• 제목/요약/키워드: Wind power conversion

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가변속 풍력발전시스템의 인버터-발전기간 케이블 길이에 따른 풍력발전기 dv/dt 전압 모델링 및 저감대책 (Modeling and Filtering of dv/dt Voltage Stress at Generator Terminal Due to Long Cable Between Inverter and Generator in Variable Speed Wind Energy Conversion System)

  • 박찬솔;함도현;송승호;권오정;강신일
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.455-456
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    • 2014
  • 본 논문에서는 인버터 스위치의 PWM 펄스 전압에 의해 발생하는 발전기 단자의 과전압 현상을 해석하기 위해, 전력 케이블과 발전기의 고주파 모델링을 제시하고, 이에 의한 과전압 현상을 해석한다. 또한, 이 과전압 현상을 억제하기 위한 적절한 형태의 인버터 출력단 dv/dt 필터를 설계하고, 선정된 dv/dt 필터 토폴로지의 필터 파라미터의 범위를 제시한다.

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연료전지 발전시스템을 이용한 철도급전계통 모델링 (Feed System Modeling of Railroad using Fuel Cell Power Generation System)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.195-200
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    • 2020
  • 화석연료 고갈과 환경오염에 관한 관심이 고조되면서 국내에서 운행되고 있는 철도차량이 디젤 차량에서 전기 차량으로 전환이 확대되면서 진행되고 있다. 전기 차량의 전환의 한 예로 적용되고 있는 태양광발전 시스템은 무한정하고 무공해 하며 대기오염, 소음, 발열, 진동 등과 같은 위해요소들을 발생시키지 않고 에너지 생산이 가능하며, 연료 수송, 발전설비에 대한 유지보수가 거의 필요하지 않은 장점이 있다. 그러나 전력생산량이 지역별 일사량에 의존하고, 약 25㎡/kWp 발전량으로 에너지밀도가 낮아 큰 설치 면적이 필요하며, 설치장소가 제한적인 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 고려하여 철도 분야에서도 연료전지를 적용한 연구들이 많이 증가하고 있다. 특히 연료전지 발전시스템 철도 급전계통 연계방안은 태양광 및 풍력과는 다르게 철도차량에 전력을 공급해주는 급전계통에 연계해야 한다. 따라서 철도차량과 밀접한 관계를 가지는 시스템 토폴로지 (topology)에 따라 연계방식은 크게 달라질 수 있으므로 본 논문에서는 시스템 토폴로지에 따른 연계분석과 관련된 시뮬레이션 모델링을 통한 타당성을 연구하고자 한다.

Master-Slave 방식을 적용한 가정용 PV Charging Module 개발에 관한 연구 (A Study on Development of PV Charging Module for Home Using Master-Slave Method)

  • 정도영;차인수;정경환;김성민;김락준;강병복
    • 에너지공학
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    • 제29권1호
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    • pp.44-51
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    • 2020
  • ESS의 중요성은 네트워크 신뢰성 저하 및 재생 가능 에너지원의 확장으로 인한 전력 수요의 안정화로 인해 강조되었다. ESS (Energy Storage System)는 남은 전력을 저장하고 전력 수요를 충족시키기 위해 필요할 때 이를 사용하며 주로 태양 광 및 풍력과 연계하여 ESS 시스템을 구축한다. 본 논문에서는 낮은 일사량에 효과적인 Master-Slave 방법을 이용한 가정용 PV 충전 모듈을 제안한다. 모듈을 설계 한 후 고속 MPPT 알고리즘이 적용되어 PV 모듈의 비선형 출력 특성에서 최대 출력을 생성한다. PV 충전 모듈의 입력에 대한 평균 전력 값은 296.90 W, 출력 전력은 289.60 W로 평균 97.54 %의 전력변환 효율을 보인다.

다수의 가동물체형 파력발전기에 있어서의 2차측 제어 정유압변속기 응용 (Application of Secondary Control Hydrostatic Transmission in A Multi-Point Absorbing Wave Energy Converter)

  • 도황팅;안경관
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제11권1호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • This paper presents a novel concept of wave energy converter for electric generation from the ocean wave energy. In this paper, a Multi-Point Absorbing Wave Energy Converter, shortened as MPAWEC by using Secondary Control Hydrostatic Transmission (SCHST) was proposed. The power take-off (PTO) system in the proposed MPAWEC includes multi heaving buoys to drive hydraulic pumps placed at different points. The application of SCHST in MPAWEC gives some advantages, such as longevity of hydraulic components; more energy is harvested; the variation of the pressure in the accumulator limited; therefore the accumulator volume is reduced and the output speed is more stable, etc. A PID controller was designed for speed control of the hydraulic motor. The simulation results indicated that the speed of the generator was ensured with the relative error as 0.67%; the efficiency of the proposed system was 71.4%.

불규칙파중 파랑에너지 변환효율 향상을 위한 래칭 제어전략 (Latching Control Strategy for Improvement Wave Energy Conversion in Irregular Waves)

  • 조일형;김정록;김경환;홍기용
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.291-297
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    • 2015
  • 10 MW급의 파력-해상풍력 복합발전 플랫폼 설치해역으로 고려되고 있는 차귀도 해역에서 측정된 파랑정보를 이용하여 파랑스펙트럼을 구하고, 이로부터 생성된 불규칙파에 따라 수직 운동하는 파력발전기에 Sheng et al.(2015)이 제안한 래칭 제어기법을 적용하였다. 래칭 시간을 정할 때 필요한 입사파의 주기로 불규칙파의 통계 대푯값인 피크 주기를 사용하였다. 래칭 제어기법을 불규칙파중 부이의 시간영역 해석에 적용한 결과, 약 50%의 추출파워의 증가를 가져왔다.

와류를 이용한 압전 에너지 수확 회로의 전력 분석 (Electrical power analysis of piezoelectric energy harvesting circuit using vortex current)

  • 박건민;이종현;조치영
    • 한국음향학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.222-230
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    • 2019
  • 본 논문에서는 유체의 와류 현상을 이용한 에너지 하베스팅 회로의 전력을 분석하였다. 와류를 전기 에너지로 바꾸기 위한 소자로 PVDF(Polyvinylidene fluoride) 압전 센서를 사용하였으며, 전력 분석을 위해 잘 알려진 브리지 다이오드 정류 회로와 전력 변환 효율을 향상시키기 위해 다이오드 정류회로 입력단에 병렬 동기 스위치 회로를 접목한 P-SSHI(Parallel Synchronized Switch Harvesting on Inductor) 정류 회로를 사용하였다. 다이오드 및 P-SSHI 정류 회로의 출력 전력은 이론을 통해 분석하였고 실험을 통해 검증하였다. 공기에 의한 와류를 이용한 실험을 통해 P-SSHI 정류 회로의 전력효율이 69 % 증가됨을 확인하였다. 또한 수확된 와류 에너지를 슈퍼 커패시터에 저장하는 회로를 구현하여 2차 전지로써 활용이 가능함을 확인하였다.

등속 이동 음원의 통과소음 스펙트럼 추정에 관한 연구 (Spectral Estimation of the Pass-by Noise of an Acoustic Source)

  • 임병덕;김덕기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권12권
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    • pp.1597-1604
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    • 2005
  • The identification of a moving noise source is important in reducing the source power of the transport systems such as airplanes or high speed trains. However, the direct measurement using a microphone running with noise source is usually difficult due to wind noise, white the source motion distorts the frequency characteristics of the pass-by sound measured at a fixed point. In this study the relationship between the spectra of the source and the pass-by sound signal is analyzed for an acoustic source moving at a constant velocity. Spectrum of the sound signal measured at a fixed point has an integral relationship with the source spectrum. Nevertheless direct conversion of the measured spectrum to the source spectrum is ill-posed due to the singularity of the integral kernel. Alternatively a differential equation approach is proposed, where the source characteristics can be recovered by solving a differential equation relating the source signal to the distorted measurement in time domain. The parameters such as the source speed and the time origin, required beforehand, are also determined only from the frequency-phase relationship using an auxiliary measurement. With the help of the regularization method, the source signal is successfully recovered. The effects of the parameter errors to the estimated frequency characteristics of the source are investigated through numerical simulations.

산업용 인버터 구동을 위한 고효율 고내압 Field-stop IGBT 최적화 설계에 관한 연구 (Study on Industrial Inverters for Driving High-efficiency High-voltage Field-stop IGBT Optimization Design)

  • 이명환;김범준;정은식;정헌석;강이구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.257-263
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    • 2013
  • In this paper, Solar, Wind, fuel cell used in a Power conversion devices and industrial inverter motor to increase the efficiency of energy consumption, which is a core part of high-efficiency, high-voltage Trench Gate Field Stop IGBT was studied. For this purpose Planar type NPT IGBT and Planar type Field Stop IGBT have designed a basic structure designed to Trench Gate Field Stop IGBT based on the completed structure by analyzing the energy consumption of electrical characteristics, efficiency is a key part, high-efficiency and high-voltage inverter for industry regarding the optimization design for Trench Gate Field Stop IGBT.

전자빔 조사에 의한 PV-Module의 전압-전류 특성 (PV-Module's Voltage-Current special quality research by Electron-beam irradiation.)

  • 윤정필;이기제;강병복;차인수;강기환;정명웅;유권종
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.109-113
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    • 2001
  • Exhaustion and environmental problem are big problem of 21th century is flint energy and the importance of energy to alternate flint energy as being risen is embossed more. Photovoltaic system is occupying big flow along with wind force development among is many substitute energy has shortcoming that energy conversion efficiency falls behind than another thing substitute energy, This research investigates electron beam to specification energy to Module that was generalized and schematized difference of curved line after existing V-I efficiency characteristic curve and irradiation. And will analyze cause of Module's efficiency addition and subtraction by electron beam investigation.

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Output performance enhanced triboelectric nanogenerator with gear train support

  • Kim, Wook;Hwang, Hee Jae;Choi, Dukhyun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.415.2-415.2
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    • 2016
  • Triboelectric nanogenerator (TENG) is one of ways to convert mechanical energy sound, waves, wind, vibrations, and human motions to available electrical energy. The principal mechanism to generate electrical energy is based on contact electrification on material surface and electrostatic induction between electrodes. The performance of TENG are dependent on amount of the input mechanical energy and characteristics of triboelectric materials. Furthermore, the whole TENG system including mechanical structure and electrical system can effect on output performance of TENG. In this work, we investigated the effect of gear train on output performance and power conversion efficiency (PCE) of TENG under a given input energy. We applied the gear train on mechanical structure to improve the contact rate. We measured the output energy under a constant input energy by controlling the size of the working gear. We prepared gears with gear ratios (rin/rw) of 1, 1.7, and 5. Under the constant input energy, the voltage and current from our gear-based TENG system were enhanced up to the maximum of 3.6 times and 4.4 times, respectively. Also, the PCE was increased up to 7 times at input frequency of 1.5 Hz. In order to understand the effect of kinematic design on TENG system, we performed a capacitor experiment with rectification circuit that provide DC voltage and current. Under the input frequency of 4.5 Hz, we obtained a 3 times enhanced rectifying voltage at a gear ratio of 5. The measured capacitor voltage was enhanced up to about 8 fold in using our TENG system. It is attributed that our gear-based TENG system could improve simultaneously the magnitude as well as the generation time of output power, finally enhancing output energy. Therefore, our gear-based TENG system provided an effective way to enhance the PCE of TENGs operating at a given input energy.

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