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.

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.

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