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신에너지전원의 계통연계 모의시험장치에 의한 전압변동특성 분석
김찬혁(Chan-Hyeok Kim),박현석(Hyeon-Seok Park),박오성(O-Seong Park),노대석(Dae-seok Rho),왕용필(Yong-Peel Wang),현소영(So-Yeong Hyeon) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.11
최근 고압 및 저압 배전계통에 있어서 태양광발전, 풍력발전, 연료전지와 같은 신에너지 전원이 도입에 대한 연구가 적극적으로 검토되고 있다. 그러나 이들은 기존 계통에 도입되어 원활한 운전이 이루어지기 위해서는 신에너지전원에 따른 계통의 전압변동에 대한 분석이 선행적으로 검토되어야 한다. 따라서, 본 논문에서는 실 계통을 축약하여 신에너지전원의 계통연계를 모의한 실증 시험장치를 제작하여, 신에너지전원(태양광발전)의 계통 연계 시에 발생하는 전압변동 특성을 분석하였다.
김찬혁(Chan-Hyeok Kim),왕용필(Yong-Peel Wang),한형주(Hyeong-Ju Han),박수영(Soo-Young Park),노대석(Dea-Seok Rho) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-
본 논문에서는 태양광 전원의 운용효율을 향상시키고, 제조원가를 절감시키기 위하여 태양광전원용 고효율 전력전송장치를 설계안을 제시하고자 한다. 이 장치는 하드웨어와 소프트웨어 장치의 조합으로 구성되는데, 하드웨어 장치는 전력손실과 발전효율을 악화시킬 수 있는 정상상태의 전압품질, 태양광 전원이 연계되어 운용되는 경우 계통의 지락 및 단락사고시 사고전류 크기 변화에 의한 보호기기 오· 부동작 문제점 그리고 태양광 모듈의 경년열화로 인한 출력량 감소 등을 해결할 수 있다. 또한 소프트 웨어 장치는 LabVIEW와 Autobase를 이용하여 전력전송장치의 구성기기에 대한 맞춤형 자동설계 및 태양광 모듈 열화진단용 프로그램을 사용하여 모듈의 이상 유·무를 판단함으로써 열화 및 고장으로 인한 출력손실을 줄여, 전체적인 운용효율 향상과 원가절감을 할 수 있다.
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.
넓은 그리드 맵에서 효과적인 Q 러닝모바일 로봇의 효율적인 경로 계획을 위한 향상된 Q-러닝 알고리즘
김찬혁(Chan H. Kim),오정현(Junghyun Oh) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
강화학습의 대표적인 방법의 하나인 Q-러닝은 사용 및 설계의 용이성과 강력한 성능으로 현재까지도 제어기 조정 및 심층 강화학습에 사용되는 학습 방법이다. Q-러닝은 환경의 모델 없이도 기댓값을 비교할 수 있으며, 전이나 보상이 확률적으로 주어지는 환경에서도 사용할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 Q-러닝의 문제점을 개선한 향상된 경로 계획 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 임시 Q-테이블을 사용하여 각 수행 내학습을 함으로써 넓은 환경에서 같은 곳을 무의미한 재탐사가 반복되는 문제를 개선하였다. 제안 알고리즘을 검증하기 위하여 다양한 크기의 그리드 환경에서 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 결과 기존의 방식들 보다 효과적임을 증명할 수 있었으며 특히 넓은 환경에서 효과적인 성능을 나타내었다.