nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
본 연구는 Back-to-back 구조의 삼상인버터와 양방향 DC/DC 컨버터로 구성된 전력변환기를 이용하여 신재생에너지 발생원을 효과적으로 계통에 연계하여 스마트 그리드의 강인성을 제고하기 위한 슈퍼캐패시터와 배터리로 구성된 하이브리드 에너지 저장장치의 SOC를 고려한 DC Link 전압 제어를 수행하여 스마트그리드의 최적운영 개념을 제안하고, 타당성 검증을 위해 소프트웨어 시뮬레이션 모델을 개발하여 특성을 연구하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 회전자 위치 추정을 위한 아날로그 가변 필터 회로를 설계하고, 파라미터에 영향을 받지 않으며 고속영역에서도 부하가변에 안정적인 센서리스 제어방식을 제안한다. 이를 적용한 센서리스 구동을 PSIM을 이용한 시뮬레이션과 실험을 통해 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
현재 국내/외에 걸쳐 전력의 사용량이 증가되는 가운데 집중적으로 부하전력이 사용되는 최대전력사용에 따른 문제가 대두되고 있다. 실제 이러한 최대전력에 의한 사고로 정전사태가 이러나는 사례가 속출하고 있으며, 이에 따라 정부에서는 최대전력을 저감하기 위한 노력이 다각적으로 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 최대수요 전력을 억제하기 위한 최대수요전력저감 장치의 여러 운용모드를 제안하고, 이를 실증하여 시험함으로서 본 논문에서 제안 하고자 하는 운용모드와 제어 알고리즘의 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서 제안된 스위칭변조기법은 전기 자동차의 제한된 배터리 출력 전력으로 보다 향상된 주행거리 확보를 위해 기존 3상 SVPWM 제어기반 인버터의 스위칭 패턴을 분석한 후 이를 개선하기 위해 2개 스위칭시퀀스를 도입하여 조건에 따라 스위칭패턴을 선택하여 제어함으로써 스위칭손실을 저감시킬 수 있음을 시뮬레이션 및 실험해석을 통해 그 유효성을 검증한다.


(게재일: 2013.07.02)
중요부하가 존재하는 계통연계 단상 인버터에서 LCL필터 설계시 계통으로 주입하는 전류뿐만 아니라 중요부하 전압품질도 고려되어야 한다. 또한, LCL필터의 가격과 부피측면을 고려하여 고조파 감쇠율 기준을 만족하면서 인덕턴스와 캐패시턴스는 가능한 작게 설계하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 계통 전류의 고조파 기준을 만족하고, LCL필터 모델로부터 구해지는 전달함수를 이용하여 계통연계시와 독립운전시 모두 중요부하의 전압품질이 만족하도록 단상 인버터의 필터설계를 한다. 또한, 중요부하 전압리플, 인덕터 부피, 무효전류량, 시스템 대역폭에 가중치를 적용한 LCL필터 최적설계 방법을 제안한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문은 영구자석 동기전동기의 동적 특성 개선과 토크 리플 저감 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 영구자석 동기전동기의 인가전압과 토크의 관계를 수학적인 분석을 통해 유효 벡터 인가 시간을 결정하는 기법이다. 결정된 유효벡터 인가 시간과 동기전동기의 토크 오차와의 관계를 이용하여 최종적인 지령전압벡터를 계산한다. 계산된 지령전압벡터는 영구자석 동기전동기의 빠른 응답성과 우수한 정상상태 특성을 보인다. 시뮬레이션을 이용하여 제안하는 영구자석 동기기 토크 제어 알고리즘의 타당성을 확인한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 직접 토크 제어(Direct Torque Control, DTC) 방식을 이용한 매입형 영구자석 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM)의 운전 영역을 자속 평면에서 분석하고, 약자속 제어를 포함한 전 운전 영역에서의 최대 토크 운전 기법을 제안하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문은 스파스 매트릭스 컨버터로 구동되는 유도전동기에 과도응답특성 개선을 위한 모델예측제어 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 유도전동기의 파라미터를 이용하여 구한 예측 토크와 자속을 통하여 비용함수를 최소화하는 최적의 스위칭 상태를 결정한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 제어 기법의 타당성을 검증한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 Energy storage system을 위한 양방향 DC-to-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 양방향 DC-to-DC 컨버터는 플라이백 컨버터와 벅 컨버터를 결합한 구조로, 벅 컨버터의 인덕터는 플라이백 컨버터의 변압기 1차측으로 대체된다. 벅 컨버터의 인덕터를 변압기 1차측으로 대체함으로써 소자의 수를 줄이고, 변압기를 이용함으로써 턴수비에 따른 높은 출력값을 얻을 수 있다. 전력 수요가 적을 시 강압 모드로 동작하여 전력을 저장해 두었다가 전력이 필요한 시점에 승압모드로 동작하여 필요 에너지를 제공한다. 제안된 컨버터의 동작 모드에 따른 이론적 분석을 시행하고 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 기존 3상 PWM 정류기의 문제점을 극복하기 위하여, 3상 Z-소스 PWM정류기와 시스템의 간소화, 안정화, 비용 상승을 고려한 센서리스 제어 기법을 제안하였다. 또한 DC-link단 전압제어기는 시스템에 대한 경험과 정성적인 정보에 기초하고 제어 대상에 대한 정확한 수식이 없어도 제어기 설계가 가능한 퍼지 PI제어기를 이용하였다. 제안한 정류기는 교류측 전압과 전류 센서 없이 DC-link단 전압과 전류 센서만을 이용하여 교류측 전압과 전류를 추정하고 단위역률을 구현하였으며, 이를 PSIM시뮬레이션을 통하여 검증 하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 양방향 충전기용 DC/DC 컨버터와 같이 입력전압과 출력전압이 가변하는 제어시스템에서 비시변 시비율 전달함수를 구현하여 제어특성을 개선하고자 한다. 기존제어기 설계에 의해 설계된 이득을 사용하여 제어를 행할 경우 입력전압의 변동에 따라 제어특성이 가변한다. 전압제어기의 각 이득을 시비율의 역수를 취하여 변화함으로서 전체 제어블록에서 시비율 항을 등가적으로 제거할 수 있는 방법이다. 따라서 본 논문에서 제안된 비시변 시비율 전담함수를 양방향 충전기용 DC/DC컨버터에 적용하여 PSIM을 이용한 시뮬레이션과 실험을 통해 타당성과 우수성을 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 연구에서는 종전의 Quasi Z-source inverter의 장점을 그대로 가지고 있으면서 동일한 동작 조건에서 낮은 스트레스를 보이는 Switched Trans-inductor Z-source inverter를 제안하였다. 제안된 방식은 동일한 조건에서 낮은 전압 스트레스와 전류 스트레스를 가지고 동작 가능하였으며, 따라서 낮은 용량의 수동소자와 능동소자로도 Z-source inverter 구현이 가능하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 풍력발전의 불규칙한 출력을 안정화하기 위해 수퍼커패시터의 에너지 저장장치를 통해 계통으로 유입되는 전력을 완화시키는 제어에 대하여 서술한다. 풍력발전은 친환경 에너지원이지만, 바람에 의해 출력이 불규칙하게 변하는 단점이 있다. 5kW 소규모 풍력발전 시뮬레이터와 3kW 수퍼커패시터 에너지 저장장치를 이용하여 단주기의 불규칙한 출력을 완화시켜 계통으로 안정적인 전력을 공급한다. 풍력발전 시뮬레이터의 불규칙한 출력을 100%에서 30%로 감소시켰으며, 제안한 불규칙한 출력 완화 방법의 타당성을 실험을 통해 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 기존의 하이브리드 PLL(Phase Locked Loop) 방법에서 개선된 PLL 방법을 제시한다. 기존의 하이브리드 PLL 방법은 정상분을 동기 좌표계에서 추출하여 다시 정지 좌표계로 변환 후 제어루프를 거쳐 위상을 검출 하는 방법이다. 이를 개선하여 정지 좌표계에서 정상분을 추출하여 제어루프를 거쳐 위상을 검출 하여 기존의 하이브리드 PLL 방법에서 보다 연산 및 제어가 간소해지는 장점이 있다. 제안된 방법을 시물레이션(MATLAB Simulink)을 통해 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 전기로 부하에서 발생하는 무효전력 성분과 역상분 전류를 보상하기 위한 STATCOM(STATic synchronous COMpensator)을 Cascaded Multilevel Converter(CMC)로 구성하는 경우 역상분 전류 보상시에 발생하는 직류전압의 불평형을 보상하기 위한 방법을 제안하고, 이를 시뮬레이터를 통해 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 플라이백 컨버터 전력조절기의 스위치전류 센싱을 통한 최대전력 추종 제어 구현을 제안한다. 여분의 전류 센서를 사용하지 않고 연속도통모드(CCM)에서 PV전류를 추정 하기 위하여 전류 센싱이 가능한 SenseFET 스위치를 사용한다. 최대전력추종제어를 하기 위해 태양광 패널의 전류 정보가 필요하며 이 값은 플라이백 전력조절기에서 스위치 전류의 평균값과 같다. 따라서 본 논문에서는, SenseFET을 이용한 전류 측정방법을 이용하여 하드웨어를 구현하고 제안한 방식을 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문은 지능형 실외기인 CAC, PAC 에어컨 실외기의 Interleaved PFC단에 사용하는 리액터에 관한 것으로써, 리액터의 부피 및 가격 저감을 목표로 하고 있다. 기존 6KW급 CAC, PAC 에어컨 실외기의 Interleaved PFC단에 사용하는 두 개의 개별 리액터를 한 개의 코어를 이용한 커플 인덕터 방식의 리액터로 대체한다. 이를 통해, 리액터의 부피 및 가격 저감이 가능하다. 실제 제품에 적용하여 실험한 결과, 기존과 동등한 수준의 입력 전류와 인덕터 전류 리플을 갖고, 역률 또한 개선됨을 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
TNY280PN IC의 모델링은 Flyback 컨버터 제어의 실제적인 시뮬레이션을 위해 필요하다. 본 논문은 PSPICE를 사용한 TNY280PN IC의 모델링 기법을 제안한다. TNY280PN IC의 스위칭 동작 온, 오프 제어와 Line Under-Voltage 감지 기능을 하는 EN/UV (Enable/Under-Voltage) 및 회로의 비정상적인 동작을 감지해 회로를 보호하기 위한 Auto-restart 블록의 모델링 기법을 제안한다.


(게재일: 2013.07.02)
다중 태양광 모듈 발전 시스템에서 부분 음영은 낮은 전력 회수율을 야기한다. 이러한 단점을 보완하는 방법으로 shuffling 컨버터가 각광을 받고 있다. 이 shuffling 컨버터 뿐만 아니라 모든 dc-dc 컨버터는 제어를 하기 위해 각 태양광 모듈마다 capacitor가 필수적이다. 하지만 shuffling 컨버터는 다른 shuffling 컨버터 동작에 영향을 주게 되므로 이를 고려한 capacitor 설계가 필요하다. 이에 본 논문에서는 shuffling 컨버터에서 기생저항을 포함하는 capacitor에 흐르는 전류를 분석하여 전압 리플 및 capacitance값을 설계하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 전기자동차의 효율적인 구동을 위해 3상 전압 형인버터를 기존 삼각파비교방식의 PWAM 기법을 탈피하고 공간벡터 비교방식의 새로운 PWAM 기법을 제안한다. 공간벡터 변조방식의 장점인 자유도가 높은 특징을 살려 3상 전압형 인버터의 스위칭절환이 최소로 이루어지도록 벡터인가시간과 스위칭 룩업테이블을 설계하고, 시뮬레이션 및 실험 해석을 통해 유효성을 검증한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 부하인식이 가능한 가변 출력 스마트 아답타를 제안한다. 제안 회로는 다양한 정격 사양의 디바이스를 하나의 아답타로 사용할 수 있는 새로운 회로이다. 제안 방식은 부하 시스템이 연결되면, 그에 상응하는 출력 사양을 인식 후 부하가 요구하는 출력을 공급하는 방식이다. 또한 별도의 추가 라인 개설 없이 기존 전력 라인만을 이용하여 시스템 인식을 할 수 있다. 본 논문에서는 3가지 경우의 정격 사양에 대한 실험을 통해 제안 방식의 동작 및 타당성을 검증한다.


(게재일: 2013.07.02)
대용량 계통연계형 인버터에서 필터의 사이즈와 가격을 줄이고, 빠른 동적 특성을 얻기 위해서 LCL필터가 많이 사용된다. LCL필터 설계 시에 계통으로 유입되는 고조파 전류를 제한하는 것이 주된 목적이지만, LCL필터가 가지는 공진 특성 또한 고려되어야 한다. 그리고 인버터 전류 피드백으로 전류 제어 루프를 구성하는 경우와는 달리 계통 전류 피드백으로 인버터의 전류 제어 루프를 구성하게 되면 전자보다 더 안정적인 운전영역을 확보하게 된다. 하지만 이러한 운전영역 또한 LCL필터를 어떻게 설계하느냐에 따라 달라진다. 본 논문에서는 계통전류의 고조파 제한과 함께 전류제어기의 안정성을 고려한 LCL필터 설계 기법을 제안하고자 한다. 제안된 설계 기법을 통해서 얻어진 결과를 7.5kW급 계통연계형 인버터 시작품을 통해서 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
3상 인버터 출력단 센싱에 옵셋이 발생할 경우 DC 전류에 출력 주파수에 해당하는 리플 성분이 발생하게 된다. 리플의 크기는 옵셋의 크기에 비례하여 커지게 된다. 센싱 단자 등의 H/W적인 문제로 옵셋이 발생할 경우 DQ축 전류 및 DC 전류에 리플이 발생하게 되고 이는 필터 리액터, 변압기 등의 온도 상승 및 IGBT Stack의 온도 상승 등 인버터 시스템에 악영향을 유발시킬 뿐만 아니라 DC 소스원에도 악영향을 발생시킬 가능성이 존재한다. 따라서, 본 논문에서는 옵셋의 영향을 줄여 시스템을 안정적으로 동작시키기 위해 옵셋 보상 방법을 제안하였다.


(게재일: 2013.07.02)
전력 시스템과 관련된 연구에서 시뮬레이터는 과도 상태 해석을 위해 필수적이다. 보편적인 디지털 시뮬레이터는 오랜 수행 시간과 저장 메모리의 한계 때문에 대규모 시스템 해석에 부적합하다. 따라서 최근 출시되고 있는 고성능 멀티코어 DSP를 이용하여 실시간 디지털 시뮬레이터를 구현하였다. 구현된 시뮬레이터를 사용하여 선박 통합 전력 시스템을 모의하여 과도 및 정상 상태 해석을 수행하였다.


(게재일: 2013.07.02)
태양광발전 시스템에서 PV 모듈 스트링에서 발생되는 손실을 저감할 수 있어 태양광 발전시스템의 발전효율을 향상시킬 수 있는 태양광발전용 마이크로인버터 (MIC: Module Integrated Converter)들의 출력특성을 시험하고 그 결과를 비교분석하여 마이크로인버터 설계에 있어 필요 요소들을 도출한다.


(게재일: 2013.07.02)
최근 박막 태양전지에 대한 관심이 증대되면서 이를 이용한 태양광 PCS에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 박막 태양전지는 모듈의 특성상, 기존의 비절연형 PCS를 사용하여 시스템을 구성하기에 적합하지 않다. 본 논문에서는 승압형 컨버터, 계통 연계형 단상 인버터 2단으로 구성된 비절연형 PCS에 고주파 절연형 컨버터가 추가되어 3단으로 구성된 박막모듈용 3kW급 고주파 절연 PCS를 소개한다. 또한 각종 시험 결과를 통해 적합성 및 성능을 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
당사가 개발한 무변압기형 UPS는 정상 운전동작시에는 인버터 출력전압 고조파 함유율을 최소화하고 순환부하시험 동작시에는 인버터 출력전류 고조파 함유율을 최소화시킬 수 있는 출력필터가 필요하다. 그래서 본 연구에서는 이러한 두 설계조건을 만족하도록 하는 출력필터 설계절차를 설명하였고 그 설계절차의 타당성을 확인하기 위해서 설계된 인버터 출력필터를 적용한 3상 10kVA UPS 시제품을 제작하여 순환부하시험을 통하여 그 성능을 확인하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 토크 예측제어 기반의 영구자석 동기전동기의 센서리스 속도 제어기법을 제안한다. 제안한 기법은 Reduced-Order Observer를 이용한 센서리스 방식으로 저속영역에서 불안정해지는 일반적인 센서리스의 단점을 보완하여 저속영역에서도 안정된 속도추정이 가능하다. 또한 토크 예측제어 방식을 사용하여 영구자석 동기전동기의 빠른 응답성과 토크리플 저감 효과를 얻을 수 있다. 제안된 제어기법은 시뮬레이션을 통하여 타당성을 확인한다.


(게재일: 2013.07.02)
계통 연계형 발전시스템은 스위칭 주파수를 기본으로 하는 배수 고조파들이 발생한다. 이 때 인버터의 출력 전류 고조파는 계통의 전력품질에 영향을 주므로 저역통과 필터를 이용하여 제거해 주어야 한다. 일반적으로 사용하는 L, LC필터는 구성이 간단하고 제어가 용이한 장점이 있지만 동적특성이 좋지 않고 필터의 성능향상을 위해서는 인덕턴스를 증가시켜야 하기 때문에 필터의 부피가 커지는 단점을 가지고 있다. 이에 반해 LCL필터는 LC필터에 비해 더 낮은 용량으로 높은 고조파 감쇄 효과를 구현 할 수 있다는 장점이 있다. 그리고 2레벨 인버터에 비해 3레벨 인버터는 높은 효율과 낮은 THD발생으로 계통 연계 시스템에 많이 적용되고 있다. 본 눈문에서는 계통연계형 3레벨 인버터의 LCL필터 설계를 하여 이를 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 타당성을 검증한다.


(게재일: 2013.07.02)
최근에 독립적인 하프-브리지 구조를 가진 DC-DC컨버터가 제안되었다. 제안된 컨버터는 두 개의 트랜스포머를 가지고 독립적인 하프-브리지 구조의 형태로 구성되었고, 4개의 스위치는 기존의 위상천이 풀-브리지 컨버터의 스위칭 시퀀스와 동일하게 동작한다. 또한, 지상 레그 스위치에 관계하는 트랜스포머의 자화인덕턴스를 작게 하여 지상 레그 스위치의 영전압 스위칭(ZVS)을 용이하게 하는 것이 특징이다. 그러나, 영전압 스위칭을 위한 자화인덕턴스 설계에 대한 해석이 제시되지 않고 있다. 따라서, 본 논문에서는 제안된 컨버터의 정확한 모드해석과 지상 레그 스위치의 영전압 스위칭을 위한 설계 가이드를 제시한다.


(게재일: 2013.07.02)
전기자동차용 급속충전기는 배터리의 SOC(State of Charge)가 낮은 경우 전류제어를 통해 배터리를 충전해 준다. 하지만 배터리가 충전되어 SOC가 최대치인 100%에 가까워졌을 경우 과충전을 방지하기 위해 전압제어로 배터리를 충전해 주는데 충전기가 전류제어에서 전압제어로 바뀌면서 과도상태가 발생하게 된다. 본 논문에서는 배터리 충전을 위한 전류제어에서 과충전 방지를 위한 전압제어로 과도상태 없이 변환될 수 있도록 제한적 2중루프 제어를 통한 급속충전기의 과충전 방지 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 검증하였고 차량용 50kW 급속충전기에 적용되어 제주도 스마트 그리드 실증센터에 설치되었다.


(게재일: 2013.07.02)
원자력발전소, 병원 및 철도와 같이 지속적인 전력공급이 필요한 시설에서는 IT접지시스템의 적용이 활발해지고 있다. 또한 자가발전을 통한 DC배전계통에서 IT접지시스템이 사용될 것으로 예측되고 있다. 이러한 IT접지시스템은 전력선의 어느 쪽도 접지하지 않으며, 장비의 외함 만을 접지함으로써 전력선의 어느 한쪽이 접지되는 사고를 당하더라도 계통의 운전을 정지시키지 않고 고장부위를 찾을 수 있는 시간적 여유가 있으므로, 계통의 연속적인 운전을 확보할 수 있다. 그러나 이러한 접지의 장점을 얻기 위해서는 계통의 운전 중에 전력선의 상태를 지속적으로 감시할 필요가 있다. 본 연구에서는 사용자의 활용도가 높은 LabVIEW 소프트웨어를 이용하여 절연저항을 모니터링 함으로써 전력선의 절연상태를 지속적으로 감시하는 활선절연저항측정기를 개발한다.


(게재일: 2013.07.02)
최근 환경오염과 화석연료 고갈 때문에 신재생에너지원의 효율적인 활용은 중요한 화두가 되고있다. 신재생에너지를 효율적으로 사용하기 위한 PCS(Power Conditioning System)에서 인버터 동작에 의한 120Hz 리플은 신재생 에너지원을 효율적으로 사용하기위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking)에 영향을 준다. 본 논문은 태양광 PCS 설계할 때 인버터 출력전류에 의하여 발생되는 태양광패널 전압리플을 저감하기 위하여 부스트 컨버터의 제어기 설계방법을 제안하고자 한다. 제안된 방법을 통하여 태양광 전압의 전압리플을 제거하여 원활한 MPPT 동작을 할 수 있게 만든다. 제안된 방법을 설명하고 이의 타당성을 증명하기 위하여 PSIM과 MATLAB simulation을 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 비상전원 기능을 갖는 고효율, 고신뢰성의 3kW급 스마트 홈에너지 서버 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 Li-Ion 배터리 충 방전용 양방향 컨버터, 태양광 발전용 단방향 컨버터, 양방향 계통 연계형 인버터로 구성되어 있다. 제안하는 시스템의 운전모드를 제시하고 3kW급 시작품의 실험을 통하여 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 MOSFET 바디 다이오드 특성에 의해 양방향 절연형 컨버터의 2차 측 브리지 구조에서 나타나는 Leg Fault 현상을 분석한다. 중/고용량 양방향 절연형 컨버터의 동작에 있어 MOSFET 바디 다이오드로 구성된 정류기가 가지는 특성이 미치는 영향을 분석하고, 특성의 변화를 제시한다. 또한 분석 및 비교 시험의 결과를 통하여 바디 다이오드로 인한 Leg Fault 발생 조건을 보이고, 이를 토대로 양방향 절연형 컨버터의 안정적인 동작을 위해 바디 다이오드 특성을 고려한 MOSFET 선정 방향을 제시한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 바이폴라 타입 DC 마이크로그리드의 전압 불균형을 보상하기 위한 전압 밸런싱 기법과 안정도 향상을 위한 제어기법을 제안하였다. 선로 임피던스와 부하 불균형에 의한 전압 불평형 문제를 해석하고 제안하는 기법을 통해 이를 해결하였으며 과도 상태에 대한 DC 배전계통의 안정도 향상기법을 개발하였다. 제안하는 시스템의 동작 타당성을 체계적으로 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션 모델을 개발하고 그 성능을 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
전기로와 같은 고압, 대용량의 산업응용분야에서 전원 안정화를 목적으로 하는 변동부하에 의해 발생되는 정상분 및 역상분의 무효전력을 보상하기 위한 고성능의 STATCOM의 개발이 요구되었다. 본 논문에서는 POSCO ICT에서 개발한 22.9kV 5MVA STATCOM(static synchronous compensator)에 대해 기술하였다. 개발된 STATCOM은 다단 멀티레벨 컨버터(Cascaded Multilevel Converter) 방식으로 Delta 구성하였으며, 각상당 12개의 H-Bridge Inverter가 직렬로 구성되어 25 레벨의 전압을 출력한다.


(게재일: 2013.07.02)
LIN(Local Interconnect Network) 통신은 CAN(Controller Area Network) 통신과 더불어 차량용 통신으로 많이 사용되고 있다. LIN 통신은 필요 성능의 수준이 높지 않은 장치 및 시스템이나 비용의 경제적인 측면에서 CAN 통신의 하부버스로 많이 사용되며 LIN 노드에 개수도 점차 늘어나고 있다. 그렇기 때문에 LIN통신으로 시스템 제어 및 모니터링 프로그램을 GUI(Graphic User Interface)로 제작한다면 시스템 상태의 디스플레이 및 모니터링이 수월해진다. 함수와 GUI로 제작되는 LabVIEW는 다른 텍스트 언어기반 개발 프로그램에 비해 설계 시간 단축 및 사후 관리도 쉽다는 장점이 있다. 본 논문에서는 LabVIEW로 제작한 IBS 모듈 기능 검사 장비개발을 통해 LIN 통신으로 송수신되는 데이터를 확인하고 모니터링, 그리고 설계가 용이하다는 것을 소개하고자 한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 단상 1.9kV/127V, 2kVA 용량의 양방향 지능형 반도체 변압기의 시작품을 제작하고 그 동작특성을 실험적으로 분석한 내용을 기술하고 있다. 제작한 반도체 변압기는 3대의 LLC 컨버터를 입력 측은 직렬로 결합하고 출력 측은 병렬로 결합한 AC-DC 컨버터와 1대의 하드스위칭 양방향 2-Stage DC-AC 컨버터가 직렬로 결합되어 있다. 제안하는 반도체변압기의 회로적인 특성을 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션을 실시하였고 분석을 통해 얻은 결과를 바탕으로 하드웨어 시작품을 제작하고 다양한 실험을 통해 그 동작과 성능을 검증하였다. 먼저 1차적으로는 정상동작에 대해 실험을 실시하고 얻은 결과를 시뮬레이션 결과와 비교 분석하였다. 2차적으로는 전력의 흐름에 따른 동작을 실험적으로 분석하였다. 그 후에는 입력전압에 외란이 발생하였을 때 보상성능을 순방향 조류와 역방향 조류 2가지 경우로 나누어 실험을 실시하고 그 결과를 실험결과와 비교 분석하였다. 분석한 결과 제안하는 반도체변압기는 양방향 전력흐름이 가능하고 입력전압에 Sag가 발생한 경우에도 이를 보상하여 수전단이나 부하에 전력공급이 가능함을 알 수 있었다. 향후 단상 반도체 변압기 2대를 더 제작하여 3상 3.3kV/380V, 6kVA 용량으로 확대하여 실험을 실시할 예정이다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 아날로그 필터회로의 신호 증폭비에 따른 센서리스 각추정 성능에 대해 분석 하였다. 신호 주입 센서리스에서 높은 주파수 신호 주입 방법이 선호되는데, 주입 주파수가 커질수록 시스템 임피던스가 증가한다. 따라서 낮은 주파수 주입방법과 동일한 각추정 성능을 얻기 위해서는 상대적으로 큰 주입전압이 필요하다. 특히 전동기의 돌극성이 작거나 ADC의 정밀도가 낮으면 각추정이 불가능한 경우도 존재 한다. 하지만 아날로그 필터회로를 이용하여 주입 주파수 신호를 증폭할 경우 작은 크기의 전압주입으로 각추정이 가능하다. 아날로그 대역통과필터의 신호 증폭비에 따른 최대 각에러 값을 모의 실험을 통해 비교하고, 실제 회로를 설계하여 센서리스 각추정 성능을 시험평가 하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 태양광 인버터에서 전력 품질 개선을 위해서 사용되는 LCL 필터의 설계 방법을 제시한다. 제안된 방법은 생산 품질의 질을 향상시키기 위해 산업체에서 사용되고 있는 다구치 방법론을 이용한다. 기존 설계에서 고려되던 출력 전력 품질(THD), 인덕터의 크기뿐만 아니라 태양광 인버터의 손실, 광량 변화로 인한 입력 조건의 변화, 출력 전압의 변화를 고려하여 설계한다. 설계 결과는 설계 목표 기능 변수를 향상시키고 동시에 그 변동량을 최소화할 수 있다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문은 형광등 안정기를 LED 조명으로 호환하기 위한 전자식 안정기 호환형 LED 구동회로를 제안한다. 제안 방식은 기존의 전자식 안정기인 LCC 공진형 인버터에 트랜스포머와 정류단의 추가해 LLCC의 공진형 컨터버로 동작시키고 해석을 한다. 회로의 특성을 분석하면 트랜스포머의 턴비와 자화 인덕턴스의 설계로 최대 전력점의 가변 및 최대전력, 링크전압의 최적 설계가 가능하다. 이론적 해석의 검증을 위하여 27W급 시작품을 제작하고 전자식 안정기와 동작하여 안정기와의 호환성 검증 및 설계와 동일한 특성을 가지고 있음을 증명하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 철도차량용 25kW급 배터리 충전기 개발에 대해 설명한다. 열차 판넬 및 제어용 전원으로 사용되는 배터리 전원을 사용한다. 이를 상시 충전하기 위한 충전기는 기존에 보조전원장치의 3상 380V를 받아 강압 변압기를 사용하여 다이오드 정류 혹은 싸이리스터를 사용하였다. 하지만, 기존방식은 강압 변압기가 60Hz의 낮은 주파수로 인하여 사이즈 및 중량 증대를 유발 한다. 이에 본 논문에서는 가선의 높은 전압을 받아 공진형 컨버터를 사용하여 주파수를 높여 변압기의 사이즈 및 중량을 감소 하였으며, 안정적인 전원을 공급 하는 배터리 충전기를 개발 하였다. 이를 25kW급 시제품에 대한 시뮬레이션을 통해 입증 하였다.


(게재일: 2013.07.02)
제안된 토폴로지의 특징은 각 모듈에 연결된 모든 DC/DC컨버터 출력이 변압기 1개에 연결하는 구조를 취하고 있다. 이러한 구조는 배터리의 전압 밸런싱용 모든 컨버터가 하나의 고조파 변압기를 통하여 자속을 공유하는 형태를 취함으로 모든 컨버터의 입력 전압이 자동으로 같아지는 전압으로 수렴하게 된다. 특히 본 구조는 직렬로 연결된 여러 개의 배터리 전압을 한 개의 전압검출만으로 추적이 가능하여 BMS 관리를 위한 다수의 전압센서를 제거할 수 있는 특징을 갖고 있다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문은 슈퍼커패시터용 양방향 DC-DC 컨버터의 충 방전 시의 스위치 손실 분석을 통한 변압기 권선비 설계에 관한 내용이다. Dual Full-Bridge 방식의 양방향 DC-DC 컨버터의 충 방전 동작분석을 통하여 스위치에서 발생하는 손실을 분석하고 변압기 권선비를 달리하여 각 손실을 비교했을 때 가장 작은 손실을 갖는 변압기 권선비를 파악하여 설계에 반영하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 직류 링크 무전해커패시터와 고역률을 갖는 단일 전력변환 ac-dc 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 변압기 일차측에 전파정류기와 능동 클램프회로로 구성되며, 이 차측은 배전압 회로로 구성되어 별도의 역률 개선 회로와 직류 링크 전해커패시터가 없는 간단한 구조를 가진다. 또한, 역률 개선을 위해 제안된 스위치 제어 알고리즘을 사용하여 고역률을 가지며, 변압기의 누설 인덕턴스와 공진 커패시터에 의해 형성된 공진회로와 능동 클램프 회로에 의해 모든 스위치와 출력 다이오드가 소프트 스위칭을 함으로서 스위칭 손실을 최소화 한다. 본 논문에서는 제안된 회로와 제어 알고리즘의 이론적 해석을 실험을 통해 검증한다.


(게재일: 2013.07.02)
기존의 위상천이 풀 브리지 DC/DC 컨버터의 경우 변압기의 누설 인덕턴스와 정류 스위치의 기생 출력 캐패시턴스 사이의 공진으로 인하여 정류 스위치에 스파이크 전압이 발생하며, 이는 시스템의 전력 변환 효율을 감소시킨다. 최근에 보조 DC/DC 컨버터를 사용하여 클램핑 캐패시터에서 흡수된 에너지를 부하로 회기시키는 방법이 연구되고 있으나, 보조 DC/DC 컨버터를 설계하기 위한 정확한 분석은 제시되지 않았다. 따라서, 본 논문에서는 2차 측 정류기의 공진 전압을 저감할 수 있는 비동기식 능동형 스너버 회로의 설계방법을 제안한다. 또한, 초기 기동 시에 발생되는 큰 공진에너지를 히스테리시스 회로를 이용하여 저항을 통해 소모시킴으로써 보조 DC/DC 컨버터의 자성소자를 최소화할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위하여 이론적으로 분석하며, 450W급 시작품을 제작하여 제안방식의 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 조명용 LED 구동을 위한 최소원가형 전력변환장치를 제안하였다. 부하측의 전압과 전류 피크값을 낮춤으로써 스위칭 손실을 줄이면서 플리커 현상도 최소화하고, 입력전압과 전류를 동상에 가깝게 제어를 하여 역률을 최적화 하였다. 전해커패시터를 없앰으로써 장수명화에 기여를 하였고, 필터에 사용되는 소량의 용량은 필름커패시터를 대체하여 부하측 전류의 안정화에 기여하였다. 본 연구의 결과는 LED 구동용 전원장치의 최적화에 기여하여 장수명화 및 비용을 최소화할 것으로 기대된다.


(게재일: 2013.07.02)
응급상태가 발생하면 여러 가지 응급구조장비를 탑재한 차량이 출동하여 현장에서 각종 구조 활동을 진행한다. 긴급 구난차량에는 각종 구조장비를 보유하고 있으며, 구조대원의 숙련도에 따라 구조결과는 약간씩 다르게 나타날 수 있지만 구조장비의 성능과 사용상의 편리성에 많은 영향을 받을 수 있다. 본 논문에서는 응급구조 차량의 엔진출력의 잉여분을 충분히 활용하여 엔진실 내에 장착이 가능한 고효율 발전을 설비하여 엔진의 시동만으로 전력을 생산하고 발생된 전압을 전력변환기를 통해 안정적인 전력을 확보하여 사용의 편의성을 도모할 수 있는 전원장치를 개발하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 부트스트랩 게이트 드라이브 회로가 적용된 3-레벨 NPC 인버터의 전동기 저속 운전에 적용하기 위한 PWM 스위칭 전략을 제안한다. 3-레벨 NPC 인버터를 이용하여 전동기를 제어할 경우, 일반적으로 구현의 편리성 때문에 CBPWM이 주로 사용된다. CBPWM 중 Unipolar 방법이 주로 사용되지만 부트스트랩 회로를 적용한 3-레벨 NPC 인버터의 전동기 저속 운전 시 부트스트랩 캐패시터 방전에 의한 전압 감소 크기가 증가한다. 캐패시터 전압이 정상적인 인버터 동작을 위한 한계 전압 이하로 감소하면 정상적인 제어는 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 부트스트랩 회로가 적용된 3-레벨 NPC 인버터의 전동기 저속 운전에 적용하기 위한 PWM 스위칭 전략에 대해 제안 하였으며 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 증명하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 LLC 공진형 컨버터의 트랜스포머를 Cantilever 모델로 등가화하여 공진 네트워크를 설계하기 위한 과정을 제시한다. 트랜스포머의 결합계수를 고려하여 누설 인덕턴스와 자화인덕턴스의 크기를 계산한다. 그 결과로 얻어진 파라미터를 이용하여 기본파 분석 (First Harmonic Approximation, FHA)을 통해 LLC 공진형 컨버터의 전압 이득관계를 분석한다. 제시한 설계방법을 적용하여 500W급 LLC 공진형 컨버터를 제작 구현함으로써 설계과정의 타당성을 검증한다.


(게재일: 2013.07.02)
화석 연료의 고갈과 유가 급등으로 인해 자동차 업체에서는 친환경 차량 개발에 힘쓰고 있다. FCEV는 차량 구동용 전동기에 필요한 에너지를 연료전지를 통해 공급받게 된다. 하지만 연료전지의 특성상 연료전지와 배터리를 같이 사용하게 된다. 본 논문에서는 일반적인 Half-bridge 타입의 양방향 컨버터에 스위치를 추가하여 양방향 buck, boost가 가능한 컨버터를 설계하였다. 전동기 구동용 인버터는 전압형 인버터가 사용되는데 전압형 인버터에서 발생하는 출력은 데드타임과 스위칭 소자의 전압 강하에 의해 왜곡된 전압과 전류를 출력하게 되고 이러한 출력은 토크와 속도에 나쁜 영향을 끼치게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전동기의 속도에 따라 DC-link 전압을 가변하여 공급한다.


(게재일: 2013.07.02)
최근 모바일 디바이스의 다양화에 따라 여러 가지 출력사양과 호환 가능한 Charger가 요구되는 추세이다. 따라서 본 논문에서는 다양한 출력시스템을 구별하여 인지할 수 있는 Smart Charger에 필요한 부하시스템 인식 알고리즘을 제안한다. 제안한 부하시스템 인식 기술은 Linear Regulator를 이용하여 출력 전압을 가변시켜 부하시스템이 요구하는 출력사양을 찾는 방식으로 하나의 Charger로 다양한 출력사양을 가진 디바이스와 호환이 가능하다. 제안방식의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 2가지 출력 사항에 대한 인식 및 출력이 가능한 시작품을 제작하여 제안 알고리즘의 타당성을 검증한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 PSR(Primary Side Regulator)에 적용 가능한 새로운 방식의 부하 전류 예측 알고리즘을 제안한다. 기존의 부하 전류 예측 방식은 DCM(Discontinuous Conduction Mode) 및 BCM(Boundary Conduction Mode) 동작만이 가능하다. 하지만 제안된 방식은 Power Balance Rule을 적용한 간단한 알고리즘을 통해 CCM(Continuous Conduction Mode) 동작에서도 정확한 부하 전류 예측이 가능하다. 따라서 높은 출력을 요구하는 어플리케이션에서 고효율 달성에 유리하고, CC(Constant Current) 제어가 우수하다. 제안 알고리즘의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 12W급 플라이백 컨버터의 시작품을 제작하였고, 이를 이용한 실험 결과를 바탕으로 타당성을 확인한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 넓은 입력 전압 범위를 갖는 비엔나 Z-소스 정류기에 관해 제안한다. 종전의 3상 Z-소스 PWM 컨버터의 경우 THD가 높아 상대적으로 큰 용량의 입력 인덕터가 요구되고, 내앞이 높은 IGBT가 일반적으로 사용된다. 이러한 단점을 극복하기 위해 3레벨 컨버터인 비엔나 정류기와 Z-network를 결합한 비엔나 Z-소스 정류기에 대해 제안하고, 그 타당성을 시뮬레이션을 통해 입증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문은 고효율 LLC 컨버터 구동을 위해 단일 트랜스포머를 이용한 풀 브릿지 및 하프 브릿지 DC-DC 컨버터 하이브리드 제어 방법을 제안한다. 제안한 방법은 입력 전압 및 부하 변동에 대해서도 스위칭 주파수 변동폭을 최소화하여 스위치 손실을 저감하여 효율을 극대화한다. 출력 13 [V]/500 [W] LLC 컨버터의 이론적 분석을 바탕으로 최적 운전점을 도출하고 시뮬레이션을 통해 검증하고자 한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 넓은 입력 및 출력전압 범위를 갖는 LLC DC-DC 컨버터 구성에 있어서 1 2 차 측 토폴로지별 입력 전압 및 부하 변동에 따른 주요 소자에 대한 이론적 해석 및 PSIM 시뮬레이션을 통해 손실을 예측 비교함으로써 500 [W]용 LLC 공진컨버터에 적합한 토폴로지 구성을 제안한다.


(게재일: 2013.07.02)
친환경 차량에 대한 관심이 급증함에 따라 고효율 운전이 가능한 하이브리드 전기자동차(이하 HEV)에 대한 관심이 급증하고 있다. HEV에는 효율이 높고 단위 체적당 토크가 큰 고성능 전동기가 적용되고 있으며 자동차에 적용되는 특수성으로 인해 고속영역에서의 안정된 출력 특성이 요구되고 있다. 회전계자부에 권선을 적용한 계자권선형 동기전동기는 영구자석형 전동기에 비해 효율이 다소 감소하는 단점이 있으나, 공극 자속을 임의로 제어할 수 있기 때문에 저속영역부터 10,000rpm 이상의 고속영역까지 탁월한 가변속 능력을 발휘하는 장점이 있으며, 저용량 HEV에 매우 적합한 특성을 지니고 있다. 그러나, 일반적인 영구자석형 동기전동기와는 다르게 d,q축 전류 뿐만 아니라 자속성분 전류까지 제어 대상에 포함되므로 제어계가 복잡해지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 HEV용 계자 권선형 동기전동기의 단위 전류당 최대토크 제어(MTPA)에 대하여 연구를 진행하였으며, 전압-전압제한 하에서 이론적으로 발생 가능한 최대토크 능력 커브를 기반으로 실제 시스템에서 쉽게 구현할 수 있는 약계자 제어 알고리즘을 제안한다.


(게재일: 2013.07.02)
멀티레벨 고압인버터 토폴로지 중 저압 Power Cell를 이용하여 고압을 출력하는 Cascaded 방식이 산업계에서는 널리 사용되고 이다. 최근 제품화된 Cascaded 방식은 크게 두 가지 형태로 구분할 수 있다. 저압 Power Cell에 단상 H-Bridge를 이용한 Cascaded H-Bridge 멀티레벨 인버터와 단상 NPC(Neutral Point Clamped) 토폴로지를 적용한 Cascaded NPC 멀티레벨 인버터이다. 이 중 Cascaded NPC 멀티레벨 인버터의 경우 적은 수의 셀을 사용하여 CHB와 동일한 출력 레벨을 생성할 수 있으며, NPC 방식의 고압 인버터 고유의 장점을 모두 구현할 수 있다. 반대로 CHB Type과 NPC type의 단점인 복잡한 구조의 Phase Shift Transformer와 DC_Link 중성점 전압이 변동하는 단점 또한 나타나게 된다. 본 논문에서는 Cascaded NPC 멀티레벨 인버터의 이러한 단점을 극복하기 위한 새로운 방식의 Phase Shift Transformer와 NPC Power Cell의 중성점 전압 변동을 줄일 수 있는 기법에 대해 설명하고 이 기법에 대한 타당성을 모의시험을 통해 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
고속 자기부상열차의 추진전동기로 사용되는 선형동기전동기의 구동 알고리즘으로는 추력의 제어를 위해 벡터제어를 사용한다. 벡터제어를 위해서는 위치 정보가 필요하기 때문에 바코드 등의 센서를 이용한다. 바코드에 의한 위치정보시스템은 정보가 이산형이고 통신을 이용하기 때문에 실제 위치 정보를 취득하는데 지연이 발생하여 벡터제어에 영향을 주게 된다. 본 논문에서는 바코드 정보취득시스템의 ldus에 의한 영향을 분석하고 이에 대한 보상알고리즘을 제안하였다. 시물레이션을 통해 문제점을 분석하고 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 PSCAD/EMTDC를 이용하여 MMC(Modular Multi-level Converter)를 기반으로 한 HVDC 시스템 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 스위칭 레벨의 동작을 분석하기 위해 각 ARM당 10개의 SM(Sub-Module)과 2개의 RM(Redundancy-Module)을 구성하여 11-level의 MMC 출력 전압을 형성하였다. SM 동작시 발생하는 전압 불균등 문제를 해결하기 위하여 밸런싱 알고리즘을 적용하였으며, SM의 출력 전압에 발생하는 Ripple을 고려하여 Capacitor의 용량을 설계하고 이를 검증하였다. 또한 시뮬레이션을 이용하여 HVDC 성능 분석과 MMC의 성능개선을 위한 순환전류 알고리즘 및 Redundancy 투입 알고리즘을 구현하고 그 결과를 확인하였다.


(게재일: 2013.07.02)
계통 연계형 인버터에는 고조파 전류 저감을 위한 필터를 필요로 한다. 고조파 저감을 위한 필터로는 LCL 필터가 주로 사용되고 있다. 하지만 최근에 연구되고 있는 LLCL 필터의 경우 LCL 필터의 캐패시터 단에 직렬로 L을 추가한 형태로 LC 직렬공진을 통하여 LCL 필터에 비해 PWM 주파수 대역의 고조파를 좀 더 효과적으로 저감 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 기존연구에서는 LLCL 필터의 공진을 억제하기 위한 댐핑 방법 및 효과가 고려되어 있지 않다. 본 논문에서는 PWM 주파수 고조파 저감효과는 댐핑저항이 없는 경우와 동일한 효과를 얻으면서, LLCL 필터의 공진을 효과적으로 억제하는 LLCL 필터를 제안하고, 그 타당성을 시뮬레이션을 통해 입증하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 형광등 용 전자식 안정기 호환을 위한 LED 구동회로를 제안한다. 일반적인 전자식 안정기는 기본적으로 부하 전류제어를 하지 않으므로 형광등보다 소모전력이 낮은 LED 구동 시 과도한 전압상승이 발생된다. 따라서 기존의 전자식 안정기 호환용 LED 구동회로의 경우 소자내압을 낮추기 위해 과도한 Damping에 의존하므로 효율이 저조하고 안정기 호환성이 크게 떨어지는 문제점이 있다. 반면 제안된 회로는 별도의 Damping 회로없이 LED 구동회로의 등가 임피던스를 시비율에 따라 가변 함으로써 기존 문제점을 획기적으로 개선할 수 있다. 최종적으로 호환성 및 동작성능에 대한 타당성 검증을 위해 20W급 전자식 안정기에 적용하여 고찰된 실험결과를 제시한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문은 가정용 DC 배전 시스템을 위한 DAB 컨버터 구조의 양방향 절연형 밧데리 충전기를 제안한다. 가정용 DC 배전 시스템은 양방향 AC-DC 정류기, 신재생 에너지원, 에너지 저장 시스템, 가정용 가전기기, 조명 등으로 구성되어진다. 가정용 DC 배전 시스템의 안정적인 동작을 보장하고 부하에 안정적인 전력을 공급하기 위하여 에너지 저장 시스템은 가정용 DC 배전 시스템에 필수적으로 요구되어진다. 다양한 양방향 DC-DC 컨버터 중에서, DAB 컨버터는 고주파 변압기로 절연된 고효율의 승압/강압이 가능한 양방향 DC-DC 컨버터이다. 본 논문에서는 DAB 컨버터의 기본적인 동작 특성과 설계 원리를 설명하고 가정용 DC 배전 시스템을 위한 밧데리의 충/방전 알고리즘을 제안한다. 제안한 밧데리 충전기의 성능을 검증하기 위하여 3kW(380Vdc 입력, 150-200Vdc 출력) DAB 컨버터를 제작/테스트하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 저전압 스마트 배전시스템을 위한 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터를 제안하였다. 제안된 시스템은 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터의 교류 입력 전압에 대하여, 동상의 출력 전압을 부스트 하고, 역상의 출력 전압을 벅-부스트하는 고정 주파수 가변 전압 VVCF(Variable Voltage Constant Frequency)의 출력특성을 가지고 있다. 또한 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터의 shoot-through 스위치 단에 벅-컨버터를 연결하여 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터의 동작과 함께 저압의 직류 전압을 출력 할 수 있다. PSIM 시뮬레이션과 실험에 의하여, 제안된 시스템이 동상 부스트 모드로 동작하는 경우, PI 제어된 벅 컨버터에 의하여 직류 전압을 출력할 수 있음을 확인하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 전 부하영역에 대해 정확한 출력전압 제어가 가능한 PSR(Primary Side Regulator) 구동 기법을 제안한다. 기존 PSR 방식의 경우, 무 부하 및 급격한 부하 변동 시에 정확한 출력전압 제어가 어렵다. 하지만 제안 구동기법은 보조권선의 출력 다이오드 양단 노드 전압을 각각 검출하여 두 지점 전압을 부하변동 알고리즘에 적용하여 정확한 출력전압을 검출하므로 정밀하게 제어할 수 있다. 제안 출력전압 검출 알고리즘의 타당성 검증을 위해 12W 급 플라이백 컨버터 실험결과를 바탕으로 제안방식의 타당성을 검증한다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문은 다양하게 요구되는 정격사양을 하나의 충전기로 호환 할 수 있는 스마트 충전기를 제안한다. 제안 충전기는 부하시스템에 별도의 장치 없이 정격사양 인식 및 출력사양 가변이 가능하므로 부하시스템의 부담이 줄어든다. 제안 방식은 부하 시스템이 연결되면 부하의 출력사양을 인식하고 부하시스템이 요구하는 출력을 공급한다. 제안 회로의 타당성 검증을 위해 이론적 해석과 하나의 충전기에 3가지 출력사양을 인식시켜 호환되는 것을 확인하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문은 3상 단방향 전력 변환기인 비엔나 정류기의 입력 전압 센서가 없는 제어 알고리듬 적용 연구에 대하여 기술 한다. 3상 시스템을 제어하기 위해서는 입력 전압과 입력 전류 DC Link 전압을 계측을 하여야 한다. 특히 입력 전압을 계측 시 시스템의 체적이 증가하고 가격이 올라 갈 수 있다는 단점이 있다. 본 논문에서는 입력 전압 센서가 없는 비엔나 정류기 제어 알고리듬을 이용하여 입력 전압 추종 및 역률 보정을 구현 하였다. 모의 해석은 MATLAB/SIMULINK를 사용하여 검증 하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문에서는 400kHz 10kW RF Source와 최대전력전달을 하기 위해 가변임피던스 정합기를 이용하여 파워 소스를 준비하였고, 송수신코일은 EE71형태의 페라이트코어에 테프론 와이어를 결선하여 구성하였다. 본 연구에서는 MF대역의 주파수를 이용하므로 자기유도방식을 채택하였다. 무선전력전송에서는 최대로 전력이 전달하기 위하여 송수신 코일과 부하간에 임피던스 매칭이 필수적으로 필요하다. 매칭이 원할하지 않을 경우 RF Source에 반사전력이 반사되어 심각한 손상을 발생할 수 있으며, 수신부 코일의 부하단에 최대로 전력이 전달되지 않을 뿐만 아니라 전체 시스템 효율이 나빠지게 된다 본 연구에서는 임피던스 정합기를 이용하여 자기유도방식에서 최적의 송수신 전송 조건을 도출하였다.


(게재일: 2013.07.02)
본 논문은 비자성체 유도가열을 위한 Half-Bridge 공진형 컨버터의 고조파 운전방법을 분석한다. 비자성체 용기를 유도가열하기 위해서는 자성체 용기보다 높은 주파수의 공진전류를 필요로 하며, 반도체 소자의 선정 및 손실에 어려움을 야기한다. 이 문제를 극복하기 위하여 스위칭 주파수보다 높은 공진 전류를 운용하는 고조파 운전방법을 적용하고, 분석한다.


(게재일: 2013.07.02)
무공해이고 무한정한 에너지원이며 설치가 용이한 태양광 발전 시스템의 보급이 확산함에 따라 계통 연계형 발전 시스템을 설계하였다. 본 시스템은 인터리브 방식의 부스트 컨버터를 이용하여 MPPT를 수행하였고 계통연계를 위해 NPC 3-레벨 인버터를 사용하였다. NPC 3-레벨 인버터는 2-레벨 인버터와 비교했을 때 같은 스위칭 주파수에서 출력전압 및 전류의 고조파 성분을 반 이상 줄일 수 있는 장점이 있다. NPC 3-레벨 인버터는 DC 링크단의 전압을 일정하게 가져가는 역할을 하는 동시에 상, 하단의 커패시터의 전압을 균등하게 분배하는 제어를 하고, 출력전류를 정현적으로 가져가기 위한 제어를 하였다. 본 시스템의 시뮬레이션 및 실험을 수행하였고 THD 및 역률을 확인하였다.


(게재일: 2013.07.02)
마이크로그리드 독립 운전 모드시 분산전원 기반의 인버터 병렬 운전은 인버터가 전압원과 같이 정의됨에 따라 계통과의 연결없이 병렬 연결된 인버터가 전체 부하를 담당해야 하는 의무를 가진다. 이때 드룹 방식은 병렬형 인버터 각각에 적용됨으로써 전체 부하 분담성능을 향상시킨다. 하지만 각 분산전원과 PCC단을 연결하는 선로 임피던스가 불평형 이거나 서로 다른 R/X 비를 가지고 있을때 유도성 선로에 적용을 목적으로 하는 기존의 드룹 방식을 사용하면 유효전력 분담은 어느 정도의 효력을 보이지만 무효 전력 분담에 있어서 오차가 발생하게 된다. 이와 반대로 저항성 선로에 적용을 목적으로 하는 드룹 방식을 적용하면 무효 전력 분담은 잘 이루어지지만 유효 전력 분담은 서로 다른 선로 임피던스 전압 강하로 인해 오차가 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 PSIM을 활용하여 고, 중, 저전압 마이크로그리드 뿐만 아니라 R성분이 매우 지배적인 초저전압 마이크로그리드에 각기 다른 드룹 방식을 적용할때의 영향을 분석하고 이에 제안된 선로 임피던스를 고려한 기준 전압 조정텀을 추가하여 유효, 무효 전력 분담 오차를 개선하였다.


(게재일: 2013.07.02)