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전기철도 급전시스템의 전기품질 향상을 위한 동기좌표계를 이용한 단상 UPQC의 제어
박한얼(Han-Eol Park),송중호(Joong-Ho Song) 한국철도학회 2009 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2009 No.5월
This paper presents a synchronous-rotating-frame-based control of single-phase UPQC(Unified Power Quality Conditioner) to improve power quality in ac electrified railway systems. The simulation results show that the UPQC can compensate the harmonic supply voltages, the harmonic load currents, and the reactive power in electrified railway systems. Validity of the proposed UPQC control method based on the synchronous rotating frame is illustrated through the simulation results.
박한얼(Han-Eol Park),김은석(Eun-Seok Kim),송중호(Joong-Ho Song) 한국조명·전기설비학회 2010 조명·전기설비학회논문지 Vol.24 No.5
화석에너지의 고갈과 환경오염 문제를 해결하기 위한 대안인 신재생 에너지를 이용하는 분산발전 시스템은 핵심 구성 요소인 PWM 인버터의 전력제어가 요구된다. 본 논문에서는 단상 계통연계 인버터 시스템의 전력제어를 위해 계통 임피던스를 고려한 SRF(synchronous-reference-frame) 전력제어 방법을 제안한다. 제안한 SRF 전력제어 방법은 복잡한 계통 임피던스의 추정 없이 계통 임피던스의 공칭값(nominal value)에 기반해 단상 인버터에 전압 기준값(reference)을 제공하여 독립운전 모드와 계통연계 모드에서 모두 운전이 가능함을 나타내었다. 또한, 유효전력과 무효전력의 독립적인 제어가 가능한 장점을 가진다. 계통을 포함하는 시뮬레이션을 통해 제안한 SRF 전력제어 방법의 타당성을 검증한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 SRF 전력제어 방법을 통해 단상 계통연계 인버터 시스템의 전력 흐름을 적절히 제어할 수 있음을 보여주고 있다. It is well known that distributed generation(DG) system using renewable energy is an alternative to solve the problems which result from the exhaustion of fossil fuel and the environmental pollution. A PWM inverter is required for a power flow control in the DG systems. This paper proposes a SRF power flow control method considering grid impedance in grid-connected single-phase inverter systems. The proposed SRF power flow control method can provide a voltage-reference for the single-phase inverter even without any grid impedance estimation so that the single-phase inverter system could operate in stand-alone mode and grid-connected mode based on the known nominal value of grid impedance. Also independent controls of active and reactive power are achieved by the proposed control method. The effectiveness and the validity of the proposed control method are demonstrated through simulations. The simulation results show that the proposed control method can control properly power flow in grid-connected single-phase inverter systems.
박한얼(Park, Haneol),김덕현(Kim, Duk-Hyun),김대년(Kim, Dae-Nyeon) 한국신재생에너지학회 2011 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
철도 선진국을 중심으로 신재생에너지의 철도 시스템 적용이 가속화 되고 있고, 국내에서도 철도 시스템에 신재생에너지를 적용하려는 시도가 이루어지고 있다. 이미 상당수의 신규 역사가 BIPV(building integrated photovoltaic) 시스템을 적용하고 있고, 단순히 유휴지를 이용한 풍력 발전 시스템을 넘어서 차량의 주행풍을 이용하거나 차량 외부에 풍력 발전기를 설치하는 등의 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 수소 에너지를 연료로 하는 연로전지의 경우 기존 전기철도의 대체 연료로서 주목을 받으며 많은 연구가 이루어졌고 현재는 시험 운전 단계에 이르러 있다. 지열의 경우에는 벌써 오래전부터 승강장 또는 선로의 해빙장치의 에너지원으로 사용 되고 있다. 이밖에 수력 및 해양 에너지의 경우 전철전력의 청정 에너지 공급원으로 보고되고 있으며, 차량이나 역사 내에서 발생하는 운동 에너지를 수확하여 전기 에너지로 변환하는 에너지 하베스팅 기술이 새로운 신재생에너지 기술로서 많은 관심을 받고 있다. 에너지 문제와 온실가스 감축 의무 부담이 날로 가중되는 현 시점에서 신재생에너지의 전기철도 시스템 적용은 이 같은 문제를 해결할 수 있는 확실한 대안이 될 것이다. 본 논문에서는 국내외 전기철도 시스템의 신재생에너지 적용 기술과 적용 방안에 대해 고찰한다.
교류 전기철도 급전시스템을 위한 철도용 전기품질 보상장치의 제어방법
박한얼(Haneol Park),송중호(Joongho Song) 한국조명·전기설비학회 2010 조명·전기설비학회논문지 Vol.24 No.8
교류 전기철도 시스템은 비선형 단상 부하인 차량의 부하특성으로 인해 고조파 왜곡, 무효전력 발생, 3상 불평형과 같은 전기품질 문제를 가지고 있다. 이 같은 전기품질 문제는 철도 시스템뿐만 아니라 철도와 연계된 다른 건전한 계통에도 악영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 전기철도 급전시스템의 전기품질 문제를 보상하기 위해 철도용 전기품질 보상장치(RPQC; railway power quality conditioner)를 적용하고, SRF(synchronous-reference-frame) 제어를 이용한 RPQC의 제어방법을 제안한다. 제안하는 제어방법을 통해 RPQC는 고조파 왜곡, 무효전력, 부하 불평형과 같은 전기품질 문제를 순시적으로 보상할 수 있으며, 시뮬레이션을 통해 이를 검증한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 RPQC 제어방법의 타당성을 보여주고 있다. The AC electrified railway systems have the power quality problems such as the harmonic distortion, the reactive power and the three-phase imbalance because of the electrical load characteristics of locomotives, which are non-linear single-phase. These power quality problems have a bad effect on not only AC electrified railway systems but also other electric systems connected together. The RPQC (railway power quality conditioner) can compensate such power quality problems in the AC electrified railway systems. In this paper, a novel RPQC control method based on SRF (synchronous-reference-frame) control is proposed. The proposed RPQC control method can compensate effectively the harmonic currents, the reactive power and the load imbalance. The validity and the effectiveness of the proposed RPQC control method are illustrated through the simulations.
절연형 Inverse-SEPIC 의 동적모델 및 제어특성
박한얼(H.E. Park),김은석(E.S. Kim),김수석(S.S. Kim),송중호(J.H. Song) 전력전자학회 2007 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
Design equations of II-SEPIC (Isolated Inverse-SEPIC) are derived and its dynamic model is also made using state-space averaging method in this paper. II-SEPIC is comprehensively investigated through the frequency response analysis, compared with those of I-SEPIC (Isolated SEPIC).