• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제38권1호
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• pp.13-24
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• 2018

As part of the "Carbon free Island 2030" policy, the local government of Jeju Island is currently working to reduce carbon through renewable energy supply. However, renewable energy is difficult to predict due to intermittent characteristics. If the share of renewable energy increase, it is difficult to plan of supply of electricity to grid due to that characteristic of renewable. In this paper analyze the fluctuation rate and the capacity credit of wind power and PV to find out how much wind power and PV contribute to supply of electricity of power system in Jeju. As a result mean value of variation rate of wind power and PV is about 3%, 5% and capacity credit is about 10% and 2% respectively.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.29-35
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• 2003

Generator for wind power can be either synchronous or asynchronous (induction) types. Induction and synchronous generators behave in a different way when subjected to severe faults. Induction generators does not have an angle stability limit and short circuit in the neighborhood of an Induction generator causes the demagnetization of the machine when the fault is cleared, the voltage raises slowly, while the grid contributes with reactive power to the generator and the magnetic flux recovers. On the other hand in the synchronous generators the recovery of the voltage is immediate, since the excitation of the rotor angle comes from an independent circuit. This paper shows the result of the transient state analysis in the network connected to wind generation system Several case studies have been conducted to determine the effect of the clearing time of a fault on the network stability. It has been found that the critical clearing time can be as low as 61ms in the case of induction generator compared to 370ms in the case of synchronous generator.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권1호
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• pp.18-30
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• 2015

This paper focuses on a systematical and in-depth analysis of the reactive power and soft-switching regions of Dual Active Bridge (DAB) converters with dual-phase-shift (DPS) control to achieve high efficiency in a wide operating range. The key features of the DPS operating modes are characterized and verified by analytical calculation and experimental tests. The mathematical expressions of the reactive power are derived and the reductions of the reactive power are illustrated with respect to a wide range of output power and voltage conversion ratios. The ZVS soft-switching boundary of the DPS is presented and one more leg with ZVS capability is achieved compared with the CPS control. With the selection of the optimal operating mode, the optimal phase-shift pair is determined by performance indices, which include the minimum peak or rms inductor current. All of the theoretical analysis and optimizations are verified by experimental tests. The experimental results with the DPS demonstrate the efficiency improvement for different load conditions and voltage conversion ratios.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1719-1720
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• 2006

High temperature superconducting(HTS) power cable is expected to be used for power transmission lines supplying electric power for densely populated cities in the near future. Commercializing of HTS power cable is coming. Simulation is required for safety before install of HTS power cable, 3 fabrication model used at the power system simulation. In this paper, we shows a single line-to ground fault analysis in the grid system which has a loom length HTS power cable. The authors developed a single line-to-ground fault current calculation method which is considering the shield layer of HTS power cable. In the calculation, the T type equivalent circuit is used to derive the mutual inductance of the HTS power cable.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.230-231
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• 2007

계통연계형 태양광 시스템을 구성하고 있는 전력변환장치인 PCS(power conditioning system)는 일반적으로 그 내부에 입력전력 평활용 Capacitor, DC-DC Converter, DC link Capacitor, DC-AC Inverter 및 L-C Filter 등으로 구성된다. 이러한 태양광 시스템의 구성은 주로 태양광 어레이와 PCS의 DC-DC Converter 및 DC-AC Inverter의 수와 연결 방법에 따라 여러 가지로 구성할 수가 있다. 본 논문에서 제안할 시스템의 구성은 하나의 태양광 어레이를 다수의 계통 연계형 태양광 PCS가 공유하는 형태인데, 이러한 시스템의 주요 장점은 첫째, 일사량에 따라 각각의 PCS가 모두 정격에서 운전하도록 하여 변환효율을 개선할 수 있다는 점과 둘째, 태양광 어레이의 용량 확장에 따른 PCS 장치의 용이한 확장성 그리고 셋째, 연결되어 있는 다수의 PCS 중 하나의 태양광 PCS가 고장으로 인하여 유지 및 보수가 필요할 때에도 그 외의 다른 정상적인 태양광 PCS는 지속적인 발전이 가능한 장점 등을 갖는다. 본 논문에서는 태양광 어레이의 출력을 공유하는 병렬운전용 태양광 PCS의 구성에 대하여 연구하고, 그 병렬운전기법을 제시하여 이에 대한 타당성을 시뮬레이션으로 검증하고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.332-341
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• 2014

A cascaded H-bridge multi-level STATCOM(STATic synchronous COMpensator), which is composed of many cell inverters with independent dc-sources, generates inevitably dc-side voltage unbalance among phases when it compensates unbalanced load. It comes from the difference of flowing active power in each phase when this compensator makes negative-sequence current to eliminate the unbalance of source-side current. However, this unbalance can be controlled by injecting zero-sequence current which is decoupled with grid currents, so the compensator can work well during this balancing process. Both a feedback control algorithm, which produces zero-sequence current proportional to dc-side voltage unbalance within each phase, and a feedforward control algorithm, which makes zero-sequence current directly from the compensator's negative-sequence current, were proposed. The dc-side voltage of each phase can be controlled stably by these proposed algorithms in both steady-state and transient, so the compensator can have fast response to satisfy control performance under rapid changing load. These balancing controllers were implemented and verified via simulation and experiment.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.473-474
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• 2007

The Jeju power grid experienced several major power disturbances over the last decade. The postmortem studies of the incidents indicated that some of the generating units did not respond as predicted by system analysis & studies. Consequently, the Korean Power Exchange (KPX) mandated that all units (generators, excitation, governor and turbine systems) in the Korean network greater than or equal to 20MVA be tested to verify the generator reactive power limits as well as the dynamic model data being used for system studies. This paper presents field experiences of the authors in testing and modeling of steam turbines and their associated governors during the generator and model validation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.261-265
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• 2004

This paper proposes a fuzzy dual method for analyzing long-term transmission system expansion planning problem considering ambiguities of the power system using fuzzy lineal programming. Transmission expansion planning problem can be formulated integer programming or linear programming with minimization total cost subject to reliability (load balance). A long-term expansion planning problem of a grid is very complex, which have uncertainties fur budget, reliability criteria and construction time. Too much computation time is asked for actual system. Fuzzy set theory can be used efficiently in order to consider ambiguity of the investment budget (economics) for constructing the new transmission lines and the delivery marginal rate (reliability criteria) of the system in this paper. This paper presents formulation of fuzzy dual method as first step for developing a fuzzy Ford-Fulkerson algorithm in future and demonstrates sample study. In application study, firstly, a case study using fuzzy integer programming with branch and bound method is presented for practical system. Secondly, the other case study with crisp Ford Fulkerson is presented.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.323-325
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• 2005

본 논문에서는 계통연계형 태양광 발전 시스템에서의 단독운전 검출 시뮬레이션 과정을 설명한다. 전기적 시스템의 단독운전은 계통이 끊어진 상태에서 분산 전원이 계속 동작하여 지역 부하로 전력이 공급될 때 나타나는 현상이다. 이러한 현상은 계통 보수 작업자의 안전을 위협하며, 다른 전기적 장비에 악영향을 미칠 수 있다. 단독운전 검출 기능은 계통과 연계된 분산전원과 같은 기능을 가진 태양광 발전 시스템에 사용되는 인버터에서는 주요한 요구사항이다. IEEE Std. 1547.1 "IEEE Standard Conformance Test Procedures for Equipment Interconnecting Distribuyed Resources with Electric Power Systems" 는 단독운전 검출을 필요로 하는 시스템의 테스트 요구사항을 정하고 있다. 본 논문은 단독운전 검출 알고리즘과 IEEE Std. 1547.1의 내용에 준한 인버터 시뮬레이션 테스트의 예를 보여준다. PSIM을 이용한 시뮬레이션 과정과 결과 파형의 분석을 토대로 계통연계형 인버터의 시뮬레이션 절차와 방법에 대해 알아본다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.185-185
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• 2000

플라즈마 연구 및 응용에서 플라즈마를 구성하는 이온에 대한 정보를 얻는 것은 중요하다. 특히 플라즈마 진단, 박막 증착, 플라즈마 코팅, 플라즈마 이온주입 등과 같은 플라즈마 프로세싱에서 이온들의 종류 구성비율 및 분포는 매우 중요하다. 질량분석기는 대개 큰 규모로 복잡하고 값비싼 경향이 있다. 플라즈마 교란을 최소화하면서 충분한 질량분해능을 갖고 국소적으로 이온들을 분석할 수 있는 간단하고 작은 규모의 값싼 질량분석기가 필요하다. 본 연구에서는 플라즈마 내에 존재하는 이온을 분석하기 위하여 간단하고 작은 규모의 값싼 프라즈마 이온 질량분석기를 설계, 제작하였다. 이온 질량분석기는 ion extraction part, double focusing sector magnet, ion collector로 구성되어 있다. 플라즈마에 잠기는 ion extraction part의 외부 전극에 Al2O3를 코팅하여 플라즈마 교란을 최소화하였다. 이온들의 공간적 분포를 측정하기 쉽게 하기 위하여 ion extraction part를 이동하여도 질량여과기를 통과한 후에 접속되는 초점의 위치가 Faraday ion collector 에 고정되도록 ion optical system을 설계하였다. Extracting electrode에 의하여 가속된 이온들이 sector magnet에 들어갈 때 평행이 되게 하기 위하여 여러 개의 미세구조를 갖는 Mo grids를 사용하고 immersion lens를 넣어서 이온 광학 시스템을 구성하였다. extraction electrode와 sector magnet 사이에 보조 electrode를 하나 더 넣어서 extracting electrode와 보조 electrode 사이에 immersion lens를 만들었다. 질량여과기로는 permanent magnet sector와 time-varying electrical field를 결합하여 사용하였다. Extracting electrode에 1kV 정도의 전압을 인가하여 이온들을 가속시키고 sector magnet에 톱니파 형태의 전압을 인가하여 mass spectrum을 얻었다. 이온 질량분석기를 플라즈마 장치에 적용하여 질량분해능 등의 특성을 연구하였다. Hot cathode discharge와 inductively coupled RF discharge에서 발생된 질소 플라즈마를 구성하는 이온들의 종류와 그 구성비율을 연구하였다.