자동차용 full LED 헤드램프를 위한 programmable 구동 기술에 관한 연구

이승우 연세대학교 대학원 2015 국내석사

국내 풍력발전 계통연계 사례 분석 및 연구

고상식 연세대학교 공학대학원 2007 국내석사

요즈음 전 세계적으로 신재생 에너지에 대한 관심과 투자가 급속도로 증가하고 있다. 이러한 배경에는 시시각각 변화하는 국제유가 변동으로 인한 에너지 수급의 불안감이 가장 큰 것으로 보이며, 그것 이외에도 화석연료 고갈에 대비한 에너지의 다변화, 교토의정서로 대표되는 국제기후변화 협약등에 능동적인 대처라 할 수 있다. 이미 선진국에서는 1990년대에 들어서면서부터 신재생에너지 개발에 막대한 투자를 하여 하여왔다. 현재 태양광, 풍력 등의 신재생에너지 산업은 세계적으로 급성장하여 IT, BT 산업 등과 함께 21C 첨단산업으로 급신장할 것으로 예측된다.그러나 아직까지는 이러한 풍력발전설비와 기존의 배전계통의 연계시 원활한 연계운전을 위한 기존계통의 보호방식과 연계지점의 플리커, 고조파 영향에 대한 검증 연구가 필요하여 풍력발전설비의 확대·보급에 영향을 주는 것이 사실이다.따라서 본 논문에서는 이러한 계통 연계형 풍력발전 시스템이 상용전원 계통과 연계시 요구되는 계통의 안정도 향상을 위한 기존계통의 보호방식 및 전압변동 등 최적운전 요건을 갖추기 위한 기술적 요건을 검토하였다.Recloser 후단 보호구간 최소부하와 풍력발전량의 검토결과 보호구간의 최소부하가 풍력발전량 보다 적으므로, 협조가 불가능하여 Recloser을 이설하거나 철거하는 것이 타당하다는 것을 검토결과 확인하였다.단독운전 방지는 기본적으로 저전압계전기, 과전압계전기, 저주파수계전기 및 과주파수계전기 설치가 기본이 되어야함을 알 수 있었으며, 단독운전 계통내의 풍력발전설비의 발전출력과 부하가 대체적으로 평형을 이룰 때는 분리개소의 전압특성변화량이 적어, 전술한 계전기로는 단독운전을 방지할 수 없게 되므로 가장 확실한 방법은 배전용 변전소와 풍력발전설비 사이에 통신선을 이용한 전송차단장치를 설치하거나 풍력발전설비 측에 단독운전 검출장치를 설치하여 자동적으로 전력계통에서 분리할 필요가 있음을 알 수 있었다. 즉 양전원 계통이 됨으로 인해 발생할 수 있는 문제점 등에 대해 대응할 수 있는 최적의 보호방식에 포커스를 맞추었다. 그리고 조류방향, 전압변동 등에 대한 최적운전 방안에 대해서도 검토되었다.그렇지만 앞으로 계통연계형 풍력발전의 보 확대로 발전설비가 급신장시 예상치 못한 문제점들이 도출되리라 예상된다. 따라서 앞으로도 풍력발전설비의 계통연계에 따른 문제점에 대한 해결책을 찾고자 하는 연구가 요구된다.그리고 친환경적인 풍력발전기술은 청정에너지원으로서 지구환경 보전, 미래에너지원 및 신재생발전기술의 확보차원에서 시장 및 보급확대 요구에 대한 능동적이고 실용적인 대응기술이라 생각한다. Interest and investment for renewable energy is growing these days, because of unstable demand and supply of energy due to high oil price. Many countries are paying more attention to renewable energy to deal with an exhaustion of fossil fuels and Kyoto Protocol on climate change. Some developed countries have already been investing lots of money in development of renewable energy since 1990s. It is certain that renewable energy industries such as solar energy and wind energy will be fast growing business sector like IT, BT industries.They are, however, not growing as fast as expected because when wind power plant is connected with the distribution system of electricity, there might be some glitch current, flicker and harmonic distortion. Therefore, appropriate research on those problems is required, in fact that have influence on extension and spread of wind power devices.This thesis examines technical factors to enhance stability required when system-connected wind power plant and the distribution system are linked.This thesis also confirms that it is appropriate to change the position of the recloser or remove it because the least load within protection area of recloser is less than power amount produced by wind power plant system.This thesis could find that prevention of independent operation should be based on installation of the under voltage relay, the over voltage relay, and the low frequency relay, and that the automatic separation of independent generators from the power system by installing transmission cutout devices using communication line between substation and wind power plant or by installing detection devices on the side of wind power plant is necessary because it is impossible to prevent independent operation by using formerly stated relays in case that generation output of wind power plant in an independent operation system and capacity of load are approximately balanced so that voltage characteristic variations are small. Therefore this thesis focuses on an optimal protection method which can cope with problems that happen because of both source power system. Also an optimal operation method about current direction and voltage change is examined.But it is predicted that unpredictable problems will arise when generation devices develope rapidly according as spread of system-connected wind power is increased. Accordingly, it is needed to continue study to find a way out of problems as a result of system connection of wind power generation.Finally, eco-friendly wind power generation technique is thought of as active and practical correspondence technique against demand for extension of market to conserve earth environment and to guarantee future energy source and renewable energy technique as clean energy source.

압전리니어모터를 이용한 PIR Sensor의 실시간 감지에 관한 연구

권오주 연세대학교 공학대학원 2010 국내석사

신재생 에너지 시스템에서의 접지 저항 측정에 관한 비교 연구

주교종 연세대학교 공학대학원 2011 국내석사

변압기 수명 진단에 관한 연구

박규준 연세대학교 대학원 2013 국내석사

현대 전력 사회에서 계통의 허브인 변압기의 사용량은 날로 증가하고 있다. 산업의 발전과 더불어 고전압 및 대형화된 전력계통의 필요에 따라 대용량의 변압기가 요구되고 있다. 변압기 사고는 신뢰성과 안정성이 절실한 전력 계통 을 순간적으로 마비시킨다. 세계적으로 변압기 사고는 절연이 주요 원인으로 써, 절연 파괴의 특성 상 폭발을 동반하게 됨으로써 막대한 피해를 야기한다. 그렇기 때문에 현재 운용 중인 변압기의 상태 진단 및 진단 결과를 바탕으로 한 수명 예측이 중요한 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 변압기를 구성하고 있는 절연물 중 교체가 불가능한 고체 절 연물인 절연지의 수명을 곧 변압기의 수명으로 가정하고, 절연지의 열화 상태 를 바탕으로 절연지의 평균 중합도를 진단하여 수명을 예측한다. 현재 널리 사용되고 있는 유중가스분석 기법을 통하여 절연지의 열화에 의해 발생한 가 스량을 이용함으로써, 절연지 열화 상태를 추정한다. 온라인 진단을 염두에 두 고, 온라인 측정 가능한 가스만을 이용하여 상태를 추정하였으며, 열화 상태에 따라 경과 수명을 예측하였다. 또한 다른 열화 요소인 온도를 이용한 국제 규 격의 수명 가속 인자와의 연관성을 확인하고, 이와 연계하여 기존의 수명 가 속 인자를 수정, 보완함으로써 보다 나은 상태 진단을 수행한다. 기존의 데이 터와 MATLAB을 통하여 상태 진단 시뮬레이션과 비교함으로써 검증한다.

A Study on New Distortion Power Quality Index in a Distribution Power System

조시훈 연세대학교 대학원 2011 국내석사

This thesis presents a study on new distortion power quality index (DPQI), which is directly related to the distortion power generated from nonlinear loads, to apply for a practical distribution power network by improving the performance of the previous DPQI. The proposed DPQI is formed as a specified combination of three factors; the electrical load composition rate (LCR) and total harmonic distortions (THDs) of voltage and current waveforms. The LCR is estimated by the reduced multivariate polynomial (RMP) model, which is a kind of optimization technique with the one-shot training property, and the Euclidean norm of THDs in measured voltage and current waveforms is applied to implement the proposed DPQI. The application of measurement based THD, which makes it possible to remove current estimation procedure of the previous DPQI, plays a major role of performance improvement of the proposed index in this thesis and provides possibility of real-time application. To implement the proposed index, it is developed that multi-level analysis (MLA) for the exact LCR estimation performance and harmonics detection algorithm based on the least-square principle for Parseval’s theorem based THD calculation. The MLA technique stratifying many loads connected to a single PCC into several levels guarantees constant estimation performance of the LCR in general conditions. Also, the THD based on Parseval’s theorem, which can represent precise information about degree of distortion of waveform including inter-harmonics, helps the proposed index to achieve good performance. Especially, as a least-square method, the RMP model is used to detect harmonic components, and its off-line calculation contributes to reduction of computational effort. Relationship between distortion power and the formulations of proposed DPQI, which are presented as two types of common form and exact form with compensation term, is verified by mathematical derivations. Based on the proposed DPQI, the harmonic pollution ranking (HPR), which indicates how much negative effect each nonlinear load has on the point of common coupling (PCC) with respect to distortion power, is determined. Its effectiveness and validity are verified by the experimental results from its prototype’s implementation in a laboratory with a single-phase 3 kW photovoltaic (PV) grid-connected inverter, which contributes to a small distortion in voltage at the PCC, and practical nonlinear loads. Then, the harmonic current injection model based time-domain simulations are carried out to prove the effectiveness of the proposed index under the other conditions with different nonlinear loads.

가정용 전기기기 적합성 평가의 측정 신뢰도 향상을 위한 표준 모형 제시 연구

이창민 연세대학교 공학대학원 2013 국내석사

본 연구에서는 가정용 전기제품 적합성 평가의 대표적인 측정항목인 소비전력 및 저항법에 따른 모터권선의 온도상승값에 대한 측정 신뢰도를 높이고자 각 항목별 불확도를 평가하였으며 시험용 샘플은 대표적인 가정용 전기제품인 선풍기를 이용하였다. 전통적인 불확도 계산방법인 GUM(Guide to the expression of uncertainty in measurement)의 GUF(GUM Uncertainty Framework) 외에도 몬테카를로 방법(MCM)을 사용하여 불확도를 계산하고 결과를 비교 분석했다. 특히 불확도 측정의 가장 중요한 요소인 확률밀도함수 선정에 있어서는 반복 측정 항목인 A형 불확도는 소비전력의 경우 은 측정횟수가 30회여서 중심극한정리를 사용하여 정규분포로 결정하였고, 저항법에 의한 모터 권선의 온도상승값은 초기 권선저항 측정값 및 온도포화 후 권선저항 측정값 는 측정횟수가 15회로 정규성 검토를 통해 t-분포로 결정하였다. 다만 비반복 측정 항목인 B형 불확도 요소는 기존의 선험적인 판단에 근거하여 교정성적서의 항목은 정규분포로 제조자에 의해 제공되는 사양은 균일분포로 결정하였다. 소비전력의 측정의 경우 GUF를 통해 계산된 95% 신뢰구간은 42.2755W ~ 42.6845W 였고 MCM을 통해 계산된 95% 신뢰구간은 42.2842W ~ 42.6746W로 약 0.01W의 경미한 차이를 보였다. 또한 저항법에 의한 모터 권선의 온도상승 측정의 경우 전체 모델 함수를 t-분포로 가정하면 GUF를 통해 계산된 95% 신뢰구간은 41.959K ~ 42.651K 였고 MCM을 통해 계산된 95% 신뢰구간은 41.953K ~ 42.650K로 표현되어 역시 약 0.003K의 극히 경미한 차이를 보였다. 한편 GUF 방법은 포함인자 값 및 감도계수를 계산함에 있어서 정확성이 떨어질 확률이 높음을 본 연구를 통해 다시 확인할 수 있었고 MCM의 경우 이러한 계산상의 오류를 없앨 수 있으므로 기존의 전통적인 기법인 GUF대신 MCM을 사용하여 측정의 신뢰성을 보완 또는 대체할 수 있음을 확인하였다.

제주 80kV CSC HVDC 시스템의 정류실패에 영향을 미치는 파라미터 최적화 연구

안양원 연세대학교 대학원 2012 국내석사

Circulating Current Suppression Control for Modular Multilevel Converter without Arm Current Sensors

Jang, Yu-Nam 연세대학교 일반대학원 2025 국내박사

Grid-side faults can lead to voltage imbalance and distortion on the AC side, making the robust operation of modular multilevel converters (MMCs) increasingly critical for reliable power systems. Under unbalanced grid conditions, controllers based on the a–b–c stationary reference frame offer structural simplicity by avoiding the decomposition of positive- and negative-sequence components typically required in the d–q frame. Meanwhile, several arm current sensorless control methods have been developed to improve the reliability of MMCs by reducing sensor count and sampling complexity. This paper proposes a novel arm current sensorless circulating current suppression control (CCSC) method for MMCs, implemented in the a–b–c stationary reference frame. Unlike conventional methods that rely on circulating current references, the proposed approach utilizes only the common-mode component extracted from the instantaneous phase inductor voltage. As a result, the proposed CCSC method eliminates the need for arm current sensors while maintaining all essential MMC functionalities, including circulating current suppression, average SM capacitor voltage regulation, and arm energy balancing. A practical algorithm for its implementation is also presented. The effectiveness and reliability of the proposed CCSC method are validated through comprehensive simulation and hardware experiments, confirming its suitability for MMC systems operating under both balanced and unbalanced grid conditions.

Curtailment and Compensation Strategies for Stable Expansion of Renewable Energy in Power Grid

Noh, Jinah 연세대학교 일반대학원 2025 국내박사

In the process of expanding renewable energy to achieve carbon neutrality targets, curtailment occurs inevitably. However, in South Korea, conflicts between renewables producers and grid operators have intensified due to the absence of a clear compensation framework for curtailment. This dissertation proposes a policy development approach for curtailment compensation through three phases: curtailment cause identification, cause-specific compensation criteria, and estimation of ingenerated power during curtailment. First, a methodology was developed that systematically categorizes renewable energy curtailment causes into power supply-demand imbalance, transmission constraints, voltage constraints, and emergency response utilizing Unit Commitment (UC) constraints. This methodology quantitatively calculates cause-specific curtailment amounts by analyzing curtailment volume changes according to UC constraint variations. Second, a cause-specific compensation criteria based on power grid reliability types was constructed. Curtailment causes were classified into planning phase issues (adequacy) and operational issues (security), with differentiated compensation eligibility criteria proposed for each category. This presents an equilibrium point for power industry stakeholders to equitably share losses resulting from renewable energy curtailment. Third, a reconstruction methodology was developed to reconstruct potential generation from curtailed renewable facilities. This methodology integrated weather-based and time-based profiles through adaptive binning statistical analysis combined with dynamic integration mechanisms. The integrated approach enables more accurate potential generation reconstruction by considering both weather-dependent generation variations and characteristic diurnal patterns of PV generation. The research outcomes establish a systematic and quantitative framework for renewable energy curtailment management that integrates cause identification, compensation determination, and potential generation reconstruction. These integrated methodologies provide quantitative technical foundations for curtailment management systems and are expected to improve operational efficiency in power systems with high renewable energy penetration. 탄소중립 목표 달성을 위한 재생에너지 확대 과정에서 출력제어가 불가피하게 발생하고 있으나, 한국의 경우 출력제어에 관한 명확한 보상 체계의 부재로 인해 재생에너지 발전사업자와 계통운영자 간 갈등이 심화되고 있다. 이에 본 연구는 재생에너지 출력제어 원인 판별, 원인별 보상 기준, 그리고 출력제어 시 미발전량 추정이라는 세 단계의 연구를 통해 출력제어 보상 정책 수립방안을 제시한다. 첫째, Unit Commitment (UC)의 constraints를 활용하여 재생에너지 출력제어의 원인을 전력수급 불균형, 송전망 제약, 전압 제약, 그리고 비상상황 대응으로 체계적으로 구분하는 방법론을 개발하였다. 이 방법론은 UC의 제약조건 변화에 따른 출력제어량 변화를 분석하여 원인별 출력제어량을 정량적으로 산출할 수 있게 한다. 둘째, 전력계통 신뢰도 유형을 기반으로 한 원인별 보상 기준 체계를 구축하였다. 출력제어 원인을 계획 단계 문제(적정성)와 운영 문제(안전성)로 분류하고, 각 범주에 대한 차별화된 보상 메커니즘을 제시하였다. 이는 재생에너지 출력제어로 인한 손실을 전력산업 이해관계자들이 고루 분담할 수 있는 균형점을 제시하였다. 셋째, 출력제어된 재생에너지 설비의 출력제어량을 산출하기 위한 잠재 발전량 재구성 방법론을 개발하였다. 이 방법론은 적응적 binning 기반 통계 분석과 동적 통합 메커니즘을 결합하여 기상 기반(WB) 및 시간 기반(TB) 발전 프로필을 통합한다. 통합 접근법은 기상 조건에 따른 발전량 변동과 태양광 발전의 특성적 일변화 패턴을 모두 고려하여 더 정확한 잠재 발전량 재구성을 가능하게 한다. 본 연구의 결과는 원인 판별, 보상 결정, 그리고 잠재 발전량 재구성을 통합한 체계적이고 정량적인 재생에너지 출력제어 관리 프레임워크를 구축한다. 이러한 통합된 방법론들은 출력제어 관리 시스템을 위한 정량적 기술적 기반을 제공하며, 높은 재생에너지 보급률을 가진 전력계통의 운영 효율성 개선을 기대한다.