파수 합성기의 경우보다 스위칭 속도가 높으며, 전력소모를 개선시킨다. 그리고 이 제안된 3중 조절형 주파수 합성기는 3가지 주파수 조절 파라미터를 이용하여 넓은 대역의 주파수 범위의 동작이 가능하므로, 광대역 저전력 고속 특성을 갖는 응용에 적합하다. 주파수 조절 파라미터 할당 방법과 그의 결과를 제시하였으며, CSM, IMT-2000, Bluetooth 틴 PCS 시스템, 등 여러 주파수 대역에 응용하는 경우를 보였다.