• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.449-450
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• 2014

풍력 발전 시스템은 풍력 터빈이 바람에 의해 회전함으로써 발전이 된다. 실험실에서 풍력 발전 시스템을 연구하기 위해서는 바람이 하는 역할을 별도의 모터를 사용하여 회전시켜 주어야 하는데 본 논문에서는 유도전동기의 직접 토크 제어를 이용하여 풍속 데이터를 가지고 상응하는 토크의 지령치로 환산하여 풍력 에너지를 모델링 하였다. 이렇게 발전된 에너지를 최대의 효율로 전달하기 위해서는 MPPT기능이 수행되어야 하며 별도의 센서가 필요없는 Fuzzy MPPT를 수행하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.160-167
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• 2016

An energy storage system (ESS) is applied to increase the energy efficiency of large plants or buildings that consume much energy, to improve the power quality of power systems, and to stabilize renewable energy source such as photovoltaic or wind turbine. The ESS is composed of a power conditioning system (PCS) and an energy storage. The battery is used as the energy storage. The battery is needed to design and verify a hardware and control system of PCS. Usually, a battery simulator is used instead of a battery, which is costly and hard to manage. In this paper, the development of the battery simulator for performance verification of the MW-class PCS is described. The battery simulator simulates the charging and discharging characteristics of batteries to design and verify the hardware and control system of PCS.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제1권4호
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• pp.409-413
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• 2006

This paper deals with the design and testing of a simulator system for microgrids with distributed generations. This system is composed of a Real Time Digital Simulator (RTDS) and a power amplifier. The RTDS parts are operated for real time simulation for the microgrid model and the distributed generation source model. The power amplifiers are operated fur amplification of the RTDS's simulated output signal, which is a node voltage of the microgrid and distributed generation source. In this paper, we represent an RTDS system design, specification and test results of a power amplifier and simulation results of a PV (Photovoltaic) system and wind turbine system. The proposed system is applicable for development and performance testing of a PCS (Power Conversion System) for renewable energy sources.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.37-41
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• 2005

풍력을 이용한 풍력발전기의 전력변환 시스템을 개발하기 위해서는 바람의 특성을 정확히 분석하고 이를 대치할 수 있는 모의시험 장치인 시뮬레이터가 필수적이다. 모의시험 장치는 풍향 풍속등의 인자들을 입력받아 회전자 블레이드의 토오크를 전동기가 대신해서 발전기에 공급하게 된다 본 논문에서는 풍력발전 모의시험 장치를 이용하여 750-kW gearless형 풍력발전기의 축소모델인 20-kW 모델 발전기와 고효율의 전력변환 장치 설계 및 인버터 특성을 위한 시험용 지그에서의 시험한 결과를 보이고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.546-549
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• 2009

풍력을 이용한 풍력발전기의 효율적 전력변환 시스템을 연구개발하기 위해서는 바람의 특성을 실내에서 정확히 구현할 수 있는 모의시험장치인 시뮬레이터가 요구된다. 모의시험장치는 바람을 받아 회전하는 블레이드 대신 풍속 값을 입력하여 전동기가 발전기에 토오크(torque)를 공급하게 된다. 모의시험장치를 설계하고 구현에 있어서 중요한 요소는 블라인드의 관성시정수와 축소모델인 5.83kW 모델 발전기 설계제작 그리고 고효율의 전력변환장치 설계 및 인버터 특성 알고리즘 구현이다. 본 논문은 2MW Gearless형 풍력발전기 KBP-2000M을 400:1 축소하여 제작한 모의실험장치에 최고의 출력 파워를 얻도록 Pitch Control 알고리즘을 적용한 측정 결과를 소개한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.954-958
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• 2003

새로운 에너지원인 풍력 발전에 대한 연구가 세계적으로 활발히 진행되고 있는 가운데 본 논문에서는 풍력 발전의 핵심 부분인 풍력 터빈에 관한 모의실험을 다루고자 한다. 실제 기상조건과 유사한 바람데이터를 실시간으로 생성, 이를 이용하여 풍력터빈 시뮬레이터용 DC motor의 토크제어 시스뎀을 설계 구현하였다. 본 연구는 기존의 단순 토크제어 시스템과는 달리 실시간으로 생성되는 데이터를 이용하여 보다 실제 풍력발전에 가까운 모의실험을 가능하게 한다. M/G Set를 기반으로한 DC motor 토크 제어 시스템은 바람데이터의 변화에 따른 풍력터빈의 토크와 발전단의 부하의 상관관계를 명확히 하는데 크게 이바지 할 것이며 더 나아가 발전기로의 정확한 토크 전달로써 계통 연계 연구에 많은 기여를 하고자 한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제5권2호
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• pp.299-306
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• 2010

This paper proposes a new doubly-fed induction generator (DFIG) system using a matrix converter controlled by direct duty ratio pulse-width modulation (DDPWM) scheme. DDPWM is a recently proposed carrier based modulation strategy for matrix converters which employs a triangular carrier and voltage references in a voltage source inverter. By using DDPWM, the matrix converter can directly and effectively generate rotor voltages following the voltage references within the closed control loop. The operation of the proposed DFIG system was verified through computer simulation and experimental works with a hardware simulator of a wind power turbine, which was built using a motor-generator set with vector drive. The simulation and experimental results confirm that a matrix converter with a DDPWM modulation scheme can be effectively applied for a DFIG wind power system.

• 전기학회논문지
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• 제60권3호
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• pp.572-576
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• 2011

The operation of permanent magnet synchronous generator (PMSG) type wind power generation system (WPGS) can be affected by the utility condition. Consequently, transient condition of utility should be analyzed for the safe and reliable operation of WPGS. This paper presents transient analysis results of a PMSG type WPGS using real time digital simulator (RTDS). A fault condition was applied to the transient analysis of PMSG type WPGS as the transient grid condition. The simulation results were analyzed to show the operational characteristic of PMSG type WPGS under the transient phenomenon of utility.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.515-516
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• 2006

본 논문은 풍속이 변화하는 상황에서 풍력 발전 시스템의 동작을 실시간으로 모의할 수 있는 시뮬레이터의 구성과 실험 결과를 제시한다. 본 논문에서 제시하고자하는 풍력 발전 시스템 시뮬레이터는 실시간 시뮬레이터인 RTDS(Real Time Digital Simulator)와 11kW의 AC 서보 시스템을 포함하는 전동기-발전기 실험 장치(MG set, Motor-Generator Set)로 구현되었다. RTDS는 풍속 모델과 블레이드, 터빈, 발전기를 포함하는 풍력발전 시스템 모델을 실시간으로 모의하며 MG-set은 실시간으로 모의된 풍력 발전 시스템의 물리적 상태를 구현한다. 풍력 발전 시스템 모델의 동작점 궤적과 최대출력점추종(Maximum Power Point Tracking)제어에 의한 풍력 발전 시스템 시뮬레이터의 운전 결과의 제시를 통해 시뮬레이터의 유용성을 검증하였다. 본 논문에서 제시된 시뮬레이터는 상용 실시간 시뮬레이터를 이용하여 간단한 소프트웨어의 수정을 통해 다양한 모델의 풍력 반전 시스템을 모의할 수 있으며 다양한 실험 조건에서 과도상태 및 정상상태 특성 실험이 가능하므로 풍력 발전 시스템의 발전기 특성 평가, 전력 변환 장치의 성능 시험 등에 활용이 가능하다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권1호
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• pp.86-92
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• 2016

Upon detecting a frequency event in a power system, the stepwise inertial control (SIC) of a wind turbine generator (WTG) instantly increases the power output for a preset period so as to arrest the frequency drop. Afterwards, SIC rapidly reduces the WTG output to avert over-deceleration (OD). However, such a rapid output reduction may act as a power deficit in the power system, and thereby cause a second frequency dip. In this paper, a hybrid reference function for the stable SIC of a doubly-fed induction generator is proposed to prevent OD while improving the frequency nadir (FN). To achieve this objective, a reference function is separately defined prior to and after the FN. In order to improve the FN when an event is detected, the reference is instantly increased by a constant and then maintained until the FN. This constant is determined by considering the power margin and available kinetic energy. To prevent OD, the reference decays with the rotor speed after the FN. The performance of the proposed scheme was validated under various wind speed conditions and wind power penetration levels using an EMTP-RV simulator. The results clearly demonstrate that the scheme successfully prevents OD while improving the FN at different wind conditions and wind power penetration levels. Furthermore, the scheme is adaptive to the size of a frequency event.