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국경수 연구실
전북대학교 전기공학과
국경수 교수
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국경수 연구실

전북대학교 전기공학과 국경수 교수

국경수 연구실은 전력계통과 지능형 전력망을 중심으로 저관성 계통의 주파수 안정도 해석, BESS 기반 주파수조정, 재생에너지 수용한계 평가, 풍력·태양광 및 분산에너지 자원의 계통 연계, 전기차·V2G 활용, 계통해석 및 운영기준 고도화 등을 연구하며, 국내 전력계통의 탄소중립 전환과 스마트그리드 실현에 필요한 이론·모델링·시뮬레이션·실증 기술을 폭넓게 개발하고 있다.

대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
전력계통 주파수 안정도와 관성 해석 thumbnail
전력계통 주파수 안정도와 관성 해석
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

8총합

5개년 연도별 피인용 수

50총합
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
gold
·
인용수 7
·
2024
Critical Inertia Calculation Method of Generators Using Energy Balance Condition in Power System
Jae-Young Yang, Yu Hoon Song, Kyung Soo Kook
IF 3.2
Energies
Critical inertia can be defined as the minimum kinetic energy stored in generators that should be kept for maintaining the frequency stability of the power system. As the frequency control performance of the power system is maintained according to its control criterion, during the inertia response time frame, the expected energy imbalance can be calculated by accumulating the imbalanced power caused by the credible contingency and calculating the available inertia response by considering the allowable operating limit of the frequency. Since the frequency control criterion can be met when the available inertia response becomes larger than the expected energy imbalance, the critical inertia can be calculated by the kinetic energy of the generators, of which the available inertia response is equal to the expected energy imbalance due to the contingency. With this in mind, this paper derives the energy balance condition for the frequency stability in the inertia response time frame based on the frequency control criterion and calculates the minimum inertia, which should be kept in the generators from the energy balance condition for meeting the criterion. In addition, the effectiveness of the proposed method is verified through various case studies employing Korean power systems.
https://doi.org/10.3390/en17051097
Energy balance
Inertia
Power (physics)
Balance (ability)
Control theory (sociology)
Electric power system
Energy (signal processing)
Computer science
Physics
Thermodynamics
2
article
|
gold
·
인용수 2
·
2024
Primary Frequency Reserve Providing Strategy of Doubly-Fed Induction Generator Wind Generation Using Rotor Inertia Characteristics
Min Hwang, Kyung Soo Kook
IF 3.6
IEEE Access
For power grids with a high penetration level of wind power generation, stochastic wind speed variation adversely affects the frequency stability. A variable-speed wind turbine generator would deloads its output by shifting the power operating point to provide frequency response. Because the wind speed variation directly affects the calculation of the operating point, difficulties arise in securing a reliable amount of the frequency response. This paper proposes a control scheme of a doubly fed induction generator (DFIG)-based wind generation providing the primary frequency reserve (PFR), which can improve its reliability and flexibility even with a continuously varying wind speeds. To achieve these objectives, the proposed scheme employs a de-loaded operation control loop associated with the rotational inertia characteristics of the DFIG. In addition, a static gain-based droop control loop was employed to release the required amount of active power from the system operator. In the proposed scheme, the optimal operating point for de-loaded operation varies more smoothly than it does in a conventional scheme by using the rotor inertia characteristics. The performance of the proposed control scheme is demonstrated using an EMTP-RV simulator under various wind speeds. The simulation results indicate that the proposed scheme significantly improves the frequency support capability of the DFIG in both the process of securing and providing the PFR.
https://doi.org/10.1109/access.2024.3432829
Control theory (sociology)
Wind power
Induction generator
Automatic frequency control
Wind speed
Inertia
Computer science
Operating point
Turbine
AC power
3
article
|
gold
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인용수 4
·
2024
Frequency Stability-Based Penetration Limit Evaluation of Variable Energy Resources in Power Systems for Online Application
Woo Yeong Choi, Kyung Soo Kook, Jin-Oh Lee
IF 3.6
IEEE Access
While aiming to increase the dispatch of variable energy resources (VER) during the operation of a power system, the stability of the power system should be maintained, which can be realized by evaluating the penetration limit of the VER. This paper proposes a method for evaluating the penetration limit of VER. When a disturbance such as a generator trip occurs, the frequency stability depends on the inertia energy secured by generators, the characteristics of the primary frequency response, and the load response, which would change owing to an increase in the VER of the power system. In the proposed evaluation method, the frequency response performance of the power system is analyzed based on the historical operation data, and the penetration limit of VER is evaluated by applying the frequency criterion to maintain the frequency stability of the power system. Therefore, the potential penetration limit of VER can be estimated depending on the operating conditions. In addition, the effectiveness of the proposed evaluation method is verified by comparing the simulation results based on the Korean power system model-based simulation, and the online application is evaluated by applying it based on the real system operation data.
https://doi.org/10.1109/access.2024.3349500
Electric power system
Computer science
Control theory (sociology)
Inertia
Limit (mathematics)
Frequency response
Penetration (warfare)
Automatic frequency control
Power (physics)
Engineering
정부 과제
36
과제 전체보기
1
2025년 4월-2030년 12월
|2,829,949,000
스마트 전력시스템 연계 에너지기술공유 교육 플랫폼 구축을 통한 고급인력 양성
- 본 인력 양성 사업은 호남 지역의 전력 수요 충족 및 공급 균형을 위해 전력전자 및 계통/ESS/수소 에너지를 통합하는 스마트 전력 운용 및 개발 고급 전문 인력 양성 수행을 위한 에너지 교육 공유 시스템 및 에너지 기술 공유 시스템 구축을 통해 양질의 교육 환경 제공 및 기술 통합을 달성하고자 함- 전력전자 및 계통/ESS/수소 에너지 기술 공유와 전...
전력계통
에너지저장시스템
수소에너지
스마트전력시스템
탄소중립
2
2025년 4월-2030년 12월
|3,607,728,000
스마트 전력시스템 연계 에너지기술공유 교육 플랫폼 구축을 통한 고급인력 양성
- 본 인력 양성 사업은 호남 지역의 전력 수요 충족 및 공급 균형을 위해 전력전자 및 계통/ESS/수소 에너지를 통합하는 스마트 전력 운용 및 개발 고급 전문 인력 양성 수행을 위한 에너지 교육 공유 시스템 및 에너지 기술 공유 시스템 구축을 통해 양질의 교육 환경 제공 및 기술 통합을 달성하고자 함- 전력전자 및 계통/ESS/수소 에너지 기술 공유와 전...
전력계통
에너지저장시스템
수소에너지
스마트전력시스템
탄소중립
3
2025년 3월-2027년 12월
|450,000,000
특구형 기술창업 스튜디오
1. 딥테크 창업 활성화 - 지역 전략기술 및 특화산업과 연계한 유망 딥테크 창업 촉진 - 기술 검증을 기반으로 한 창업기업 발굴 및 사업화 지원2. 기술기반 창업기업 스케일업 지원 - 연구소기업 및 대학 기반 기술창업 활성화를 통한 지속 성장 지원 - 공공기술 이전 및 기업 맞춤형 R&D 지원을 통한 경쟁력 강화3. IP 기반 기술 사업화 및 글로...
딥테크 창업
기술사업화
인력-기술매칭
투자·스케일업
글로벌 진출
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2021직류조류 계산 방법 및 장치1020210068557
등록2021전력 계통의 AGC 주파수 제어 시뮬레이션 방법 및 장치1020210004036
등록2019시계열 모의 운영 기반의 배전계통 분산형 전원의 용량 산정 장치 및 그 방법1020190144883
전체 특허

직류조류 계산 방법 및 장치

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210068557

전력 계통의 AGC 주파수 제어 시뮬레이션 방법 및 장치

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210004036

시계열 모의 운영 기반의 배전계통 분산형 전원의 용량 산정 장치 및 그 방법

상태
등록
출원연도
2019
출원번호
1020190144883