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슬라이닥을 이용하는 전압 제어 방식의 역률보상시스템 개발
정상현(Sanghyun Joung),이현우(Hyun-woo Lee),박영균(Young-kyun Park),박철우(Chul-woo Park) 대한전자공학회 2017 전자공학회논문지 Vol.54 No.8
본 논문에서는 슬라이닥을 이용하는 새로운 역률보상시스템을 제안한다. 제안하는 역률보상시스템은 슬라이닥의 출력전압을 커패시터에 인가하여 역률을 보상하는 구조이다. 기존의 커패시터 뱅크 방법을 이용하는 역률보상시스템은 선택 가능한 커패시터 용량이 한정되어 있어 부하 상황에 따라 역률 보상 오차가 발생하지만, 제안 시스템은 커패시터 인가 전압을 슬라이닥을 이용하여 세밀하게 변화시킬 수 있어 변화하는 부하를 추종하여 오차 없이 역률을 100%까지 보상할 수 있다. 기존 시스템과 제안 시스템을 비교하여 제시하고, 제안 시스템의 역률 보상 성능이 우수함을 모의실험과 실험을 통해 확인한다. 제안 시스템을 수용가에 설치할 경우 역률 개선을 통한 전기료 감소, 선로손실 감소, 부하 용량 증대 효과가 기대된다. 특히 발전 사업가 측에서는 역률 보상 성능의 향상으로 송전 여유 용량 확보와 발전량 절감이 가능하다. In this paper, we propose a novel power factor compensation system using slidac. The proposed power factor compensation system compensates the power factor by adjusting the output voltage of the slidac. In the conventional power factor compensation system using capacitor bank method, the power factor compensation error occurs depending on the load condition due to the limitation of the compensation capacitor capacity. However, the proposed system can finely change slidac output voltage applied to the capacitor, therefore power factor can be compensated up to 100% without error. We compare the proposed system with the conventional system, and confirm that the proposed system has excellent power factor compensation performance through simulations and experiments. If the proposed power factor compensation system is applied to an industrial field, a power factor compensation performance can be maximized. As a result, it is possible to reduce of electricity prices, reduce of line loss, increase of load capacity, ensure the transmission margin capacity, and reduce the amount of power generation.
정상현(Sanghyun Joung),박재영(Jaeyeong Park),박철우(Chul-Woo Park),오창욱(Chang-Wug Oh),박일형(Il Hyung Park) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集A Vol.38 No.5
골절 치료에서 최소 침습 수술 방법은 그 효용성이 입증 되었지만, 의료진이 골편을 직접 볼 수 없기 때문에 방사선 투시영상장치(C-armed fluoroscopy)에 의존하여 수술을 진행하게 된다. 최소침습수술은 환자에게는 감염이 적고 회복이 빠르다는 장점이 있지만 의료진에게는 과도한 방사선 피폭과 부정확한 골절정복 가능성이 높아지는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 수술 항법장치와 수술 지원로봇을 활용하는 방법을 제안한다. 골편의 3D CT 모델을 실제 골편과 특징점을 이용해서 정합하는 오픈 소스 기반으로 구성된 수술 항법 장치와 2D 투시 영상에서 골편간의 회전 변위를 정상측 투시 영상과 비교하여 확인 할 수 있는 방법을 제안하였고, 모델 뼈를 이용한 실험으로 제안한 방법의 임상적 타당성을 확인하였다. 그 결과 3D CT-기반 수술 항법 장치의 모델 뼈와 영상정합 정확도는 약 2mm 로 정형외과 수술에서 요구되는 사양을 만족했으며, 2D 투시영상에서는 ±15.0°범위의 골편간의 회전에서 2.5°이하의 변별력을 나타내었다. Minimally invasive intramedullary nail insertion or plate osteosynthesis has shown good results for the treatment of long bone fractures. However, directly seeing the fracture site is impossible; surgeons can only confirm bone fragments through a fluoroscopic imaging system. The narrow field of view of the equipment causes malalignment of the fracture reduction, and radiation exposure to medical staff is inevitable. This paper suggests two methods to solve these problems: surgical navigation using 3D models reconstructed from computed tomography (CT) images to show the real positions of bone fragments and estimating the rotational angle of proximal bone fragments from 2D fluoroscopic images. The suggested methods were implemented using open-source code or software and evaluated using a model bone. The registration error was about 2 mm with surgical navigation, and the rotation estimation software could discern differences of 2.5° within a range of 15° through a comparison with the image of a normal bone.
전압제어 기반 역률보상시스템의 고조파 왜곡에 강인한 제어 방법
박철우(Chul-woo Park),정상현(Sanghyun Joung),박일형(Il-Hyung Park) 제어로봇시스템학회 2017 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.23 No.10
In this paper, we propose a new power factor compensation system and a robust control method for harmonic distortion. In the conventional power factor compensation system using a capacitor bank method, the power factor compensation error occurs depending on the load condition because of the limitation of the compensation capacitor capacity. The power triangle method and time delay method are used for control, but errors occur in harmonic distortion conditions. The proposed power factor compensation system compensates the power factor by adjusting the output voltage of the slidac. Using the new control method based on the DQ conversion, we can obtain an accurate power factor compensation even in harmonic distortion onditions. If the proposed power factor compensation system is applied to an industrial field, the power factor compensation performance can be maximized. Consequently, it is possible to reduce electricity prices, reduce line loss, increase the load capacity, ensure the transmission margin capacity, and reduce the amount of power generation.
이현우(Hyun-woo Lee),박영균(Young-kyun Park),이진한(Jinhan Lee),정상현(Sanghyun Joung),박철우(Chul-woo Park) 대한전자공학회 2016 전자공학회논문지 Vol.53 No.7
본 논문에서는 고조파로 전압과 전류가 왜곡된 상황에서 정확하게 기본파의 역률을 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 역률 계측 방법에서는 전압과 전류를 DQ회전좌표계로 변환한 후 유효전력과 무효전력을 계산하여 역률값을 구하게 된다. 기존의 역률 계측방법과 제안한 방법을 수식적으로 비교하여 제시하고, 제안한 방법은 전압과 전류 모두 고조파 왜곡된 상황에서도 기본파의 역률을 정확하게 계측할 수 있는 것을 MATLAB을 이용한 모의실험에서 확인한다. 제안한 역률 계측방법을 자동역률제어장치에 적용할 경우 고조파 왜곡 환경에서 역률 보상 성능을 최대화 할 수 있다. 그 결과 수용가에서는 역률 개선을 통한 전기료 감소, 선로손실 감소, 부하 용량 증대 효과가 기대된다. 특히 발전 사업가 측에서는 역률 보상 성능의 향상으로 송전 여유 용량 확보와 발전량 절감이 가능하다. We propose a algorithm to calculate power factor of fundamental waveform in an environment where the voltage and current have been distorted by harmonics. In the proposed power factor computation algorithm, voltage and current are converted to rotating DQ reference frame, and power factor is calculated from active power and reactive power. We compare the proposed method with the conventional power factor measurement method as mathematically. In a condition that voltage and current are distorted by harmonics, the proposed method accurately measure the power factor of fundamental wave, and it is confirmed by simulation using MATLAB. If the proposed power factor measurement method is applied to an automatic power factor control system, a power factor compensation performance can be maximized in harmonic distortion environment. As a result, it is possible to reduce electricity prices, reduce line loss, increase load capacity, ensure the transmission margin capacity, and reduce the amount of power generation.