• 전력전자학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.610-617
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• 2005

가변속 풍력발전 시스템의 시뮬레이션 모델을 PSCAD/EMTDC 기반으로 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 모델은 바람 모델, 회전자 다이나믹스, 동기 발전기, 전력 변환기, 변압기, 배전 선로, 무한 모선 등으로 구성되어 있다. 특히 블레이드의 공기역학적 특성과 전력 변환기의 제어 전략도 포함되어 실질적인 풍력발전기의 동작 특성을 시뮬레이션 할 수 있다. 개발된 시뮬레이션 모델을 이용하여 입력 풍속의 변동, 발전기 주변 부하의 변동, 계통측 전원 전압의 불평형 등의 다양한 조건에서 풍력발전기의 과도 상태 거동 특성을 확인하였다. 본 연구 결과는 앞으로 가변속 풍력발전기와 전력계통의 연계 운전시 신뢰성을 높이고 전력 시스템을 보호하기 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1116_1117
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• 2009

전력계통에서의 풍력 발전의 설치가 증가하면서 사고 발생시 전체 계통에 대한 신뢰도 및 안정도에 영향을 미친다. 이를 고려한 Fault Ride Through 제어 기법은 보다 안정적인 계통운영을 위한 방안이다. 최근 대부분의 풍력발전시스템은 이중여자 유도형 발전시스템(DFIG)이 설치되는데, 이는 전력변환장치를 이용한 유효 및 무효 전력 제어가 가능한 가변속 풍력발전시스템이다. 본 논문은 PSCAD/EMTDC를 통해 DFIG를 모델링하고 Crow Bar와 Rotor Side Converter의 연계 제어를 이용한 Fault Ride Through 제어 기법을 시뮬레이션 결과를 통해 확인 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.202-205
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• 2008

본 논문은 이중여자 발전기를 사용하는 풍력발전기에서 안정적인 계통투입을 위한 계통연계 전 후 발전기의 인덕턴스 변화에 따른 전류제어기 이득 값 선정에 대하여 연구하였다. DFIG(Doubly Fed Induction Generator)방식을 이용하는 풍력발전기는 회전자 전류제어를 함으로써 고정자의 전압을 제어하고, 제어된 고정자 전압은 계통과 연결된다. 특히 회전자 전류제어기 성능은 LVRT(Low Voltage Ride Through)등 예상하지 않은 외란에 대하여 빠른 응답성을 필요로 한다. 그러나 발전기가 계통과 연계되는 순간 발전기의 내부 파라미터 값의 변동이 발생하며, 이는 계통 투입 전 발전기 파라미터에 근거한 RSC(Rotor Side Converter)측 전류제어기 이득 값에 영향을 미쳐, 전류제어가 불안정하게 하는 원인이 되거나, 전류제어 응답성을 낮추게 하는 요인이 된다. 따라서, 본 연구에서는 계통투입 전 후의 RSC측 전류제어기의 이득 값을 달리하여 안정적인 계통 투입이 가능하도록 하는 알고리즘을 시뮬레이션과 실험으로 증명하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권2호
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• pp.569-579
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• 2019

A robust controller is designed based on feedback linearization and sliding mode control to damp sub-synchronous control interaction (SSCI) in doubly fed induction generator (DFIG) wind power plants (WPPs) interfaced with the grid. A feedback-linearized sliding mode controller (FLSMC) is developed for the rotor-side converter (RSC) through feedback linearization, design of the sliding mode controller, and parameter tuning with the use of particle swarm optimization. A series-compensated 100-MW DFIG WPP is adopted in simulation to evaluate the effectiveness of the designed FLSMC at different compensation degrees and wind speeds. The performance of the designed controller in damping SSCI is compared with proportional-integral controller and conventional sub-synchronous resonance damping controller. Besides the better damping capability, the proposed FLSMC enhances robustness of the system under parameter variations.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.150-157
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• 2005

본 논문에서는 이중여자 유도발전기의 회전자에 back to back 컨버터가 채용된 가변속 풍력터빈 시스템의 모델링과 해석을 나타내었다. 제어시스템의 특성을 파악하기 위해서 시뮬레이션에서는 Psim 프로그램을 사용하여 660[kW] 의 출력정격을 갖는 시스템을 모델로 하였다. 모델링에서는 블레이드 제어 시스템 모델과 회전자와 계통선에 연결된 컨버터 시스템을 모델링 하였다. 풍속의 변화에 따라 원하는 출력을 얻을 수 있도록 피치각을 제어하여 정격풍속 이하에서도 최대출력이 발생하도록 하였고, 정격풍속 이상에서는 회전자 속도를 일정하게 하여 정격출력을 유지할 수 있도록 하였다. 또한 무효전력을 제어하여 출력의 역률을 제어하였다. 제안한 해석방법의 타당성을 검증하기 위하여 풍속변화에 따른 모델 시스템의 시뮬레이션 결과 값들과 제주행원 풍력발전 단지에서 운용되고 있는 V47 660[kW] 시스템의 실측 결과들과 서로 비교 검증하여 제안한 해석 방법의 타당성을 입증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권5호
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• pp.1884-1893
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• 2016

The ride-through control of a doubly-fed induction generator (DFIG) for the voltage sags on wind farms utilizing crowbar circuits by which the rotor side converter (RSC) is disabled has being reported in many literatures. An analysis and calculation of the transient current when the RSC is switched off are of significance for carrying out the low voltage ride through (LVRT) of a DFIG. The mathematical derivation is highlighted in this paper. The zero-state and zero-input responses of the transient current in the frequency domain through a Laplace transformation are investigated, and the transient components in the time domain are achieved. With the characteristics worked out from the linear resolving without modeling simplification, the selection of the resistance in the linear crowbar circuit and the value conversion from a linear circuit to a nonlinear one is proposed to setup the attenuation rate. In terms of grid code requirements, the theoretical analysis for the time constant of the transient components attenuation insures the controllability when the excitation of the RSC is resumed and it guarantees the reserved time for the response of the reactive power compensation. Simulations are executed in MATLAB/SIMPOWER and experiments are carried out to validate the theoretical analysis. They indicate that the calculation method is effective for selection of the resistance in a crowbar circuit for LVRT operations.