• 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.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권2호
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• pp.675-684
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• 2016

This paper presents a new stand-alone wind-based induction generator system with constant frequency and adjustable output voltage. The proposed generator consists of a six-phase cage-rotor induction machine with two separate three-phase balanced stator windings and a three-phase space vector pulse width modulation inverter that operates as a static synchronous compensator (STATCOM). The first stator winding is fed by the STATCOM and used to excite the machine while the second stator winding is connected to the generator external load. The main frequency of the STATCOM is determined to be constant and equal to the load-requested frequency. The generator output frequency is independent of the load power demand and its prime mover speed because the frequency of the induced emf in the second stator winding is the same as this constant frequency. A sliding mode control (SMC) is developed to regulate the generator output voltage. A second SMC is used to force the zero active power exchanged between the machine and the STATCOM. Some simulation and experimental results are presented to prove the validity and effectiveness of the proposed generator system.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.20-29
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• 2011

본 논문에서는 동특성이 느린 용융탄산염 연료전지 (Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC) 스택을 사용하여 계통사고 시 추가적인 UPS (Uninterruptible Power Supply) 없이 비상부하 (Critical Load)로 전력 공급이 가능하고, 사고 발생 후에도 정격전력으로 발전 가능한 비상부하 추종형 백업 시스템을 제안한다. 제안된 MCFC 발전 시스템용 비상부하 추종형 백업 시스템은 3상 인버터로 구성된 PCS (Power Conditioning System) 출력단에 3상 PWM 컨버터를 연결한 구조이고, 비상부하 추종이 가능한 추가적인 제어 알고리즘을 가지는 Load Leveler를 제어한다. 제안된 비상부하 추종형 백업 시스템의 회로와 제어 알고리즘의 타당성을 5kW 기반의 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1339-1342
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• 2005

This paper presents a simple AC-DC power conditioner for a squirell-cage induction generator(IG) operating under variable shaft speeds. The necessary reactive power for the IG system is supplied by means of a capacitor bank and a voltage-source PWM converter. Using a capacitor bank to transfer the reactive power to the IG under the rated speed and no-load conditions starts the IG operation and reduces the PWM power converter size. A simple control compensating for changes in the electrical loads as well as the variation in speed was developed to regulate the voltages of the IG system by controlling the rotor flux through its reactive and active currents control implementation. This proposed power conditioning scheme can be used efficiently as a wind power generation system where the output voltage of the IG is maintained constant voltage despite the variable frequency and the DC bus voltage of the PWM converter can be used for either DC applications such as battery charging or AC power applications with 60/50 Hz by connecting a stand alone inverter. The experimental and simulated operating performance results of a 5 kW IG scheme at various speeds and leads are presented.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.662-671
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• 2020

최근, 국·내외적으로 CO₂배출의 저감을 위한 기술적인 방안 중 하나로 도서지역의 마이크로그리드에 기 설치된 디젤발전기의 가동률을 줄이고 신재생에너지전원의 비중을 높여 운용하고 있는 실정이다. 특히, 국내에서는 가파도, 가사도, 울릉도 등의 도서지역에 디젤발전기와 신재생에너지, 전기저장장치로 구성된 독립형 마이크로그리드의 실증 및 보급 사업이 활발하게 진행되고 있으며, 기존의 디젤발전기 대신 정전압, 정주파수(constant voltage constant frequency, CVCF) 기능을 가진 CVCF 인버터 및 CVCF 인버터용 배터리를 도입하여 마이크로그리드를 안정적으로 운용하는 연구들이 진행되고 있다. 그러나, CVCF 인버터 기반 마이크로그리드의 정상상태 운용특성에 있어서, 출력이 불안정한 태양광전원과 풍력발전과 같은 신재생에너지전원이 계통에 연계되면서 전력품질에 많은 문제가 발생하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 신재생에너지전원과 전기저장장치 연계에 따른 마이크로그리드의 운용특성을 분석하기 위하여, PSCAD/EMTDC를 이용하여 30kW급 마이크로그리드 시스템을 모델링하고, 이를 바탕으로 마이크로그리드 시험장치를 구현한다. 30kW급 마이크로그리드 시스템을 바탕으로 시뮬레이션 및 시험을 수행한 결과, 제안한 방법이 CVCF 인버터 기반의 마이크로그리드 시스템에서 저전압, 과전압 및 불평형 문제를 개선하는 데 유용함을 확인하였다.