[논문]다이나믹 UPS 시스템의 전력품질 외란발생을 위한 전압 Sag-Swell 발생기

변우열; 김중원; 이기수; 노의철; 김인동; 전태원; 김흥근

[국내논문] 다이나믹 UPS 시스템의 전력품질 외란발생을 위한 전압 Sag-Swell 발생기
Voltage Sag-Swell Generator for Power Quality Disturbance of Dynamic UPS System 원문보기

전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.10 no.1, 2005년, pp.102 - 107

변우열 (KT부산전산국 시스템운용과) , 김중원 (부경대 대학원 전기공학과) , 이기수 (부경대 대학원 전기공학과) , 노의철 (부경대 공대 전기제어계측공학부) , 김인동 (부경대 공대 전기제어계측공학부) , 전태원 (울산대 전기전자정보시스템공학부) , 김흥근 (경북대 전자전기공학부)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 새로운 방식의 전압 sag-swell 발생기를 제안하여 UPS(Uninterruptible Power Supply), DVR(Dynamic Voltage Restorer), DSTATCOM(Distribution Static Compensator), SSTS(Solid State Transfer Switch)등의 전력품질 개선장치들의 성능시험을 하는데 용이하도록 하였다. 제안한 방식에 대하여 단상과 3상의 경우 전압 sag, swell, outage, unbalance 발생원리 및 동작원리를 설명하였으며 시뮬레이션과 실험을 통하여 효용성을 입증하였다. 제안한 방식은 간단한 구조, 높은 신뢰도, 넓은 전압변동발생 범위, 간단한 제어 등의 장점 뿐 아니라 저렴한 비용으로 시스템을 구현할 수 있는 특징이 있으므로, 특히 실험실 레벨에서 효과적으로 경제적인 시스템을 구현하고자 하는 경우에 크게 기여할 것으로 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper describes a new voltage sag-swell generator for the test of custom power devices such as UPS, DVR, DSTATCOM, SSTS, etc. Voltage sag, swell, outage, and unbalance generation mechanism and the operating principle are described for the proposed scheme. The usefulness of the scheme is proved through simulations and experiments. The proposed scheme has good features of simple structure, high reliability, wide range of sag and swell variation, and easy control. Especially, the scheme can provide a cost-effective implementation of a power quality disturbance generator. Therefore, it is expected that the scheme will contribute to the self implementation of the system with low cost in laboratory.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 구조가 간단하며 신뢰도가 매우 높은 새로운 방식의 전압변동 발생 장치를 제안하고자 한다. 제안한 방식의 전압변동 발생 장치를 차세대 환경 친화 형 UPS로 각광 받고 있는 플라이휠의 저장에너지를 이용한 다이나믹 UPS 시스템询의 성능 테스트에 적용하여 동작 원리와 특성해석을 하고자 한다.
본 논문에서는 전력 품질 개선을 위한 UPS, DVR, DSTATCOM, SSTS 등의 Custom Devices의 성능 테스트를 위한 새로운 방식의 전압변동 발생 장치를 제안하였다.

가설 설정

- 구조가 매우 간단하여 효율이 높고 소형 경량화가 가능하다.

제안 방법

본 논문에서는 구조가 간단하며 신뢰도가 매우 높은 새로운 방식의 전압변동 발생 장치를 제안하고자 한다. 제안한 방식의 전압변동 발생 장치를 차세대 환경 친화 형 UPS로 각광 받고 있는 플라이휠의 저장에너지를 이용한 다이나믹 UPS 시스템询의 성능 테스트에 적용하여 동작 원리와 특성해석을 하고자 한다.
전압 sag, swell, outage는 각 상이 동일하므로 우선 단상에 대해 시뮬레이션한다. 시뮬레이션 조건은 다음과 같다.

성능/효과

제안한 방식에 대한 시뮬레이션 및 실험 결과 광범 위한 전압변동 발생이 가능하였으며 부하 역률에 무관하게 안정된 동작이 이루어짐을 확인하였다. 기존의 방식에 비하여 구성이 매우 간단하므로 신뢰도가 높고 제작비용이 저렴하여 중.

후속연구

기존의 방식에 비하여 구성이 매우 간단하므로 신뢰도가 높고 제작비용이 저렴하여 중. 소용량은 물론 대용량 Custom Devices에도 효과적으로 적용 가능할 것으로 기대한다. 특히 실험실 레벨에서 저비용으로 전력 품질 외란을 발생시키고자 하는 시스템 구현에 크게 기여할 것으로 기대된다.
소용량은 물론 대용량 Custom Devices에도 효과적으로 적용 가능할 것으로 기대한다. 특히 실험실 레벨에서 저비용으로 전력 품질 외란을 발생시키고자 하는 시스템 구현에 크게 기여할 것으로 기대된다. 제안한 방식이 갖는 특징을 정리하면 다음과 같다.

참고문헌 (6)

최재호, '전력품질 장애와 대책,' 전력전자학회지 5권 1호 2000, pp. 13-18

원문보기 상세보기
Power Standards Lab. 'Industrial Power Corruptors -standard power quality disturbance generators.' 2003
Elgar electronics Co., 'Smartwave Switching amplifier operation manual.' 2002
Y.H. Chung, G.H. Kwon, T.B. Park, and G.Y. Lim, 'Voltage Sag and Swell generator with thyristor controlled rectifier,' IEEE Power Con 2002, Vol. 3, 2002, pp. 1933-1937
R.S. Weissbash, G.G.Karady, and P.G.Farmer, 'A combined uninterruptible power supply and dynamic voltage compensator using a flywheel energy storage system,' IEEE Trans. on Power Delivery, Vol. 16, No. 2, April 2001, pp. 265-270

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R.G. Lawrence, K.L. Craven, and G.D. Nichols, 'Flywheel UPS,' IEEE IA Magazine, May/June, 2003, pp. 44-50

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