• Journal of Power Electronics
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• 제19권6호
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• pp.1467-1476
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• 2019

Grid unbalanced faults can cause core saturation of power transformer and produce lower-order harmonics. These issues increase the electrical stress of power electronic devices and can cause a tripping of an entire HVDC system. In this paper, based on the positive-sequence and negative-sequence impedance model of a VSC-HVDC system as seen from the point of common connection (PCC), the resonance problem is analyzed and the factors determining the resonant frequency are obtained. Furthermore, to suppress over-voltage and over-current during resonance, a novel method using a virtual harmonic resistor is proposed. The virtual harmonic resistor emulates the role of a resistor connected in series with the commutating inductor without influencing the active and reactive power control. Simulation results in PSCAD/EMTDC show that the proposed control strategy can suppress resonant over-voltage and over-current. In addition, it can be seen that the proposed strategy improves the safety of the VSC-HVDC system under unbalanced faults.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.159-164
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• 2016

급증하고 있는 수요에 따른 고전력을 생산하기 위하여 발전소에서는 이에 대응하는 시설장비를 운영해야 한다. 규모는 점차 커지고, 기능이 다양해지고 있다. 발전소에서 불의가 사고가 발생하면 장비가 지장을 받게 되고, 막대한 경제적 손실 및 장애를 초래하게 된다. 사고 발생의 원인 중의 하나로서 케이블의 두 도체를 전기적으로 분리시키는 유전체의 기능이 약화되는 것이다. 케이블에 의한 사고를 미연에 방지하기 위하여 동작 상태를 감시 확인하여야 한다. 우리는 절연저항을 측정하기 위한 장비를 개발하여 서부발전(주)의 현장에 설치하여 운용 중이다. 변압기의 2차 측 와이(Y) 결선으로 연결된 모선은 생산된 전기를 외부 장치에 전송한다. 우리가 개발한 장비는 모선과 on/off 되는 케이블의 절연 저항을 측정하는 장비이다. 우리는 이 논문에서 하드웨어 구성을 위주로 우리가 개발한 장비를 소개한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.185-187
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• 2000

Fault current is flowed into 154/23kV M. Tr when line-to-ground fault occurs in power system. NGR(Neutral Grounded Reactor) is set up in order to prevent M.Tr fault by limiting magnitude of fault currents. Here, disconnection of NGR causes voltage increase by L-C resonance and line-to-ground fault in an unearthed system results in voltage increase at healthy phases. So Over Voltage Ground Relay(OVGR) is used for tripping M.Tr. Also, buses at second phases of M.Trs are all connected with section circuit breakers closed for the purpose of parallel operation and load shedding. In case of speciality buses are comprised of power cable in part for GIS connection. When no-load charged cable or bus is open by a section CB, unbalanced voltage charged on the bus is induced. Also discrepant opening time for circuit breakers on different phases gives rise to unbalanced zero sequence voltage. It was observed that this zero sequence voltage detected in the 22.9kV P.T (Potential Transformer for bus) mal-operated 59GT and tripped M.Tr. The zero sequence voltage of which vanishing time is longer than relay operating time came out by EMTDC simulation. Also, it was shown that the voltage waves of actual test are similar to those of simulation. On the basis of above results, R-C circuit complement on the relay without any effect on a power system made operating time of the relay longer than vanishing time of distorted waves. Consequently, operating time of the relay was delayed and magnitude of distorted waves was decreased by increasing time constant of the relay.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2737-2743
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• 2015

풍력발전은 풍력단지가 전력계통과 접속되는 모선의 전압을 유지 또는 제어하기 위한 충분한 무효전력을 공급할 수 있어야 한다. 하지만 풍력단지와 계통 접속점(POI - Point of Interconnection) 모선을 연결하는 선로의 무효전력 손실 때문에 풍력터빈의 무효전력공급은 접속점의 전압을 제어하기에는 불충분하다. 이 문제는 접속점에 STATCOM(Static Synchronous Compensator)과 같은 부수적인 무효전력 보상장치를 설치하여 해결할 수 있다. 본 논문에서 제시하는 STATCOM과 Switched-Shunt, 탭변환 변압기와 같은 기존의 무효전력 보상장치의 협조제어를 사용하면 더욱 효과적으로 접속점 모선의 전압을 제어할 수 있다. 본 논문에서 제시한 방법을 이용하여 초기부하에 대하여 임의의 부하 변동률을 가지는 모의 시스템에 적용한 결과 접속점 모선의 전압강하는 60%이상 개선되었고 부하 모선의 전압은 정격전압의 95%이상을 유지하였다.

• 한국안전학회지
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• 제36권2호
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• pp.10-17
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• 2021

This paper presents the robust design of each component used in the development of an induction bolt heating system for dismantling the high-temperature high-pressure casing heating bolts of turbines in power plants. The induction bolt heating system comprises seven assemblies, namely AC breaker, AC filter, inverter, transformer, work coil, cable, and CT/PT. For each of these assemblies, the various failure modes are identified by the failure mode and effects analysis (FMEA) method, and the causes and effects of these failure modes are presented. In addition, the risk priority numbers are deduced for the individual parts. To ensure robust design, the insulated-gate bipolar transistor (IGBT), switched-mode power supply (SMPS), C/T (adjusting current), capacitor, and coupling are selected. The IGBT is changed to a field-effect transistor (FET) to enhance the voltage applied to the induction heating system, and a dual-safety device is added to the SMPS. For C/T (adjusting current), the turns ratio is adjusted to ensure an appropriate amount of induced current. The capacitor is replaced by a product with heat resistance and durability; further, coupling with a water-resistant structure is improved such that the connecting parts are not easily destroyed. The ground connection is chosen for management priority.

• 한국융합학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.29-37
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• 2011

종래의 배전계통에 있어서의 전력조류는 변전소에서 선로말단을 향한 단 방향이었지만, 신에너지전원(분산전원)이 연계된 배전계통의 경우에는 그 출력용량의 여부에 따라 양방향의 전력조류가 발생할 가능성이 있어, 계통운용상 여러 가지의 문제점이 야기될 수 있다. 분산전원은 대규모전원의 보완적 역할과 배전선로 상의 국부적 부하 감당 역할을 부과하여 그의 적극적 활용을 꾀하기 위해서는, 분산전원으로부터 배전계통에 전력을 공급하는 역 조류의 기능을 허용할 수 있는 양방향 보호협조방식의 체제를 확립할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 분산전원 연계에 따른 보호협조 기본 방안과 부하절체 운전에 따른 보호협조 방안, 변압기결선에 따른 보호협조 방안 등에 대한 알고리즘을 제시하였다. 또한, 이론적인 계산법(대칭좌표법)과 MATLAB/SIMULINK에 의하여 실 계통에서의 양방향 보호협조에 관련된 문제점을 분석하고, 해결방안을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.810-818
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• 2021

ESS의 누설전류는 PCS(Power Control System)측 누설전류와 계통불평형 전류로 인한 누설전류로 구분되는데, PCS측의 누설전류는 정상 상태 운전 시, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 스위칭의 전압 변화량과 IGBT와 방열판 사이에 존재하는 기생 커패시턴스에 의해 발생한다. 또한, 계통불평형 전류에 의한 누설전류는 불평형 부하로 인해 발생한 불평형 전류가 Yg-∆ 결선방식의 3각 철심이 적용된 태양광전원 연계형 변압기의 중성선을 통해 ESS로 유입된다. 따라서, 본 논문에서는 방열판 유도공식을 통해 산정한 기생 커패시턴스에 의하여 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제시하고 또한, 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제안한다. 이를 바탕으로, 배전계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 배터리부, PCS부, AC전원부로 이루어진 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘과 배전 계통부, 불평형 부하부, ESS부로 이루어진 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 모델링하고, 누설전류의 특성을 평가한다. 상기의 모델링을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 외함의 저항과 접지저항의 크기에 따라 PCS측의 누설전류는 7[mA]에서 34[mA]로, 계통불평형에 의한 배터리 외함으로 흐르는 누설전류는 3.96[mA]에서 10.76[mA]로 증가하여 배터리측에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권7호
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• pp.1124-1128
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• 2021

선박으로부터 발생하는 배출가스에 대한 규제가 강화되고 이를 해결하기위한 대안으로 전기추진시스템의적용이 대형상선에서부터 중·소형선박에 이르기까지 그 사용이 증가되고있다. 전기추진시스템의 효율 향상을 위한 방법으로 발전원의 개선, 배터리·연료전지·태양광 등의 친환경 발전원의 시스템 연계 및 정류기, 전력변환장치, 추진전동기의 개발과 제어방식의 연구를 들 수 있다. 그 중 정류방식에 있어 상천이변압기과 다이오드를 이용하는 방식이 널리 사용되었으나, 직류배전을 이용한 친환경발전원의 계통 연계, 가변속 발전원의 사용, 중·소형 전기추진시스템의 적용을 통해 전력용 반도체 소자를 이용한 AFE정류기에 대한 수요가 증대되고 있다. 이러한 AFE 정류기를 제어하는 방식에 있어 기존의 비례적분제어기가 아닌 신경회로망을 이용한 방식을 본 연구에서는 제안하였다. 기존의 제어기 데이터를 활용하여 Matlab/Simulink를 통해 학습한 신경회로망제어기를 설계하고 PSIM을 통해 설계된 정류시스템에 신경회로망 제어기를 적용하여 부하변동에 따른 직류출력단의 파형과 역률 개선의 유효성을 확인하였다. 이는 공간이 협소한 중소형 친환경 선박의 정류시스템으로써 적용이 가능하다.