광운대학교전력전자연구실

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태양광 발전 분야에서 전력전자 공학은 PCS(인버터)와 배터리 등 전기적인 시스템 구성 등을 담당한다. PCS(인버터)는 태양광 셀에서 발생된 전력을 계통에 맞게 변환하여 한국전력공사(계통)로 연계 및 전달시켜 좋은 품질의 전력을 유지하도록 하고 배터리는 언제든지 사용할 수 있도록 보완해주며 시스템 인터페이스는 사용자가 안전하고 편리하게 사용할 수 있도록 도와준다.

[project]

- 계통연계 및 자립운전이 가능한 태양광 배터리

- 신재생에너지 지능형 로봇 융합기술개발(Solar&Fuel Cell)

[paper]

- 단상 태양광 발전 인버터의 해석 및 설계

- 자립형 태양광 발전 시스템을 위한 3상 DC-AC 인버터 연구

- 계통연계 및 자립운전이 가능한 4KW급 태양광 인버터 설계

풍력발전 분야에서 전력전자공학은 발전된 전력의 계통연계를 담당할 뿐만 아니라 피치제어, 발전기 토크 및 속도제어, 요제어 등 터빈의 운전성능 및 동특성을 조절하여 최적의 운영 상태를 유지하게 하는 중요한 역할을 담당하고 있다. 최근에는 풍력발전의 규모가 커지고 용량이 늘어나면서 전력계통의 안정적인 운영을 위해 책임 있는 역할을 수행해야 하는 일도 증가하고 있다.

[project]

- 수직축 소형 풍력발전기용 계통연계 PCS 설계와 최대전력 제어 알고리즘 개발

- 표면 부착형 영구자석 동기기의 센서리스 기동제어 알고리즘

- 풍력발전기 축 구동계의 과도상태토크 추정

[paper]

- 표면 부착형 영구자석 동기기의 센서리스 기동제어 알고리즘

- PMSG 풍력발전 시스템의 전원사고 발생 시 제어방법

- 풍력 발전기 축 구동계의 과도 상태 토크 추정

하이브리드 전기자동차와 플러그인 하이브리드전기차를 포함한 전기자동차는 내연기관 엔진, 발전기 또는 스마트 그리드 계통으로부터 전원을 공급받아 배터리에 저장하고 운전 중 상황에 따라 방전 및 충전을 수행하게 되므로 전기기기, 전력변환기, 배터리, 충방전기 등 전력전자 공학의 핵심요소를 다수 포함한 대표적인 응용사례이다.

[project]

- 디젤엔진 직렬형 하이브리드 전기 자동차의 보조동력장치 제어알고리즘 개발

- 하이브리드 전기자동차용 HDC 및 인버터 통합 토폴로지 개발

[paper]

- 엔진-발전기 시스템 모델링 및 제어특성에 관한 실험적 연구

- 직렬형 하이브리드 버스에서 보조동력장치의 고효율 작동을 위한 제어 알고리즘

- 전기자동차용 배터리 충방전을 위한 30kW급 양방향 DC-DC 컨버터 설계

- 하이브리드 전기 자동차용 전동식 액츄에이터 시스템의 압력제어기 설계에 관한 연구

전력품질 분야는 각종 산업용, 비즈니스용 전력설비에서 그 용량이 급증하고 있는 비선형 부하 때문에 전력 품질이 악화되는 문제점이 발생하고 있으며 산업사회가 고도화 될수록 이러한 문제는 크게 증가할 것으로 보인다. 또한 최근에는 신재생에너지 분산전원의 설치용량 증가에 따라 주변전력 계통에 미치는 전력품질 영향을 최소화하고 신재생에너지 발전 수용능력을 향상시킬 방법이 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 고조파 필터 설계, STATCOM, HVDC, LVRT 등 다양한 솔루션이 존재하며 전력전자공학의 큰 연구 및 응용 분야가 되고 있다.

[project]

- Cascaded H-bridge multi-level STATCOM에서 DC-link 전압의 불평형 해석 및 제어

- 해상풍력발전용 3.3kV이상, 7MW급 고압전력변환 장치 개발

- 신재생 발전용 계통 연계형 인버터의 GCC제어 알고리즘 개발

[paper]

- 무효전력 보상기의 직류단 전압 평형제어에 관한 연구

- 대용량 풍력발전 시스템용 계통연계 인버터의 출력단 필터설계- 계통 연계형 인버터의 LVRT 제어전략