전력설비에 내장된 전력선통신 시스템 설계

김영현(Young-Hyun Kim),박병석(Byung-Seok Park),최문석(Moon-Seok Choi),주성호(Sung-Ho Ju),최인지 전력전자학회 2006 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-

전력선에 전기, 즉 에너지와 통신을 동시에 전송하는 전력선 통신은 최근 IT기술의 큰 흐름인 융합기술(Conversance Tech.)와 잘 부합하는 특성을 보여준다. 아울러, 통신선로보다 전력선이 보다 광범위하게 포설되어 있는 점을 고려하면 최근 크게 부각되는 유비쿼터스기술의 요구도 상당부분 수용할 수 있는 특성이 있다. 본 논문에서는 이러한 전력선통신의 융합성과 유비쿼터스적인 특성을 더욱 발전시키고 최근 전력설비의 IT화하는 전력IT추세에 맞추어, 전력선 통신이 내장된 전력설비를 설계하고 이에 따른 전력제어용 통신망의 변화에 대하여 살펴 보겠다.

[새정보] 전압불평형률 개선을 위한 전력변환 기술

민영환 전력전자학회 2024 전력전자학회지 Vol.29 No.2

전력계통에서 전력품질(power quality)을 판단하는 지표는 순간정전 (interruption), 순간전압강하(voltage dips, sag), 고조파(harmonic), 불평형(voltage unbalance) 등이 있다. 실제 전력전자분야에서는 전력품질의 지표 중 고조파, 즉 전압왜곡 제한값(voltage distortion limits)을 주로 적용 및 사용한다. 전력전자기반의 설비 및 장치들이 주로 고조파 발생원인이기 때문에 설비들이 전력계통에 피해를 주지 않는지를 판단하기 위해 주로 전압왜곡 제한값을 적용한다. 본 글에서는 전력품질을 나쁘게 만드는 입장이 아닌 오히려 계통의 전력품질을 좋게 만드는 입장에서 전력품질의 지표 중 전압불평형률에 대해 다루고자 한다. 전압불평형의 원인, 영향 및 제한 기준을 고찰하고, 전압불평형을 개선하기 위한 국내외 기술들을 살펴볼 것이다.

이담의 공문학 담론 10 : 전력전자의 밈은 무엇인가

최규하 전력전자학회 2024 전력전자학회 논문지 Vol.29 No.3

밈(meme)... 문화적 유전자를 뜻한다고 리처드 도킨스가 만든 말이다. 부모로부터 자식들에게 이어져 나가는 유전자(gene:진)처럼, 밈이란 것은 전통과 지식으로 후손들에게 전해지는데, 바로 뇌에서 뇌를 통해 전달되어 간다. 과학기술의 숱한 지식 중 하나가 우리 전력전자의 개체이다. 규모는 작을지라도 공통의 가치관은 갖고 연이어 가고 있다. 앞으로 전린이(전력 전자의 어린이)가 계속 이어 나가주기를 바라는 게 쩐대(전력전자의 꼰대들)가 주력해 왔던 선진 전력전자 기술 뿐일까. 문서로 잘 보존되어 있다면 기술의 복원은 문제없다. 어언 30년 역사 속 전력전자는 어떤 밈으로 이어지고 있으며, 앞으로 이어갈 것인가. 우리만의 문화적 유전자(핌 : peme) 도 살피지 않고 그저 앞으로 달려가기만 간다면 망망대해 노도에 이리저리 휩쓸릴 수도 또 충분히 좌초될 수도 있는 외로 운 한 척의 배에 불과하리라.

역기전력 위상을 기초로 한 PMSM의 새로운 센서리스 제어기법에 관한 연구

이정준,박성준,황상문,정의봉,김철우 전력전자학회 2002 전력전자학회 논문지 Vol.7 No.6

With increase of servo motor in industrial and home application, a number of papers related to PMSM control have been researched. Among them, sensorless control schemes are especially concerned in a view point of their cost reduction. In a conventional approach, a rotor position is generally estimated by the integration of estimated rotor speed. In this method, because of their tight relationship between the amplitude of back-emf and rotor position, it is somewhat difficult to find two parameters at the same time. To solve this problem, a novel sensorless control scheme is proposed. It utilizes a back-emf normalization, so that it does not require the variables related with the amplitude of back-emf. The validity of the proposed control scheme is verified through experimental results. 산업용 기기 및 가정용 기기 분야에서 서보 전동기 이용의 급부상으로 인하여 PMSM의 센서리스 제어에 대한 연구가 활발히 연구되고 있다. 센서리스 제어시 그 기초가 되는 것은 역기전력 항이다. 일반적인 센서리스 제어는 역기전력을 추정하고 그 역기전력을 적분하는 형태를 취하여 회전자의 위치를 추정하고 있다. 이 방식에서 두 좌표축의 역기전력 항을 구하기 위해서는 역기전력의 크기와 회전자 위치가 서로 직접적으로 연관되어 있어 두 파라미터를 동시에 정확하게 추정하기는 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 PMSM의 구동을 위해 필수적인 회전자의 위치각을 역기전력의 크기의 변수를 사용하지 않는 정규화한 역기전력 항으로 구하는 방법을 제안한다. 또한 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.

전력선 통신을 이용한 전력부가 서비스 시스템 설계 및 개발

최영림(Younglim Choi),박병석(Byungseok Park),임용훈(Younghoon Lim),김수배(Soobae Kim),유동희(Donghee Yoo) 전력전자학회 2004 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-

전력선 가입자망은 그 잠재적인 활용도가 매우 높아 국내외 전력 회사들의 관심도가 매우 높아지고 있다. 기존의 단순한 전력 공급만을 목적으로 하던 수용가의 전력선을 통신망으로 이용하면 전기 이용은 물론 정보가전기기, 컴퓨터 기기 등의 홈 네트워킹, 홈 오토메이션 및 인터넷 통신이 가능하게 됨으로써 관련 업종의 경쟁력 제고와 전력 사용기기를 최적 제어함으로써 가정의 편리성과 에너지 효율을 극대화 할 수 있다. 또한 전력선망을 보유한 전력회사에서는 원격 수요관리, 검침 및 자동화 기술을 통하여 보다 효율적인 전력 운영과 수용가 이익을 증대화 시킬 수 있다. 본 논문에서는 전력선 통신을 이용하여 원격검침, 수요관리, 고객 관리 및 전력 정보 제공, 심야전력 관리 및 감시 등의 다양한 서비스를 경제적으로 제공하기 위하여 우리나라 실정에 맞는 전력부가 서비스 시스템의 주요 기기들을 설계하고 개발한다.

전력전자 사상(思想) : 전자변압기 및 페이저변환

임춘택(Chun-taek Rim) 전력전자학회 2010 전력전자학술대회 논문집 Vol.2010 No.7

전력전자공학의 목적은 전자적인 스위치를 이용하여 전력을 원하는 대로 변환하는 것이다. 전력전자시스템을 제어하려면 스위치 동작과 교류회로의 동적특성을 이해해야 한다. 본 논문에서는 전력전자의 핵심이 되는 기술사상(技術思想)을 다음 2가지로 정리하였다. 1) 모든 전자 스위치는 등가적으로 정확히 시변 선형 또는 비선형 전자변압기다. 2) 모든 교류회로의 정적 또는 동적 특성은 페이저변환으로 해석가능하다. 이번 논문에서 일반화된 전자변압기 모델을 제시하고, 단상 및 다상을 통합하고 D-Q회로변환과 양자회로변환(quantum circuit transformation)을 모두 포용하는 일반화된 페이저변환을 제시한다.

브러시리스 전동기의 센서리스 구동을 위한 퍼지 역기전력 관측기

박병건,김태성,류지수,현동석 전력전자학회 2007 전력전자학회 논문지 Vol.12 No.2

In this paper, a novel sensorless drive for brushless DC (BLDC) motor using the fuzzy back-EMF observer is proposed to improve the performance of conventional sensorless drive methods. Existing sensorless drive methods of the BLDC motor have low performance at transients or low speed range and occasionally require additional circuits. To cope with these problems, the back-EMF of the BLDC motor must be precisely estimated by a fuzzy logic, which is suitable to estimate the back-EMF which has a trapezoidal shape. The proposed algorithm using fuzzy back-EMF observer can achieve robust control for the change of an external condition and continuously estimate position of the rotor at transients as well as at steady state. The superiority of the proposed algorithm is proved through the simulation compared with other sensorless drive methods. 본 논문에서는 일반적인 브러시리스 전동기의 센서리스 구동 성능을 개선하기 위한 퍼지 역기전력 관측기를 이용한 새로운 센서리스 구동 방법이 제안되었다. 기존의 브러시리스 전동기의 센서리스 구동 방법은 저속영역과 과도상태에서의 성능저하와 추가적인 회로를 필요로 한다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 사다리꼴 형태의 역기전력을 추정하기 위해 적합한 퍼지 논리에 의해 브러시리스 전동기의 역기전력을 정확하게 추정하였다. 퍼지 역기전력 관측기를 이용한 제안된 알고리듬은 정상 상태 뿐만 아니라 과도 상태에서도 연속적인 회전자 위치를 추정하고 외부 환경 변화에 강인한 제어를 얻을 수 있다. 제안된 알고리듬의 우수성은 다른 센서리스 구동방법과 비교한 시뮬레이션을 통하여 입증되었다.

전력전자와 DSP

이광운 전력전자학회 2020 전력전자학회지 Vol.25 No.3

PWM 쵸퍼와 전류형 인버터를 이용한 계통연계형 태양광발전시스템

이승환,성낙규,오봉환,검성남,이훈구,김용주,한경희 전력전자학회 1998 전력전자학회 논문지 Vol.3 No.4

계통연계형 태양광발전시스템을 PWM 쵸퍼와 전류형 인버터로 구성하였다. 전류형 인버터의 직류리액터를 경감하는 방법으로, 직류측에 병렬공진회로를 삽입함에 따라 맥동전력의 일부를 교류 전해콘덴서에 축적하여 직류전류의 맥동을 억제하는 방법과, 쵸퍼의 변조파를 전원주파수의 2배로 제어하여 직류전류의 맥동을 억제하는 것을 비교 검토하였다. 그리고 태양전지전류와 쵸퍼의 변조율만을 이용하여 태양전지가 항상 최대출력점에서 동작하도록 하였다. 계통과 연계함으로서 출력전력이 부하전력보다 큰 경우에는 잉영전력을 계통전원에 공급하고, 발전전력 부하전력에 대해 부족한 경우에는 계통전원이 부족분을 공급하는 것을 확인하였다. In this paper, we compose of the utility interactive photovoltaic(PV) generation system with a PWM stepdown chopper and a current source inverter. The stepdown chopper is controlled by the several gate pulses (twice frequency of utility voltage, square pulse and without the chopper) of chopper part to reduce pulsation of DC current and size of DC reactor. PV current only is measured for maximum power point tracking without any influence on the variation of insolation and temperature. Therefore, we can control modulation factor of the chopper to operate at maximum power point of solar cell. And, the utility interactive photovoltaic generation system supplies an AC power to the load and the utility power system.

최소토크맥동을 갖는 BLDC 전동기의 최적제어

강병희,목형수,최규하 전력전자학회 2003 전력전자학회 논문지 Vol.8 No.1

본 연구에서는 감쇠상 역기전력을 고려한 토크모델이 도통 및 전환구간에서 다름을 보였으며 이를 통해 전환구간에서 나타나는 토크맥동을 수학적으로 해석하였다. 본 논문에서는 전환시간에 의해 나타나는 토크맥동을 저감할 수 있는 새로운 방식을 제안하였다. 첫째, 전환시간을 조절하여 상승상 및 감쇠상의 전류의 기울기를 일정하게 조정하는 절환지연시간제어를 제안하였다. 이를 통하여 비전환상에서의 전류맥동을 저감하였으며 직류단전압과 4배의 역기전력전압의 크기가 같아지는 임계속도 이하에서 토크맥동을 저감할 수 있다. 그러나, 역기전력 및 전환하는 전류의 관계에 의해 토크맥동이 여전히 존재한다. 특히 임계속도 이상에서는 토크맥동율이 크게 증가한다. 둘째, 역기전력과 전류의 관계에 따라 나타나는 토크맥동을 고려한 전환시점제어를 제안하였다. 제안한 방식에 의하여 BLDC 전동기의 토크맥동을 임계속도 이상에서 뿐 만 아니라 전 속도영역에서도 최소화 할 수 있다. This paper studies that torque model considered with decaying phase back-EMF is different In conduction and commutation period and analyzes the torque pulsation components mathematically. In this paper, it is proposed a novel method to suppress torque pulsation due to commutation time. First, it propose commutation delay time control method, which is to compensate current slope of rising phase and decaying phase to control commutation time. Current ripple is minimized at non-commutating current and torque ripple is reduced below critical speed range that dc link voltage is the same as four times of back-EMF voltage. However, torque ripple still exists due to the relation with back-EMF and commutating current and it is increased on a large scale above critical speed range, especially. Secondly, proposed method is commutation time control, which is considered with torque pulsation due to the relation of back-EMF and commutating current. Through the proposed method, the torque pulsation can be minimized in the whole speed range as well as range over critical speed.