손진근 연구실
가천대학교 차세대스마트에너지시스템융합학과
손진근 교수
능동형 전력필터
고조파 보상
센서리스 제어
손진근 교수 연구실
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손진근 연구실
가천대학교 차세대스마트에너지시스템융합학과 손진근 교수
손진근 연구실은 계통연계 전력변환 장치에서 고조파에 따른 전압·전류 문제를 제어적으로 해결하는 연구를 수행합니다. SHAPF/HAPF 구조에서 추가 전압 센서 없이 전류 기반 신호처리로 AC 커패시터 전압을 추정하고, 개별 Park 변환과 저역통과필터 설계로 고조파 측정 및 보상 성능을 개선합니다. 또한 PV 시스템에서는 센서리스 MPPT를 목표로 DPP 변환기의 손실 요인과 추종 파라미터를 고려한 최적화 제어를 수행합니다. 철도 견인 영역에서는 반도체 고장 시에도 연속 전력 공급이 가능하도록 레그 변환·레그 전송 구조를 설계하고, PMSM 고속 구간 플럭스 약화 제어를 가변 증분 기반으로 안정화합니다.
능동형 전력필터고조파 보상센서리스 제어MPPT차등전력처리(DPP)
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
센서리스 계통연계 전력변환 및 고조파 저감 제어
Sensorless Grid-Connected Power Conversion and Harmonic Reduction Control
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센서리스 계통연계 전력변환 및 고조파 저감 제어
Sensorless Grid-Connected Power Conversion and Harmonic Reduction Control
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PV용 센서리스 MPPT 및 손실 기반 제어 최적화
Sensorless MPPT for Photovoltaics and Loss-Based Control Optimization
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철도용 견인 인버터 고장 허용 및 모터 플럭스 약화 제어
Fault-Tolerant Railway Traction Inverters and Motor Flux-Weakening Control
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
5개년 연도별 논문 게재 수
34총합
5개년 연도별 피인용 수
44총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
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gold
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인용수 1·
2025Enhanced Harmonic Reduction and Voltage Utilization Ratio Improvement in ANPC Inverters Using an Advanced Hybrid SVPWM Technique
Gipyo Kim, Hyunjae Lee, Jin-Geun Shon
IF 3.2 (2025)
Energies
This paper proposes an Advanced Hybrid SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation) technique that integrates the benefits of RPS-PWM (Reference Point Saturation-Based PWM) and SVPWM to enhance the performance of three-level ANPC (Active Neutral Point Clamped) inverters. While RPS-PWM effectively reduces switching harmonics, it suffers from lower voltage utilization. In contrast, SVPWM achieves higher voltage utilization but struggles with harmonic suppression. The proposed Advanced Hybrid SVPWM technique addresses these limitations by maintaining the voltage utilization level of RPS-PWM while significantly reducing harmonic distortion and increasing the output Vrms. To validate the effectiveness of the proposed method, comprehensive PSIM simulations and DSP-based hardware experiments were conducted. Experimental results confirm that the Advanced Hybrid SVPWM achieves superior harmonic suppression compared to conventional RPS-PWM and SVPWM, while also delivering improved output voltage characteristics. These findings highlight the potential of the proposed technique for enhancing the performance of power electronic systems requiring high efficiency and low harmonic distortion.
https://doi.org/10.3390/en18071868
Reduction (mathematics)
Harmonic
Voltage
Electronic engineering
Computer science
Materials science
Topology (electrical circuits)
Electrical engineering
Engineering
Mathematics
2
article
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gold
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인용수 2·
2024Sensorless MPPT Considering Power Loss Factors for DPP Structure in Photovoltaic Generation System
Hyunjae Lee, Jin-Geun Shon
IF 3.6 (2024)
IEEE Access
This paper presents an effective maximum power point tracking (MPPT) method for photovoltaic (PV) panels without any voltage sensor in a PV differential power processing (DPP) system. If a fault occurs in the voltage sensor, errors will occur in all control methods, including MPPT, thereby reducing power production efficiency. Therefore, this paper presents an effective duty MPPT method that enables normal MPPT, even without the voltage sensor of the DPP converter used in the PV power generation DPP systems. The proposed method performs MPPT by analyzing the power-loss elements of the DPP converter to recalculate the effective duty cycle used for actual power transmission and reduce the voltage calculation error. The effectiveness of the proposed method is verified in simulations and experiments, and the average accuracy compared with the general P&O MPPT is found to be 98.65[%] on average even without the use of a voltage sensor.
https://doi.org/10.1109/access.2024.3406877
Maximum power point tracking
Photovoltaic system
Duty cycle
Control theory (sociology)
Voltage
Computer science
Fault (geology)
Engineering
Electrical engineering
Control (management)
3
article
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gold
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인용수 4·
2024Improvement of Power Production Efficiency Following the Application of the GD InC Maximum Power Point Tracking Method in Photovoltaic Systems
Jeong‐Won Han, Hyunjae Lee, Jin-Geun Shon
IF 3.2 (2024)
Energies
This paper proposes a new maximum power point tracking (MPPT) method based on machine learning with improved power production efficiency for application to photovoltaic (PV) systems. Power loss occurs in the incremental conductance (InC) method, depending on the size of the voltage step used to track the maximum power point. Additionally, the size of the voltage step must be specified by the initial user; however, an appropriate size cannot be determined in a rapidly changing environment. To solve this problem, this study presents a gradient descent InC (GD InC) method that optimizes the size of the voltage step by applying an optimization method based on machine learning. The effectiveness of the GD InC method was verified and the optimized size of the voltage step was confirmed to produce the largest amount of power. When the size of the voltage step was optimized, a maximum difference of 4.53% was observed compared with the case when the smallest amount of power was produced. The effectiveness of the GD InC method, which improved the efficiency of power production by optimizing the size of the voltage step, was verified. Power can be produced efficiently by applying the GD InC method to PV systems.
https://doi.org/10.3390/en17205148
Maximum power point tracking
Maximum power principle
Photovoltaic system
Voltage
Power (physics)
Computer science
Point (geometry)
Control theory (sociology)
Mathematics
Engineering
최신 정부 과제
4
과제 전체보기
1
주관|
2021년 5월-2021년 7월
|19,100,000원전력용 커패시터의 진단기능을 갖는 고신뢰성 및 저가격형 하이브리드 능동전력필터(HAPF)
본 과제는 전력 시스템에서 발생하는 고조파(전기의 흐름을 방해하는 불필요한 성분)를 제거하고 역률(전기를 효율적으로 사용하는 정도)을 개선하여 전력 품질을 높이는 하이브리드 능동전력필터(HAPF)를 개발하는 연구임. 특히, 전력용 커패시터의 고장을 미리 진단하는 기능을 포함하여 전력 시스템의 안정성과 신뢰성을 높이고, 동시에 비용을 낮추는 것을 목표로 함.
연구 목표는 DC-LINK 커패시터 고장진단 기능을 갖는 고신뢰성 및 저가격형 HAPF 기술 개발에 있음. 이를 위해 3상 20A급 이상 HAPF 3세트를 제작하고 공인기관 성능시험을 통해 기술을 검증하며, 개발 제품의 사업화를 위한 양산화 준비를 진행함. 핵심 연구 내용은 2-leg 기반의 HAPF 개발로, 기존 고조파 능동필터의 단점을 보완하고 DC-LINK 커패시터의 고장진단 기능을 통합하는 것임. 공인기관 성능시험을 통한 개발 목표 달성 및 향후 사업화를 위한 양산화 준비와 인력 충원 계획을 포함함. 기대 효과는 전산센터, 공항설비, 대형병원 등 고조파 대책이 필요한 다양한 분야에 적용되어 전력 품질을 향상하는 데 있음. 기술 국산화를 통해 수입대체 및 수출 증대 효과를 창출하고, 기존 대비 투자 비용 30% 절감 및 운용 비용 33% 감소를 통한 경제적 파급효과가 예상됨.
능동필터
커패시터
고조파
고장진단
역률
2
주관|
2020년 6월-2021년 3월
|37,500,000원전기자동차용 추진전동기 고속운전 제어기술
본 과제는 대용량 전기버스 일회 충전 주행거리 증대를 위해 추진 전동기 고속운전 제어를 가능하게 하는 MCU를 개발하는 연구임.
연구 목표는 15,000[rpm] 이상의 초고속 운전제어 기술 확보이며, 핵심 연구 내용은 영구자석 동기전동기의 약자속 제어 및 PWM(Pulse Width Modulation) 과변조 기술을 외부 전문가 개발 후 양산 중속 제어용 MCU에 적용하고, 속도지령 디지털지령으로 응답특성을 검증하며 Speed Control Accuracy를 1±%로 설정함. 기대 효과는 초고속 추진전동기 고속운전 제어아로리즘 탑재 고속용 MCU 제품화 및 중국 전기 택배 트럭용 MCU 시장 진입이며, 다이나모메터(Dynamo meter) 시험과 차량시험으로 효용성과 신뢰성 확보함.
전기버스
고효율 운전
펄스폭 변조
영구자석동기전동기
유도전동기
3
2008년 10월-2011년 10월
|181,000,000원비선형부하에 대한 전력용 커패시터의 사고 해석 및 고장진단
비선형부하 시스템(주문형 전력기기 등)의 전력용 커패시터 사고 및 스트레스 해석, 전기설비의 신뢰도 증진을 위한 온라인 및 포터블 진단 시스템 개발, 전기품질 및 고장분석 파라미터의 Fault Logger개발, 수명평가의 판단 알고리즘 개발에 의한 최적 교체주기 제시, 적용부하, 진단 파라미터 및 소프트웨어 진단 활용목표 제시
비선형부하
전해 커패시터
온라인 고장진단 시스템
수명연장
최적 교체주기
최신 특허
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하이브리드 능동전력필터
상태
등록출원연도
2021출원번호
10202101008993상 전력계통 연계형 2-레그의 능동전력필터를 이용한 전력 변환 시스템
상태
등록출원연도
2021출원번호
1020210023525태양광 발전 시스템의 차동전력조절 시스템 및 이를 이용한 태양광 패널의 최대 전력점 추적방법
상태
등록출원연도
2019출원번호
1020190043126