• Journal of Power Electronics
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• 제15권5호
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• pp.1318-1328
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• 2015

The photovoltaic (PV) power conditioning system for small-scale applications has gained significant interest in the past few decades. However, the standalone mode of operation has been rarely approached. This paper presents a two-stage multi-level micro-inverter topology that considers the different operation modes. A multi-output flyback converter provides both the DC-Link voltage balancing for the multi-level inverter side and maximum power point tracking control in grid connection mode in the PV stage. A modified H-bridge multi-level inverter topology is included for the AC output stage. The multi-level inverter lowers the total harmonic distortion and overall ratings of the power semiconductor switches. The proposed micro-inverter topology can help to decrease the size and cost of the PV system. Transient analysis and controller design of this micro-inverter have been proposed for stand-alone and grid-connected modes. Finally, the system performance was verified using a 120 W hardware prototype.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권6호
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• pp.2284-2293
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• 2016

With the rapid development of clean energy, photovoltaic (PV) generation has been utilized in the harmonic compensation of power systems. This paper presents a novel multi-function PV micro-inverter with three stages (pseudo-two-stage). It can inject active power and compensate harmonic currents in the power grid at the same time. In order to keep the micro-inverter working under the maximum allowable output power, an optimized capacity limitation strategy is presented. Moreover, the harmonic compensation can be adjusted according to the customized requirements of power quality. Additionally, a phase shedding strategy in the DC/DC stage is introduced to improve the efficiency of parallel Boost converters in a wide range. Compared with existing capacity limitation methods, the proposed strategy shows better performance and energy efficiency. Simulations and experiments verify the feasibility of the micro-inverter and the effectiveness of the strategy.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.9-17
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• 2019

Sun power generation systems which use large capacity centralized inverters have loss of power generation due to cloud and building shadows, pollution, cell deterioration, etc. To minimize loss of power generation, decentralized solar power systems using multiple micro-inverters are being proposed as an alternative. A distributed solar power system consisting of a system-connected system uses power line communication to collect data from the micro-inverters. Power line communication has the advantage of using power lines without separate lines for data transmission, but in distributed solar power generation systems that use a large number of micro-inverters, the bit error rate is less reliable due to the phenomenon caused by limited transmission power, high load interference and noise, variable signal attenuation, and impedance characteristics. So we proposed wireless intelligent controller for micro-inverter that is used to build distributed solar power systems. and we design and implement that. Further, the proposed wireless intelligent controller for micro-inverter was used to establish a small-volume solar power plant to check its function and operation.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.111-117
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• 2008

일반적으로 산업현장에서 널리 사용되는 유도전동기는 상용인버터를 이용하여 속도제어를 하게 된다. 상용인버터로 구동되는 유도전동기는 인버터의 고속 스위칭에 의한 마이크로 서지전압을 발생한다. 이러한 마이크로 서지는 전동기의 소손뿐 만아니라 PLC 제어계통에 있어서 노이즈 문제를 발생하며, 생산 활동에 막대한 지장을 초래하게 된다. 본 논문에서는 마이크로 서지의 발생 메커니즘을 살펴본 후 전동기 소손 방지를 위한 대책을 제시하고 인버터 출력단에 LCR 필터를 부착하여 실험하였으며 결과로 마이크로 서지전압이 저감됨을 확인하였다 또한 PLC 제어계통의 노이즈 억제에 대해 이론적 고찰을 통해 대책도 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.18-25
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• 2019

최근, 도서지역의 신재생에너지전원 및 ESS의 도입이 확대되면서, 이산화탄소 배출의 저감을 위하여, 디젤발전기 대신 CVCF 인버터가 주 전원인 Micro-grid를 안정적으로 운용하는 방안들이 연구되고 있다. 그러나, CVCF 인버터 기반의 Micro-grid에서는 전체 부하보다 신재생에너지전원의 출력이 큰 경우에 에너지 Sinking(과도상태) 현상이 발생하게 된다. 이 때, CVCF 인버터용 배터리의 SOC 상태에 따라, 배터리 전압이 급격히 상승하여, 인버터의 과전압 보호동작에 의해 CVCF 인버터가 탈락되어 Micro-grid 전체 계통에 정전을 유발할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 CVCF 인버터를 기반으로 한 도서지역용 Micro-grid의 안정적인 운용을 위하여, 에너지 Sinking이 발생한 경우의 운용특성을 분석하고, CVCF 인버터가 에너지 Sinking 시에 탈락되는 것을 사전에 방지할 수 있는 Micro-grid의 과도상태 운용전략을 제안한다. 또한, CVCF 인버터, 태양광전원, 수용가부하로 구성된 30kW급 Micro-grid 시험장치를 구현하여, 실 계통에서의 에너지 Sinking에 의한 CVCF 인버터 기반 Micro-grid의 과도상태 시 운용특성을 제시한다. 한편, 30kW급 시험장치와 제안한 운용전략을 바탕으로 Micro-grid의 과도상태 운용특성을 분석한 결과, CVCF 인버터용 배터리의 전압과 SOC에 따라 인버터가 탈락하는 과도상태를 사전에 방지할 수 있어, 본 논문의 유용성을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.175-180
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• 2019

스트링 인버터의 정격전력이 낮은 단점을 보완하기 위하여 전력변환장치(PCS: Power Conditioning System)를 마이크로 인버터를 사용하여 기존 PCS와 비교하여 마이크로 인버터의 필요성과 향후의 발전 방향을 고찰하고자 한다. 현재 가정용 태양광발전 시스템에서는 스트링 인버터를 사용해 왔으며 유럽을 시작으로 스트링 인버터의 단점을 보완할 수 있는 마이크로 인버터(PV-MIC)의 연구 및 보급률이 확장 되고 있는 실정이다. 그러나 국내 태양광인버터 업계에서는 태양광발전용 마이크로 인버터(PV-MIC)에 대한 정확한 기술기준 및 시험 측정 장비 및 관련 시험방법 부재가 제품 개발에 걸림돌이 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 마이크로 인버터(PV-MIC)의 특성을 고려하여 시험측정 장비 및 관련 기술기준 연구를 통해 선진기술 변화에 뒤쳐지지 않도록 경쟁력을 갖출 수 있는데 목적을 둔다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.526-535
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• 2018

최근, 도서지역에서는 $CO_2$ 배출의 저감을 위하여, 디젤발전기의 가동률을 줄이고 신재생에너지전원의 비중을 높여, 계통을 안정적으로 운용할 수 있는 방안들이 연구되고 있다. 특히, Carbon free를 목표로 하는 도서지역용 Micro-grid에서는 CVCF(constant voltage & constant frequency) 인버터를 기반으로 운용되는데, CVCF 인버터용 배터리의 SOC(state of charge) 상태에 따라, 계통의 부하소비 보다 신재생에너지전원의 출력이 큰 경우에 CVCF 인버터 내에서 발생하는 에너지 Sinking에 의하여, 배터리측 전압이 급격히 상승하여, 인버터의 과전압 보호동작에 의해 CVCF 인버터가 급격하게 탈락되어 계통에 정전이 발생하는 문제점이 일어날 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 CVCF 인버터를 기반으로 한 도서지역용 Micro-grid의 안정적인 운용을 위하여, 에너지 Sinking 시에 발생 가능한 CVCF 인버터의 탈락을 사전에 방지하는 과도상태 운용알고리즘을 제안한다. 또한, PSCAD/EMTDC의 모델링을 이용하여, 제안한 알고리즘을 적용한 Micro-grid의 과도상태 운용특성을 분석한 결과, 배터리의 전압과 SOC에 따라 CVCF 인버터가 탈락하는 과도상태를 사전에 방지할 수 있어, 본 논문의 유용성을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.879-885
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• 1990

The geometrical algorithm for generating a 3-phase SPWM signal for VVVF (Variable Voltage, Variable Frequency) inverter drives is proposed. In this techniques, it is suitable for micro-processor based implementation since the pulsewiths are computable in real time from simple analytic expressions. System hardware consists of the inverter circuit and the 3-phase SPWM signal generating circuit. The inverter circuit is a 3-phase SPWM signal generating circuit is single board micro-processor consisting of Z-80A CPU, EPROMXI, CTC, PIO. The method of controlling VVVF at the inverter output is discussed here.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.157-163
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• 2014

This paper proposes a two-stage step-down buck and a tapped-inductor boost cascaded converter for high efficiency photovoltaic micro-inverter applications. The proposed inverter is a new structure to inject a rectified sinusoidal current into a low-frequency switching inverter for single-phase grid with unity power factor. To build a rectified-waveform of the output current. the converter employs both of a high efficiency step-up and a step-down converter in cascade. In step-down mode, tapped inductor(TI) boost converter stops and the buck converter operates alone. In boost mode, the TI converter operates with the halt of buck operation. The converter provides a rectified current to low frequency inverter, then the inverter converts the current into a unity power-factor sinusoidal waveform. By applying a TI, the converter can decrease the turn-on ratios of the main switch in TI boost converter even with an extreme step-up operation. The performance validation of the proposed design is confirmed by an experimental results of a 120W hardware prototype.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.280-282
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• 2005

Micro-source units having power ratings in thousands of watts can provide even higher reliability and fuel efficiency than the conventional large scale units. These units are also clustered with loads creating micro-grid services to customer sites such as office buildings, industrial parks and homes. Micro-sources adopt voltage source inverter to ensure the power quality of sensitive loads. This paper deals with the connection of micro-sources into the system grid. Modeling and simulation of the grid connected micro-sources at the power frequency range are investigated. Simulation results show that the micro-grid system with two micro-sources has good dynamic characteristics.