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NTIS 바로가기전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.25 no.5, 2020년, pp.420 - 423
이태영 (Dept. of Electrical and Electronic Eng., Konkuk University) , 윤춘기 (Dept. of Electrical and Electronic Eng., Konkuk University) , 조영훈 (Dept. of Electrical and Electronic Eng., Konkuk University)
This study proposes an indirect constant voltage control algorithm for hybrid solid-state transformers (HSSTs) by using primary side information. Considering the structure of HSSTs, measuring voltage and current information on the primary side of a transformer is necessary to control the converter a...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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기존 배전 시스템에 사용되어 온 배전용 변압기가 높은 성능을 보장하기 어려운 이유는? | 최근 신재생에너지, 마이크로그리드 등의 발달로 인해 배전 계통망이 복잡해지고 부하가 다양해짐에 따라 높은 계통 전압 및 전력 품질을 유지하기 위한 시스템이 연구되어왔다. 기존 배전 시스템에 사용되어 온 배전용 변압기는 수동적인 동작 특성을 가지고 있어 계통단 혹은 부하단 측에 불규칙한 전압, 전류 고조파 및 순간적인 전압 변동, 선로 임피던스에 따른 전압 강하 등의 문제가 발생할 경우 반대측 단에 그 영향을 그대로 전달하기 때문에 높은 성능을 보장하기 어렵다. | |
현재 상용화된 전력반도체 스위치의 정격전압은 최대 몇 kV인가? | 그러나 모듈간 전압 불평형, 복잡한 시스템 및 제어구조 등의 단점을 가지고 있으며 시스템 고장 상황 발생 시 계통이 차단되기 때문에 즉각적인 대처가 어렵다[3],[4]. 또한, 현재 상용화된 전력반도체 스위치는 최대 2kV 이하의 정격전압을 가지고 있는데 이 때문에 국내 13.2kV의 배전계통 전압에 대응하기 위해서는 최소 10모듈 이상이 연결된 직결(Cascaded) 형태의 멀티레벨 컨버터 회로가 강요되며 각 모듈간 제어 알고리즘이 추가적으로 필요하다는 단점이 있다. | |
탭 변압기에 부하가 인가된 상태에서 실시간 변경이 불가능하다는 단점을 극복하기 위해 무엇이 연구되었는가? | 이중 전압 강하를 보상하기 위해 배전망에서는 무부하시 탭 절환장치(No Load Tap Changer, NLTC)를 탑재한 탭 변압기를 사용하는 경우가 있으나 NLTC는 탭 권선 절환 시 변압기 운전을 완전 정지시킨 후 방전작업을 거쳐 동작시킬 수 있어 부하가 인가된 상태에서 실시간 변경이 불가능하다는 단점이 있다. 이러한 기존 변압기의 단점을 보완하고 전압 및 전류 고조파 보상, 역률제어 등을 위한 반도체 변압기(Solid State Transformer, SST)가 연구되었다. 반도체 변압기는 통상적으로 AC/DC 컨버터와 DC/DC 절연형 컨버터, DC/AC 인버터로 구성된 모듈을 직렬 혹은 병렬로 연결하여 고전압 배전계통에 연결하여 기존 변압기의 역할을 대체하는 시스템이다[1],[2]. |
X. She, X. Yu, F. Wang, and A. Q. Huang, "Design and demonstration of a 3.6-kV.120-V/10-kVA solid-state transformer for smart grid application," IEEE Trans. Power Electron., Vol. 29, pp. 3982-3996, 2014.
X. She, A. Q. Huang, and R. Burgos, "Review of solid-state transformer technologies and their application in power distribution systems," IEEE J. Emerg. Sel. Top. Power Electron., Vol. 1, pp. 186-198, 2013.
J. Shi et al., "Research on voltage and power balance control for cascaded modular solid-state transformer," IEEE Trans. Power Electron., Vol. 26, pp. 1154-1166. 2011.
J. Liu et al., "Voltage balance control based on dual active bridge DC/DC converters in a power electronic traction transformer," IEEE Trans. Power Electron., Vol. 33, pp. 1696-1714, 2018.
A. Q. Huang et al., "15 kV SiC MOSFET: An enabling technology for medium voltage solid state transformers CPSS," Trans. Power Electron. Appl., Vol. 2, pp. 118-130. 2017.
D. Das et al., "Power flow control in networks using controllable network transformers," IEEE Trans. Power Electron., Vol. 25, pp. 1753-1760, 2010.
C. G. Yun and Y. Cho, "Active hybrid solid state transformer based on multi-level converter using SiC MOSFET," Energies, Vol. 12, No. 1, 2019.
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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