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배전계통에 있어서 분산전원 연계 판정 시뮬레이션 결과 분석에 관한 연구
강민관(Minkwan Kang),박재호(Jaeho Park),노대석(Daeseok Rho),오용택(Yongtaek Oh) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.11
국가차원의 신 · 재생에너지 활성화 방안에 따라 지자체 등의 분산전원 시설계획이 점차 증가하고 있으나, 아직 우리나라에서는 분산전원의 배전계통 연계에 대한 체계적인 기술지침이 초기 단계에 있거나 제정 중에 있어서, 계동 연계와 관련하여 발전사업자와 전력회사간의 이해가 상충되는 등 문제점이 발생되고 있다. 또한, 대규모 분산전원 단지의 도입이 이루어지고 있으나, 이에 대한 기술적인 평가방안이나 해석 방법이 구체적으로 제시되어 있지 않아, 설치자(시도 및 지자체)와 운용자(한전의 배전지사/지점)들은 많은 혼돈과 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 태양광, 풍력 등의 분산 전원이 배전계통에 도입되는 경우, 연계에 대한 기술적인 적합여부를 종합적으로 평가 할 수 있도록 분산전원 연계 판정 시뮬레이션 시스템을 연구하였다. 즉, 구체적으로는 전력용량, 전기방식, 역률, 뱅크 역 조류, 상시전압변동, 순시전압변동, 플리커, 단락용량, 연계가능용량 등이며, 이들 항목을 계통연계 가이드라인과 평가 알고리즘에 의하여 연계 적합 여부를 판단해 주는 시스템이다.
배전계통에 있어서 분산전원의 고조파 평가 알고리즘에 관한 연구
강민관(Minkwan Kang),박재호(Jaeho Park),노대석(Daeseok Rho),오용택(Yongtaek Oh),홍상은(Sangeun Hong) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7
본 논문에서는 고조파 환경 목표레벨을 유지시키기 위하여, 고조파의 발생원인 수용가가 고조파 유출에 대한 평가 알고리즘을 제시한 것이다. 이 평가 알고리즘은 단계 별로 이루어지는데, 수용가(특수/보통)의 종류판정과 고조파 유출전류 계산 및 억제대책의 여부판정 그리고 마지막으로 고조파 대책 검토 최종 단계에 의해 역율 개선과 고조파의 발생량을 저감하기 위하여 동력변압기의 2차측에 직렬리액터가 있는 콘덴서를 설치하고, 리액턴스를 고려해 계산하여 유출량계산 및 상한치와 비교 후, 고조파 대책을 실시한다. 각 차 고조파에 대하여 상한치 이내로 고조파가 저감되어 기준치를 만족하면 다른 조파도 동일한 방법으로 검토한다.
강민관(Kang, MinKwan),김윤미(Kim, Yunmi),김민기(Kim, Minki),이상훈(Lee, Sanghoon),조인정(Cho, Yinjung) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
발전용 연료전지시스템은 지구 온난화의 주요 원인인 CO₂의 발생을 기존 발전시스템에 비해 현저히 줄일 수 있는 친환경, 고효율 발전시스템으로서 분산형 발전이 가능한 혁신적인 발전시스템이다. 또한 전기 생산과 동시에 열을 발생시켜 소형열병합 발전을 함으로써 에너지효율을 극대화 할 수 있다. 본 논문에서는 2.4MW급 발전용 연료전지시스템 프로세스 모델링을 통해 얻은 결과 값인 Heat and Material Balance 데이터와 실제운전중인 데이터를 비교, 분석하여 운전시간, 온도, 고도 및 운전조건에 따른 출력특성을 파악함으로써 향후 프로세스 설계 시 정확도를 높일 수 있을 것이다.
태양광발전의 운용효율 향상을 위한 DC/DC 전압 레귤레이터의 구현 및 특성분석
김찬혁(Chanhyeok Kim),최성식(Sungsik Choi),강민관(Minkwan Kang),정영문(Youngmun Jung),노대석(Daeseok Rho) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.4
최근, 전 세계적으로 신·재생에너지에 대한 관심이 증가됨에 따라 친환경적이고 무한한 태양에너지를 이용하는 태양광 발전의 설치가 매년 급증하고 있다. 그러나, 태양광발전시스템은 일반적으로 태양광 전지에서 발생한 에너지로부터 전력변환장치(DC/AC)를 거쳐 계통연계 지점까지 약 25[%]의 전력손실을 발생시키고 있다. 이 전력손실 가운데, 일부 태양광 모듈에 음영이나 환경변화(일사량, 온도, 습도 등)로 인해 스트링의 출력 전압이 인버터의 동작전압보다 낮아지면 해당 스트링이 동작하지 않아 전체의 발전효율이 감소하거나, 최악의 경우 인버터가 탈락되어 계통의 출력 전력이 저하되는 등의 손실이 큰 부분을 차지하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 각각의 스트링별로 DC/DC 전압 레귤레이터를 도입하여 환경변화에 따른 전압 저하로 발생하는 스트링의 탈락을 방지하는 제어방식을 제시하였고, 기존 인버터의 MPPT(P&O) 제어와 정전압 제어기능을 전압 레귤레이터에서 수행하는 방식을 채택하였다. 또한, 제안한 알고리즘을 바탕으로 2㎾급의 전압 레귤레이터를 구현하여 기존의 운용방식과 비교, 분석한 결과, 환경변화에 따른 다양한 시나리오에서 제안한 운용방식의 운용효율이 크게 향상됨을 확인하였다. Recently, the installation of photovoltaic(PV) systems has been increasing due to the worldwide interest in eco-friendly and abundant solar energy. On the other hand, a PV system has approximately 25% power loss while the energy generated from solar cells is transformed to the power coupling point through a power conversion system (DC/AC). If the output voltage of a string in the PV system is lower than the operating range of the inverter when a part of module in the string has a shadow due to weather conditions, the string is not synchronized and the whole efficiency of output power in a PV system may be reduced significantly. Therefore, to overcome this problem, this paper proposes a novel control method to compensate for the lower voltage by introducing a DC/DC voltage regulator for each string in a PV system, which adopts a concept for MPPT (Maximum Power Point Tracking) control function using the P&O algorithm and adopts constant voltage control method used in an existing inverter. This paper also implements a 2kW DC/DC voltage regulator based on the proposed algorithm and performs a variety of scenario-based experiments. From the simulation result, it was confirmed that the operation efficiency in the proposed method is improved compared to the existing method.
김민기(Kim, Minki),조인정(Cho, Yinjung),김윤미(Kim, Yunmi),강민관(Kang, Minkwan),이상훈(Lee, Sanghoon),김재식(Kim, Jaesig) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
The steady and dynamic process model for an internal reforming molten carbonate fuel cell power plant is discussed in this paper. The dominant thermal and chemical dynamic processes are modeled for the stack module and balance-of-plant, including cathode gas preparation, heat recovery, heat loss (Each heat loss amount for the stack and MBOP is obtained from real plant data) and fuel processing. Based on dynamic model and control demand, PID controllers are designed in the whole system. By applying these controllers we can obtain temperature balance of stack and control system depending on changing steam to carbon ratio, air feed amount, and transient condition.