In this paper, a 2-phase feeder system for wireless vehicle charging is investigated, which generates moving magnetic field with nearly constant magnitude using 2-phase currents. A moving field is very useful to magnetizing pickups mounted on underneath of electric vehicles.

자기공진형 무선전력에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며 산업계의 관심 또한 꾸준히 증가하고 있다. 하지만 실제 무선전력을 개발하고 적용하는데 많은 어려움이 있으며 실용화 관점의 개발 가이드 역시 부족한 실정이다. 이에 자기공진형 무선전력을 산업계에 보급하고자 최적 설계 플랫폼에 대해 연구 및 제작하였다. 자기공진형 무선전력 최적 설계 플랫폼은 코일 성능을 예측하는 코일 디자이너, 공진 회로를 구성하기 위한 자기공진형 회로 최적화 모듈, 그리고 완성된 시스템에서 성능을 미리 알 수 있도록 성능 시뮬레이터로 구성되어 있다. 실제 설계, 개발 및 실증까지 가능한 자기공진형 최적 설계 플랫폼에 대해 소개한다.

본 논문에서는 토로이달 트랜스포머를 사용한 공진형 무선전력전송 시스템의 임피던스 매칭법을 제안한다. 공진코일과 병렬 연결된 토로이달 트랜스포머를 사용하여 1, 2차 코일에 의한 전력손실을 줄이면서 이론적으로 얻을 수 있는 최대 전력전송효율 또한 얻을 수 있음을 보였다. 품질계수가 각 각 549와 525인 직사각형 송 수전부 공진코일에 토로이달 트랜스포머 2차 코일을 연결한 후 1차 코일의 턴 수를 변경하여 송 수전부 공진코일 사이의 간격이 40 cm에서 약 90%, 100 cm에서 약 60%의 효율을 얻었다.

2007년 MIT에서의 자기공진 기술 시연 이후 무선전력 시스템 기술에 있어서 많은 부분들이 다수의 연구자들에 의해 연구되고있다. 하지만, 무선전력 시스템의 효율에 큰 영향을 미치는 급집전 코일 및 선로용 케이블에 대한 연구는 매우 미진한 상황이다. 다만, 최근 들어 국내에서는 KAIST와 동원OLEV의 무선충전 전기버스와 철도기술연구원의 무가선 철도, 물류 분야의 무선전력 기술의 실용화가 점진적으로 이루어지기 시작하면서 무선전력 전용의 고주파 대전력 케이블에 대한 연구 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서 대전력 무선 전송 분야의 적용을 위해 100 kHz이하 대역에서의 고주파 전력 케이블 최적화를 위한 단위 집합 도체 특성을 실험적으로 평가하였다.

본 논문에서는 전자기 유도의 동일 원리를 기반으로 하는 무선전력전송(WPT, Wireless Power Transfer)와 인덕션 히팅(IH, Induction Heating) 기술을 융합하기 위한 고효율 중전력(100W~2.4kW) 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 고효율 PFC 컨버터와 무선전력 전송 및 IH렌지 겸용 고주파 인버터로 구성된다. PFC 컨버터는 단위역률과 동시에 고효율을 달성할 수 있는 Bridgeless PFC로 구성하였으며 인버터는 중전력 및 넓은 출력 범위를 지니는 Full-Bridge 인버터로 구성하였다. 무선전력전송과 IH렌지를 위한 송/수신부 코일 구조를 개발하였으며 최대 전력 전송을 위한 공진회로를 개발하였다. 중전력에서 고효율 및 시스템 안정성을 기반으로 하여 국내외 규제를 만족하는 시제품을 제작하여 상용화 가능성에 대한 확인을 목표로 한다.

본 논문에서는 무선전력전송 시스템을 위한 차폐제가 부착된 경우의 평판형 원형 코일의 인덕턴스 계산방법을 제안한다. 페라이트와 도체시트로 구성된 차폐제를 영상법을 이용하여 등가의 영상전류로 모델링하였다. 영상전류에 의해 코일에 쇄교되는 자속을 반영하여 코일의 인덕턴스를 계산하였다. 검증을 위해 Maxwell 2D의 시뮬레이션의 결과와 비교하였다. 계산결과는 시뮬레이션과 정확히 일치하였다.

본 연구에서는 의료용으로 활용될 수 있는 초소형 마이크로 로봇을 위한 무선 전력 및 동력 전달 방법을 제안하였다. 기존의 무선전력전송 기술과 자기장 차폐 기술을 이용하여 무선전력으로 발생한 전류에 발생되는 Lorentz Force을 로봇에 적용할 수 있는 방법으로서, 효율적인 전력과 동력의 전달을 위한 설계 방법을 제안 하였고, 시뮬레이션과 측정을 통해 검증하였다.

본 논문은 무선전력전송을 위한 자기공진코일의 최적 설계에 관한 내용이다. 공진코일의 턴수, 공진코일 사이의 거리, 코일을 형성하는 도선의 두께, 공진코일의 구조에 따라 공진시스템의 공진주파수와 전송효율 등의 공진특성에 영향을 준다. 이때 소스코일과 수신코일은 턴수가 1인 단일원형루프코일을 사용한다. 공진시스템의 공진특성은 상용툴인 HFSS를 이용한 시뮬레이션으로 분석하였고, 측정을 통해 성능을 검중하였다.

본 논문에서는 자기 공명 방식을 이용한 10W급 무선 전력 전송 시스템을 제안하였다. 기존의 Mhz 대역의 자기 공명 방식과는 달리 본 논문에서는 100kHz 대역의 주파수를 이용한 시스템을 제안하여 송수신 코일 간의 거리와 효율을 증가시켰다. 본 논문에서 사용된 송수신 코일은 가로 세로 20cm로 크기와 모양이 같은 동일한 구조로 제작하였고, 20cm의 거리에서 약 50%의 전송 효율을 나타내었다. 수신기는 가변 커패시터를 사용하여 거리에 따라 달라지는 공진 주파수를 수동으로 찾을 수 있도록 설계하였다.

본 논문에서는 회전체에 붙어있는 센서에 전원을 공급하기 위하여 전자기 공진형 무선전력전송을 사용하고 있다. 회전체는 철제 스핀들로 만들어 졌으며, 스핀들 표면에 수전기를 부착하여 무선전력을 수전하고 있다. 송전기에 무선전력을 송전하고 수전기에서 전력을 수전하고자 할 때, 철제 스핀들 때문에 전력 전달효율이 감소된다. 따라서 최적의 전력전달 조건을 찾아 송전기와 수전기의 위치 및 크기를 설계하여야 한다. 본 논문에서는 송전기의 위치를 변화시키고, 수전기의 각도를 변화시키면서 송 수전기 간의 전력전달 특성을 연구하였다.

본 논문에서는, 가전 제품에 사용할 200W급의 자기 유도방식의 무선 전력 전송 시스템을 설계하여 그성능을 확인하였다. 현재, 자기 유도 방식은 5W급의 휴대 전화기 및 포터블 기기용의 배터리 충전을 위한 무선 전력 전송이 상용화되었다. 큰 전력 전달 기술은 세계적으로 검증되지 않았지만, 개발 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는, 자기 유도 방식의 전송 코일을 적용하고 효율이 좋고 제어가 용이한 포워드 컨버터를 사용하여, 200W의 가전 기기용 무선전력 전송 시스템을 설계 및 제작하여 시뮬레이션 및 실험을 통해 효율 및 성능을 검증 하였다.

As wireless power transfer (WPT) technology using strongly coupled electromagnetic resonators is a recently explored technique to realize the large power delivery and storage without any cable or wire, this technique is required for diffusion of electric vehicles (EVs) since it makes possible a convenient charging system. Typically, since the normal conducting coils are used as a transmitting coil in the CPT system, there is limited to deliver the large power promptly in the contactless EV charging system. From this reason, we proposed the combination CPT technology with HTS transmitting antenna, In this study, we examined the improvement of transmission efficiency and properties for HTS and copper antennas, respectively, at 30 cm distance. Thus, we obtained improved transfer efficiency with HTS antenna over 10% compared with copper antenna

본 논문에서는 준랜덤 자속을 사용하는 무선 전력전송 시스템에서 pickup을 위한 공진 회로에 대하여 논한다. 준랜덤 자속은 서로 직교하고 있는 3 개의 코일에 주파수가 다른 3개의 전류를 흘려 얻을 수 있다. 따라서 pickup도 3개의 주파수에 대하여 임피던스가 최저값을 가져야 효과적으로 전력을 끌어낼 수 있다. 즉, 3개의 주파수에 대하여 공진이 발생할 필요가 있다. 본논문에서는 3개의 주파수에서 공진이 일어나는 회로를 제안하고 그 특성에 대하여 논하였다.

본 연구에서는 다수용가형 집합건물, 공장형 아파트 및 빌딩에 적합한 다채널 전력계량시스템(MCMS:Multi Customer Metering System)의 성능평가방법 및 현장실증의 결과를 제시하고, 핵심 요소인 mA CT의 성능평가방법 및 표준현황 연구를 통해 향후 MCMS 국내 도입을 위한 시험인프라 구축 및 관련 제품의 적합성을 제시하고자 한다.

전기차 충전 장치가 전기차로부터 ISO/IEC 15118 국제 표준을 따르는 XML 형식의 통신 메시지를 받아 IEC 61850 국제 표준의 SCL (Substation Configuration Language)로 구성되는 논리 노드를 통해 통신 메시지를 전력 계통으로 보낸다. 역방향 통신 메시지의 경우에는 그 역순으로 진행된다. ISO/IEC 15118 국제 표준이 XML 형식을 스키마로 규정하고 있고 IEC 61850 국제 표준이 SCL 형식을 스키마로 규정하고 있으며 두 스키마를 변환하여 ISO/IEC 15118 통신 메시지와 IEC 61850 통신 메시지를 상호 변환할 수 있다.

태양광 발전 시스템에서 태양광 모듈 모니터링 시스템은 모듈의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 얻는 것을 목적으로 하며 이를 통해 사업자로 하여금 태양광 발전시스템의 유지 및 관리에 큰 도움을 줄 수 있다. 태양광 모듈의 DC 전력선 이용하여 통신하는 DC-PLC(DC - Power Line Communication)는 추가적인 통신선이 필요하지 않아 보다 경제적으로 모니터링 시스템을 구성 할 수 있다. 본 논문에서는 디지털 변조 방식으로 ASK(Amplitude Shift Keying) 방식을 사용하고 디지털 대역통과필터를 통해 캐리어 신호의 검출하는 DC-PLC 기반 태양광 모듈 모니터링 시스템의 설계한다.

현재 국제 표준 IEC61850은 Edition 2.0 이 발간되면서 기존 Edition 1.0에서 불가했던 Live 시험이 가능하게 되었다. IEC 61850 Edition 2.0을 따르는 장비를 외국 제조업체들과 국내 업체들은 개발 진행 중이며, UCAIug는 IEC 61850 Ed2.0 표준 시험 절차서를 발표한 바 있다. 그러나 사용자가 원하는 순서에 따라 응용 프로그램이 동작하는지 확인하는 시험 시나리오를 검증할 수 있는 기반은 충분하지 못한 상태이다. 본 논문에서는 Edition2.0이 적용된 IED를 시험하는 시나리오를 작성하고, TTCN-3를 이용하여 작성된 시나리오를 수행하는 시험 시스템을 설계하고자 한다.

21세기 들어 지구온난화 현상이 심각해지면서 세계 각국의 온실가스 감축 노력이 추진되고 있다. 특히, 2005년 2월에 공식 발효한 교통의정서(Kyoto Protocol)에서 온실가스 배출에 실질적인 책임이 있는 38개 선진국을 대상으로, 2012년까지 1990년의 온실가스 배출량 대비 평균 5.2%의 감축을 의무화 한 것이다. 한국 정부 또한 2009년 11월 온실 가스 감축목표를 2020년 배출전망치(BAU : Business As Usual) 대비 30%로 결정하고 저탄소 녹색성장기본법에 명시하는 등 국제적 감축 행렬에 동참하였다. 한국 정부는 2009년 12월부터 2013년 5월까지 42개월간 제주도에서 스마트그리드 실증사업을 시행하였다. 본 논문에서는 제주 실증단지에서 개발된 기술을 이용하여 건물단위 에너지 통합관리를 할 수 있는 시스템으로서 스마트그리드 스테이션을 개발하여 현장에 적용하였고 이를 활용한 확산방안을 제시하고자 한다.

화석연료를 이용한 전력생산이 늘어날수록 이산화탄소 배출이 많아져 지구온난화에 영향을 주고 있다. 화석연료의 사용량을 줄이기 위해서는 원자력이나 수력을 이용한 방법이 사용되어 왔으나 환경과 안정성 면에서 풍력이나 태양광과 같은 신재생발전원의 사용을 확대하고 있다. 이와 같은 시도는 기상변동에 민감한 신재생발전원을 대규모로 전력계통과 연계할 경우 계통운영의 불안정성이 커지게 된다. 따라서 본 논문에서는 전력저장장치를 이용해 신재생발전을 증가시키면서 전력계통의 운영서비스를 안정적으로 할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

가정용 가전제품의 전력사용량을 절감하기 위한 방법은 인력과 ICT 융합형 관리시스템으로 가능하다. 인력에 의한 방안은 사용하지 않는 가전제품의 코드를 매번 콘센트와 분리하여야 하는 번거로움이있어 효과가 있음에도 활용도가 낮았다. 반면에 통합관리스템은 전체 가전제품을 원격으로 관리할 수 있도록 하나의 네트워크로 묶어 모니터링하고 관리하는 기술을 구현해야 하는 어려움이 있다. 본 논문에서는 스마트 플러그와 IPTV를 이용하여 대기전력의 차단과 사용량을 절감하기 위한 방안을 제시하고자 한다. 이를 통해 소요되는 비용을 최소화하고 이용은 편리하게 하여 성과를 높이고자 한다.

도시에서의 에너지는 주로 인력에 의해 관리되고 소비된다. 전력이나 물, 가스 등 살아가는데 필요한 에너지는 화석연료로 생산되거나 만들어진다. 따라서 전력 등과 같은 에너지의 소비가 많을수록 이산화탄소 배출이나 지구온난화가 심화된다. 도시의 건축물에 대한 에너지의 공급체계는 건축물과 별도로 구성되어 있어 통합적 관리를 통해 사용량을 최적화하여야 한다. 본 논문에서는 스마트그리드 스테이션을 기반으로 한 스마트그리드 시티를 구축하는 방안을 제시하고자 한다. 이를 통해 홈, 타운, 시티를 거쳐 최종적으로 스마트 에너지 국가를 완성하게 된다.

기후변화에 대응하기 위한 친환경 전기차의 확산이 전 세계적으로 가속화되고 있는 추세이다. 우리나라는 전기차 20년까지 20만대를 보급할 계획이다. 한전은 이러한 정부 정책에 앞장서기 위해 전기차 충전인프라 확산 비즈모델을 개발하고, 전국 단위의 구축을 계획하고 있다. 전국에 충전인프라를 확산하기 위해 민간참여형 충전서비스 사업을 추진할 예정이며, 한전 자체적으로 전국에 Star-Network 형태로 전기차 충전망을 구축하여 사내 업무용과 일반인들도 쉽게 이용할 수 있도록 할 것이다. 또한 태양광 등 신재생을 이용한 전기차 충전으로 주행하도록 함으로써 온실가스를 제로화시키고자 한다. 본 논문에서는 전국 단위에 전기차 충전망을 구축하기 위한 방안을 제시하고 전기차 활성화에 기여하고자 한다.

가전기기별 에너지 사용정보를 제공함으로써 가정에서 효율적인 에너지 사용을 유도할 수 있다. 가전기기별 사용정보를 효과적으로 제공하기 위해서는 NILM (Non-Intrusive Load Monitoring) 기법이 필요하다.본 논문에서는 개별 가전기기 분류단계에서 쓰이는 DTW(Dynamic Time Warping) 기법을 소개한다. DTW 기법은 다른 두 시계열 데이턴간의 유사도를 측정하는 패턴인식 기법 중 하나이다. 이 유사도를 이용하여 가전기기의 동작여부를 판별하고 분류를 수행한다.

As the power system develops rapidly into a smarter and more flexible state, so must the communication technologies that support it. Machine to machine (M2M) communication in Smart Grid environment has been discussed in European Telecommunications Standards Institute (ETSI). The power system is not easily replaceable, due to system replacement cost. The M2M gateway is required in other to improve interoperability in M2M environment. The Distributed Network Protocol 3.0 (DNP3.0) is the most important standard in the SCADA systems for the power. It has been used for device data collection/control in Substation Systems, Distribution Automation System. If the DNP3.0 data model is combined with a set of contemporary web protocols, it can result in a major shift. We selected Constrained Application Protocol (CoAP) based on RESTful as M2M protocol. It is a specialized web transfer protocol for use with constrained nodes and constrained networks. We have used the OPNET Modeler 17.1 in order to verity the SOAP versus CoAP. In this paper, we propose the CoAP-based M2M Gateway to Distribution Automation system using DNP3.0 in Smart Grid Environment.

최근 지능형전력망 산업에 이어 최근 IoT, 마이크로그리드 등 전력시스템의 고도화 및 활성화를 위해 다양한 분야의 접목이 시도되고 있다. 하지만 이러한 전력시스템의 진화가 생각보다 느리게 진행되는 이유는 시스템 자체의 신뢰성이 부족한 부분이 있지만, 수용가, 즉 소비자들의 신뢰를 확보하지 못한 부분 역시 간과하기 힘들다. 본 논문에서는 수용가 측 지능형 전기설비에 대한 신뢰성을 확보하기 위한 방안 중 하나로 적합성평가를 위해 OPNET을 활용한 저압 전기설비의 적합성평가 방법을 모의하였다.

대부분의 수요반응 시스템은 전력 소비가 큰 소비자들을 중심으로 운영되고 있으며, 홈 수용가를 위한 수요반응 서비스의 비중은 상대적으로 작다. 본 논문에서는 스마트 홈을 대상으로 자동 수요반응 시스템을 설계하고, 이에 사용되는 표준 프로토콜을 분석한다. 또한, 응용 프로토콜의 직접적인 구현을 통하여 실제 수요반응 서비스의 동작에 대해서 기술하고, 수요반응 시스템에 적용을 위한 이슈 사항에 대해서도 고찰한다.

기존의 IEC 61850 표준 적용 국내 디지털변전소는 Station 레벨에 한정되어 구축되어 왔다. 향후 구축될 Process 레벨을 포함한 풀(Full) 디지털 변전소 디지털화는 디지털변전소 운전에 있어 중요하고 긴급한 신호인 Process bus를 통한 SV와 GOOSE신호의 전송으로 이루어지고 있다. Process bus를 활용한 배전선로 보호용 통합 IED는 GIS 등 변전소 전력설비로부터 전압과 전류 값을 MU(Merging Unit)를 통해 공급받아 각 구간의 Bay 혹은 Bank단위로 통합적인 보호 기능을 수행하고, 주 IED와 예비 IED가 서로의 상태를 상호 감시하여 보호기능의 이중화를 이루어야 하고, Sampled Value를 처리하기 위한 정밀한 시각동기화 기능을 갖추어야 한다. 만약, Process bus 시스템의 문제로 인해, 지연과 손실이 발생한다면 변전소 보호 제어에 영향을 줄 수 있으므로 Process bus를 디지털변전소에 적용하기 위해서는 Process bus 기반의 네트워크시스템에 연결된 MU와 IED가 송수신하는 SV와 GOOSE를 손실과 지연없이 전송할 수 있는지를 분석해야 한다. 본 연구에서는 디지털변전소 네트워크 시뮬레이션 시험을 통해, 배전선로용 통합 IED의 성능검증을 위해 Process bus 네트워크 시스템을 설계하고 시뮬레이션 시험을 수행하여 이를 통해 향후 국내의 Process bus 디지털변전시스템 구축을 위한 효과적인 네트워크 시스템 설계방법을 제시하고자 한다.

A smart meter is a kind of electronic meters that measures and records consumption of electric energy in intervals of an hour or less and transmits that information to the remote places. AMI provides two-way communication path between utilities and consumers and should be able to support smart grid's new functionalities such as demand-response actions and real time pricing. The main objective of this paper is to provide a new diagnosis method and system for testing of smart meters in AMI neighborhood area network.

본 논문은 기존의 디젤엔진 기반의 비상발전기와 EES 기반의 비상발전기의 장단점과 경제성을 토대로 EES기반 비상발전기의 도입이 타당한지에 대하여 분석하고자 하였다. 디젤엔진 기반의 비상발전기의 환경오염, 순시정전, 유지보수 등의 많은 문제들을 EES로 대체 함으로써 해결 또는 개선할 수 있다. 비상발전기와 EES의 경제성을 비교하여 EES 기반 비상발전기의 도입 타당성과 시기를 제시하였다.

본 논문에서는 상용 CAE 프로그램인 ANSYS를 이용하여 전자기해석과 유동해석을 연계 계산하였고, 전류크기를 변수로 하여 접점 사이에 발생되는 온도분포를 분석함으로써 컵형 AMF 전극의 아크집중 현상을 예측하였다.

This study presents a movable USV (Unmanned Surface Vehicle) based on Micro Controller. Recently, Micro Controller has widely used in application programming such as industry and education application. In particular, Robot is capable of collecting Marine Debris in any sea area is needed so We propose USV used IP camera for automatic driving, distance detection to control movement of USV in order to prevent of collision based on Arduino. Also, Surrounding situation taken by IP camera can be transmitted to monitor and smartphone.

제어 대상이 다양해지고, 제어 변수도 다양해짐에 따라 기존의 PID 제어 시스템으로는 설계자가 원하는 응답 특성을 이끌어내기 어려워지고 있다. 제어 대상의 복잡도가 증가함에 따라 제어 대상에 대한 사용자의 숙련도 또한 제어 품질의 중요 변수이다. 사람의 경험을 제어에 체계적으로 반영하려는 시도 중에 하나가 퍼지이론의 제어 적용이며, 본 논문에서는 간단한 퍼지 제어 시스템을 구현하여 모터 제어에 활용가능성을 확인하고자 한다. 매트랩을 이용한 모의 실험을 통해, 쿼드콥터의 모터에 대하여 PID 제어와 Fuzzy 제어를 적용시켜 그 성능을 비교 및 분석하였다.

슬라이딩 모드 제어는 모델의 불확실성과 파라미터 변동, 외란으로부터 자유로운 강인제어의 한 방법으로 설계가 용이하고 트래킹 퍼포먼스가 우수하여 널리 쓰이는 제어 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 Ball and Beam 시스템에 대해 슬라이딩 모드 제어기를 설계하고 제어시스템을 구현하였다. 매트랩을 활용한 시뮬레이션을 통해 그 제어기의 성능을 검증하였다.

This paper describes humanoid eye drive system. The eye drive system has been developed by using more than two motors for operating 2 degree-of-freedom. It needs to accomplish purpose for operating the robot eye like movement of the human eye. However it makes problems that it increases energy consumption and requires relatively large space of operating system. Thus it needs technology to minimize and have high efficiency. This paper introduces the adequacy of perviously eye drive system. And it shows research value of the spherical motor system.

신재생에너지의무할당제의 도입과 신재생에너지 관련 기술의 급속한 발전으로 인해 자립형 마이크로그리드에 대한 관심과 필요성이 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존에 비상용 발전기로 활용되고 있던 수력발전과 유휴 수면을 활용한 수상 태양광발전, 신재생에너지의 출력 안정화를 위한 에너지저장장치의 발전 특성을 분석하고, 차세대 수력발전 기반 하이브리드 전력시스템의 발전원 구성안을 제시하고자 한다.

본 논문에서는 전자기유도현상을 이용한 에너지 하베스터의 AC 출력 전압을 DC 전압으로 바꾸는 고효율 정류회로를 제안한다. 하베스터에서 다이오드의 문턱전압보다 낮은 전압이 생산될 수도 있을 뿐더러, 더 높은 전압이 생산된다 해도 결국 다이오드 정류를 거치면 엄청난 손실이 생기기 때문에 기존의 다이오드를 이용한 정류회로는 작은 AC 전압을 생산해내는 전자기유도현상을 이용한 에너지 하베스터와는 맞지 않다. 따라서 제안하는 정류회로는 별도의 전원을 필요로 하지 않는 스위치 회로를 갖추어 MOSFET과 LC공진을 이용하여 부스팅 후 정류를 그 목적으로 한 고효율 정류회로이다. 본 논문에서는 MOSFET과 LC공진회로의 특성을 이용한 고효율 정류회로를 설계, 동작원리를 설명하고, PSIM 시뮬레이션을 통하여 그 유용성을 검증한다.

본 논문에서는 인체의 움직임에서 발생하는 낮은 주파수의 진동 에너지를 전기 에너지로 수확하는 전자기유도 현상 기반의 고효율 에너지 하베스터를 제작하였다. 제안된 하베스터는 기어모듈을 이용하여 사람이 인가하는 직선운동을 회전운동으로 바꾸는 방식으로 동작한다. 회전수를 늘리기 위해서 증속기어모듈을 달아 높은 회전비를 갖게 한다. 그리고 발전부의 자석들은 할바흐 배열을 통해 불필요한 곳의 자속을 최소한으로 하고 필요한 곳의 자속은 최대한으로 하여 높은 효율을 낼 수 있게 하였다. 제작된 전자기 에너지 하베스터의 출력전압은 230.9 mV이며 $18{\Omega}$에서 2.96 mW의 최대 피크 전력을 전달한다.

본 논문은 실내 이동로봇의 자율주행 방법을 적용한 결과를 기술한다. 구체적으로는 경로 계획, 장애물 회피, 위치 추정에 대해서 설명한다. 위의 기능들은 작성된 지도 정보와 Encoder, IMU, 초음파센서, 비콘 등 여러 센서 데이터를 토대로 구현되었다. 경로계획에는 A* 알고리즘을 활용하여 최단거리 경로를 구했으며, 장애물 회피에는 초음파센서를 활용한 자체 알고리즘을 적용하였다. 또한 비콘을 활용한 삼변 측량법을 활용하여 위치 추정을 하였다. 이러한 방법들을 통합하여 실내 네비게이션 방법을 실제로 구현하여 실험하였으며, 실험을 통하여, 제안한 방법이 로봇을 안전하게 자율주행하게 함을 확인하였다.

For the smooth operation and efficient management of pumped storage power plants, we should be understand a generator, turbine, exciter, governor, and stabilizer and prepare an abnormal accident through an accident simulation by software such as PSCAD, PSS/E. This paper investigates configuration of the generator system of ${\bigcirc}{\bigcirc}$ pumped storage power plant. And describes the modeling and fault simulation studies using PSCAD.

This paper deal with the structure and the operating characteristics of the two-dimensional elevator system and the concept that supports to the circuit design for the driving control of the LIM in the simplest possible way. The Horizontal Axis, The Vertical Axis, that is to say, designed a motor that can move between two dimensions by using two of LIMs, especially this control system was described by a sequence control design drawing. The body of this paper has shown the characteristics and validity of this control design system and also analyzed how to apply operating characteristics of the LIM in the elevator industry.

Recently, fault detection and diagnosis techniques have been significantly considered to reduce possible economic loss due to faulty in photovoltaic power systems. This paper presents a new fault location diagnosis method for photovoltaic power systems. The proposed algorithm compares the output voltage generated from a photovoltaic array to the outputs of its neighboring arrays. This concept is realized by obtaining error voltages among all arrays, which are simply defined by deviation between its neighboring arrays. We accomplish a real-time experiment to demonstrate reliability of the proposed fault location diagnosis by using a 60W photovoltaic power system test-bed.

In order to use the high-speed range of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor(same as IPMSM above), the motor should be at flux weakening control status. High-speed range is called field weakening control region or constant power region, and explain the basic theory of flux weakening control used in the constant power region. Back electromotive force of IPMSM is measured. and field weakening conrtrol driving characteristics is configurated verification test. Through experimentation speed-torque characteristic curve, the efficiency variation corresponding to the current phase angl,the efficiency map were produced.

This paper is to study the inverted pendulum system of cart type by using the method of PID control. This system is that inverted pendulum maintain a constant balance from unstable state by moving a cart. It is controlled via the PID controller. PID controller is proposed to maintain a constant balance for nonlinear system such as the inverted pendulum system so PID control is widely used in the industrial field because of superior control performance, easy implementation and relatively simple structure. To design this system, it consist of Encorder and DC motor. Encorder is used to read the angle of the pendulum and DC motor is used to change the angle. We can verify results of experiment through the Matlab simulator via the inverted pendulum system of cart type.

본 논문에서는 제주풍력단지에 대한 측정 데이터(measured wind power outputs)를 기반으로 Fast Fourier Transform(FFT)을 실시하고, 이를 이용하여 각 풍력발전단지의 주파수 특성에 대해 분석해보고자 한다.

현재 사용되고 있는 풍력발전 예측 모델은 물리적인 시간변화에 따른 예측을 진행하고 있다. 제주도 풍력단지의 출력 값과 풍력단지 상호 거리에 대한 상관관계를 분석해본 결과, 거리가 가까울수록 높은 상관계수를 보이는 것을 알 수 있었다. 따라서 풍력 예측 모델에서 시간적인 특성뿐 아니라 공간적 특성을 같이 고려하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 국내 외 풍력발전 예측 모델을 분석을 수행하고, 풍력 예측 모델에 공간기법 적용의 필요성에 대해 연구하고자 한다.

본 논문에서는 전기자동차나 고카트와 같은 최근의 친환경 자동차에 적용하여, 그 구동시스템의 특정 데이터 관측을 위한 모니터링 시스템을 설계하는 것을 주목적으로 한다. 즉, 인휠 BLDC 전동기의 드라이브 시스템에서 출력되는 데이터를 CAN 통신을 통해 분석하고, 이것을 PC상의 LabVIEW 소프트웨어를 이용해 원하는 파라미터 또는 제어변수 값들을 감시할 수 있는 모니터링 시스템을 구축하였다. 본 논문에서 사용한 BLDC 구동제어기는 Kelly Controls사(社)의 KBL48221X이며, 전기자동차 구동시 CAN 통신을 데이터 프레임 ID는 0x6B, 0x73을 갖도록 설정하였다.

본 논문에서는 전기자동차의 주행에 있어 발생되는 소음이 아주 적다는 장점이 보행자들에게 있어서는 차량이 접근하고 있다는 인지능력을 감소시키는 단점으로 발생된다. 따라서 인위적인 가상의 엔진음을 발생시켜 보행자들로 하여금 차량이 접근하고 있다는 인지능력을 향상시키기 위한 전기자동차 가상 엔진음 발생기 설계에 대한 연구내용 및 방법을 제시한다. 이 시스템은 전기자동차의 전원이 ON됨과 동시에 동작하여 가상의 엔진음을 발생시키고 적정 거리의 보행자도 무리없이 소리를 인지하여 차량의 접근을 인지할 수 있도록 하여 보행자의 안전을 보장하기 위한 시스템 개발이 최종 목적이다.

EPS(Electrical Power Steering) 시스템은 전동기의 설치 위치에 따라 C-EPS(Column-EPS), R-EPS(Rack-EPS), P-EPS(Pinion-EPS)로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 농업용 UTV 차량에 적용할 수 있는 C-EPS 시스템의 이론적 모델링과 실험시스템의 설계 및 제작, 그리고 시작품의 실험을 통하여 조향제어 성능을 검증하였다.

본 논문은 BLDC 전동기의 구동제어를 통해 Kinetic Sculpture라는 공학적인 조형물 설계 및 구현을 목표로 한다. 조형물 전시를 통해 사람들에게 시각적인 아름다움을 보여주고 효율적인 배치를 통해 상징성을 추가하여 부가적인 경제이익을 얻을 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 11대의 BLDC 전동기의 연동제어를 위한 위치 및 속도제어 시스템을 구축하였고, ATmega128 마이크로컨트롤러를 이용한 상위제어기의 직렬통신 제어를 통해 Kinetic Sculpture의 구현가능성을 확인하였다.

본 논문에서는 24시간 365일 감시가 필요한 장소 중에서 감시범위가 넓어 인력으로 감시하기에 무리가 있거나, 적은 인력으로 효율적인 감시가 필요한 경우 또는 특정된 지역의 감시가 아닌 새로운 환경에 대한 감시가 필요한 경우 사용할 수 있는 감시장비인 지능형 감시차량을 설계하였다. 그리고 설계를 바탕으로 지능형 감시차량을 제작하여 테스트를 진행하였다. 차량은 사용자가 원하는 곳으로 조종할 수 있었으며 차량이 수집한 데이터를 모두 받아볼 수 있었다. 다만 통신 거리에 대한 보안점이 있었으나 이것만 개선한다면 실제 군사, 산업, 국가기간시설 등에서도 사용이 가능하다고 생각된다.

최근에 새로운 미래기술로 대두되고 있는 V2G시스템은 EV의 배터리 전력 판매를 통해 부하의 분배 방안을 제시한다. 이러한 V2G시스템은 EV 소유자에게 비용을 발생하게 하며, 대표적으로 EV 배터리의 열화비용 및 충전비용 그리고 본 논문에서 제시한 EV 정지 비용이 발생한다. 이러한 비용은 전력 판매 수익으로 보상 받을 수 있으며. 사례연구에서는 전력 판매 가격을 SMP로 적용하였다. 사례연구 결과 SMP만으로는 EV 소유자의 편익 발생이 어려우며, 비용과 편익의 차를 보상하기 위한 적정 지원금을 비롯한 수익 보정 방안에 대한 추가연구가 필요할 것으로 사료된다.

본 논문에서는 모형 차량을 이용하여 자율주행 시스템을 구현하고자 한다. 이 시스템의 목적은 차선을 계속 유지함으로써 자율주행을 하는데 있다. 이를 위하여 32비트 마이크로프로세서를 이용한 모형차량을 설계하고 흰 바탕과 검은색 차선으로 이루어진 환경에서 시뮬레이션을 통해 살펴본다. 라인스캔 카메라(TSL1401CL)를 사용하여 차선을 인식하고 이에 따라 자율주행을 하는 시스템을 구현한다.

무인 자율 자동차는 사람이 차량 제어에 개입할 수 있는 일반적인 '무인 자동차'와는 달리 센서, 메라와 같은 '장애물 인식장치'와 GPS모듈 과 같은 '자동 항법 장치'를 기반으로 조향, 변속, 가속, 브레이크를 도로환경에 맞춰 스스로 제어해 목적지까지 주행할 수 있는 차량을 의미한다. 따라서 무인 자율 주행 자동차에는 차량제어기술, 차선인식기술, 충돌 회피 기술 등이 필요 하며 이를 위해 각종 센서뿐만 아니라 센서 네트워크, 컴퓨터비전, 인공지능 등의 다양한 기술들이 접목되어야 한다. 본 논문은 소형 무인자동차의 제작을 통한 알고리즘과 그 평가에 대해서 나타낼 것이다.

본 논문의 목적은 먼지 감지 센서, 우적 센서, 조도 감지센서와 자동 장치를 창문에 부착하고 Arduino에 연결하여 외부 환경에 따라 자동으로 창문을 여닫도록 하는데 있다. 입사광의 산란 검출을 기반으로 하는 먼지센서, 비가 내리는 양에 따른 저항 값의 변화를 감지하는 우적센서, 빛의 밝기에 따라 저항 값이 바뀌는 조도 감지 센서를 제어용 컴퓨터인 아두이노에 연결하여 데이터를 입력 받도록 한다. 사용자의 설정에 따라 입력 받은 데이터를 이용하여 창문의 여닫음을 결정하고 이를 창문에 부착한 자동장치를 통해 능동적으로 구현한다. 본 연구를 통해 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있으며 나아가 냉난방기 사용을 줄여 에너지를 절약하는 효과를 기대한다.

본 논문에서는 Radio Frequency Identification(RFID)를 이용하여 도로의 Internet of Things(IoT)를 실현하는 기술을 구상한다. RFID태그를 도로에 일정한 간격으로 설치하고, 자동차에 설치된 RFID 리더기가 태그에서 정보를 읽고 실시간으로 중앙통제센터에 보낸다. 이 정보를 분석하여 교통량, 사고유무, 사고위치 등을 파악하여 교통문제나 2차사고를 예방한다. 이 기술의 목적은 현재 상용화된 Global Positioning System(GPS)기술이 감지하기 힘든 환경이나 Vehicle to Vehicle(V2V)가 가지는 해킹의 문제점을 보안하여 안전한 운전환경을 제공하는데 있다.

우리는 이 논문에서, 압전소자, 태양열판, 풍력, 전자기 유도 현상 등을 사용하여 버려지는 폐에너지를 수확하는 에너지 하베스팅의 방법에 대해 서술하고, 그것을 적용하는 아이디어 등을 설명할 것이다. 압전소자의 효율을 측정한 방법과 결과 및 그 효율을 높일 수 있는 모형에 대해 서술할 것이다. 또한, 나머지 방법들의 분석과 에측 내용을 서술할 것이다.

본 논문에서는 Beacon을 이용한 교통 요금 자동결제 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 특별한 행위 없이 사용자의 대중교통 이용 여부를 정확히 판단하여 자동으로 결제를 처리하기 때문에 편리하게 서비스를 이용할 수 있다. 특히, 승하차 시스템을 설계하기 위하여 필요한 알고리즘과 데이터 처리 과정을 제안하고 그 파급효과를 분석한다.

전기자동차가 급증하는 시대에 대학생 자작차 대회 EV부분에 참가함으로써 1인용 전기자동차의 특징과 창의성을 본 논문에 의해서 보여주고자 한다. 전기자동차의 베터리 문제를 해결하기 위하여 회생제동을 사용하였고, 다른 조향장치를 사용함으로써 회전반경을 효율적으로 하였다. 본 논문을 통해서 회생제동과 1인용 전기자동차의 기계적 특징을 나타내었다.

본 논문은 학생 캡스톤디자인 작품제작의 결과를 정리한 것으로 기울기센서와 블루투스 통신모듈을 이용하여 기울기에 따라 자율이동 장치를 직관적으로 조종할 수 있는 무선 조정장치의 구현방법에 대해 소개한다. 본 조종장치를 이용하면 기울기를 이용해 누구나 별도의 학습과정 없이 직관적으로 이동장치를 조종할 수 있다.

본 논문은 학생 캡스톤디자인 작품제작의 결과를 정리한 것으로 MCU와 적외선 거리센서를 이용하여 공의 수평위치를 측정하고 이에 따라 양단 전자석의 강도를 조절하여 공이 중앙에 위치하도록 자동으로 제어하는 볼 밸런서의 구현방법에 대해 소개한다. 탁구공의 위치를 적외선 거리센서로 측정하고 MCU에 PID 제어기 기반의 자동제어 알고리즘을 구현하여 전자석의 강도를 PWM 제어함으로써 탁구공이 중앙에 위치하도록 자동으로 제어한다.

본 논문은 학생 캡스톤디자인 작품제작의 결과를 정리한 것으로 MCU와 적외선 거리센서를 이용하여 공의 수평위치를 측정하고 이에 따라 양단 서보모터의 각도를 조절하여 공이 중앙에 위치하도록 자동으로 제어하는 볼 밸런서의 구현방법에 대해 소개한다. 탁구공의 위치를 적외선 거리센서로 측정하고 MCU에 PID 제어기 기반의 자동제어 알고리즘을 구현하여 DC서보모터의 각도를 제어함으로써 탁구공이 중앙에 위치하도록 자동으로 제어한다.

본 논문에서는 동기전동기(PMSM: Permanent Magnet Synchronous Motor)의 고정자 형상 변화를 통한 코깅토크(Cogging Torque)와 토크리플(Torque Ripple)저감에 대해 다루고자 한다. 고정자의 치의 두께와 길이에 변화를 주면서 FEM(Finite Elements Method)기반의 성능분석을 실시하여 각 형태에 대한 평균토크, 토크리플, 코깅토크를 분석, 비교해보았다.

통신 시스템에서의 더 늘어난 대역폭(Band Width)의 수요로 인해 집적회로(Integrated Circuit)에서 더 높은 동작 주파수(Operating Frequency)를 필요로 하게 되었다. 고주파 영역에서는 SRF(Self Resonance Frequency) 문제와 소자 값의 정확성(Accuracy)에 대한 문제 때문에 정수소자(Lumped Element)를 이용하여 해석을 할 수 없으며 이로 인하여 어떠한 회로의 전기적 특성을 평가함에 있어서 전송선로(Transmission Line)를 이용하여 해석을 하는 것은 중요한 역할을 하게 되었다. 이러한 해석을 위해 순수한 내부 특성을 얻기 위하여 디 임베딩(De-Embedding)이라는 기법이 사용되고 있으나, 알려진 몇 가지의 방법들은 인터커넥터 부분을 완벽히 나타내지 못한다. 따라서 본 논문에서는 1-Port 측정을 기반으로 한 8-Term Error을 이용한 디 임베딩(De-Embedding) 방법을 이용하여 넓은 주파수 영역에서의 교정 값을 얻는 방법에 대하여 소개하고자 한다.

전력사용 증가에 따른 전력망의 확대에 따라 발생할 수 있는 사고와 안전성의 문제도 지속적으로 제기되고 있다. 그 중 화재사고의 발생원인 중 하나인 스파크에 관한 많은 실험적 연구가 존재하나, 수치해석 모델링을 통한 연구는 부족하다. 이 논문에서는 직류회로의 도선이 절단되는 순간 발생하는 스파크 현상을 다루기 위해, 등가회로의 개념을 적용하여 열과 전계 세기를 결합 해석하는 다중물리 해석 기법을 제시한다. 유한요소법을 이용한 수치해석 프로그램을 통하여 데이터를 도출한다.

본 논문에서는 DC모터(Direct Current Motor)의 슬롯(Slot)수에 따른 특성 해석에 대해 다루고자 한다. 동일한 출력을 가지는 DC모터를 서로 다른 슬롯 수를 가지는 모델로 설계하여 2D FEM(Finite Elements Method)기반의 성능분석을 실시하였다. 그래서 슬롯 수에 따른 모터의 토크, 코깅 토크, 전류, 역기전력을 분석, 비교하였다.

현대 사회의 기술 발달에 따라서 회로의 집적도 대비 이용하는 주파수가 매우 높아지고 있다. 즉, 회로의 이용 주파수가 높아짐에 따라서 파장이 신호를 전달하는 전선만큼 짧아져 기존의 회로이론을 기반으로 하는 집중 정수 회로적 관점으로 해석할 수 없다. 따라서 전송선로 이론에 따라 해석하여야 하지만, 최근 전자기기들은 높은 집적도나 여러 모듈(Module)을 종합해서 만들기 때문에 전기적 특성이 일정한 전송선로의 이론을 적용하기가 힘들며, 따라서 이는 불연속을 고려한 전송선로의 분석이 이루어져야 함을 시사한다. 이에 본 논문에서는 전송선로에서 불연속 구간이 존재할 경우 기존의 전송선로 이론을 적용한 전기파라미터 변환에 미치는 영향을 알아보기 위해서 불연속 구간이 존재하는 마이크로 스트립 구조를 설계해 VNA(Vector Network Analyzer)를 이용해서 산란계수(S-Parameter)를 측정 및 분석하였다.

최근 전자기술이 발달함에 따라, 전자기기의 집적도가 높아지고 있으며, 그에 따라 전자기적 간섭(Electromagnetic Interference)이 큰 문제로 대두되고 있다. 특히, 집적도가 높은 스마트 기기(Smart Device)의 AP(Applicaton Processor)의 경우, 여러 기능을 수행하는 부품이 집적된 SOC(System On Chip)이기 때문에, 전자기적 간섭에 더 민감할 수 있다. 더불어 LTE(Long Term Evolution)을 무선통신으로 이용하는 다양한 주파수대에서 전자기적 간섭은 어플리케이션 및 전자기기의 오작동을 초래할 수 있다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 칩패캐지 레벨의 Meander 구조의 기존 필터(Filter)가 가진 문제점을 해결한 구조를 설계하여 3차원 상의 전자장 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, 칩의 내성(Immunity)이 취약한 여러 주파수 범위를 차단할 수 있는 이 중 대역차단 필터(Dual Band Stop Filter)를 Meader Line구조를 단순하게 만들어 설계하고 그에 따른 결과를 분석하였다.

일반적으로 머신비전을 이용한 위치 추정 정밀도는 카메라의 화소 수에 비례한다. 머신비전 카메라의 경우 화소가 많을수록 카메라 가격이 크게 증가하므로 화소 수만을 늘려서 정밀도를 높이는 하드웨어적 방법은 활용이 제한적이다. 이런 문제를 해결하기 위해서 적은 화소 수로 높은 위치 추정 정밀도를 얻을 수 있는 다양한 소프트웨어 알고리즘에 대한 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 위치 추정 정밀도를 높이기 위한 서브 픽셀 위치 추정 알고리즘을 구현하고 이를 반도체 칩 검사용 고정밀 스테이지에 적용하였다.

본 논문은 알루미늄 재질로 된 방열판을 LED조명기구에 적용해서 열 해석을 한 것으로서, PCB에 25[W]급 LED를 배치하여 COMSOL Multi-physics로 시뮬레이션 하였다. 그 결과 LED와 PCB 경계면의 온도는 $69^{\circ}C$이고, PCB바닥면의 온도는 $28^{\circ}C$로 실제작한 FR-4 재질의 LED Module과 근접한 온도임을 확인 할 수 있었다.

LED 조명은 고효율화와 고출력화에 따라 실내조명, 경관조명, 가로등조명 등 생활조명산업에서 급속히 적용되고 있으며, 초박형 소형 경량화, 장수명, 수십 마이크로 초 단위의 고속응답 속도, 광색의 시인성 및 재현성 등이 우수하여 IT, BT, NT기술과 융합되어 의료, 농업, 환경, 디스플레이, 정보가전 등의 넓은 응용 분야로 확대되고 있어, LED 디밍제어 기술을 적용하여 다양한 분야에서의 활용에 필요한 성능요건을 만족시킬 수 있다. 본 논문에서는 LED 조명의 밝기조절을 위한 제어방식을 Buck 컨버터를 활용한 정전류 구동방식을 적용하여 제어회로를 보다 단순화하고, 전용 IC를 활용하여 회로구성 방식에 대하여 제안한다.

풍력발전은 신재생에너지 분야에서 태양광 발전과 함께 중요한 에너지원으로서 최대 전력 생산과 전력계통에 대한 적용 문제를 다루기 위해 상당한 노력들이 기울여지고 있는 분야인데, 발전기가 풍속에 따라 최대전력을 생산할 수 있는 속도를 추적해야 하는 어려움이 따른다. 본 논문에서는 풍력발전기의 출력방식을 조사하고 최대출력을 얻기 위한 MPPT출력제어방식에 대하여 조사하고, 풍력발전시스템의 전력계통에서의 적용성을 높이기 위한 기술요소를 제시한다.

최근 대체에너지에 대한 관심이 많아진 가운데 풍력발전에 대한 관심이 증대하고 있다. 풍력발전기는 사람의 접근이 용이하지 않은 산간벽지에 주로 설치됨에 따라 상시 운전상태를 모니터링하기 위한 원격 모니터링 장치가 필요하다. 본 논문에서는 풍력발전기의 원격 모니터링 시스템을 개발에서 필요한 요소기술 분야의 설계 방법을 제시한다. 다수의 풍력발전기가 설치되는 풍력단지에서 효과적으로 모니터링을 위해 Zigbee 무선통신을 사용하여 모니터링하고, 모니터링 시스템 구현이 용이한 LabVIEW를 활용하여 실시간 상태 모니터링의 설계 요소를 제안한다.

도심형 소형풍력발전기의 효율 및 기동특성을 향상시키기 위한 무철심형 AFPM 발전기를 설계하였다. 기존에 주로 사용되었던 수평축 발전기보다는 효율 및 발열과 소형화에 유리한 AFPM(Axial Flux Permanent Magnet) 발전기가 적합하고, AFPM 발전기는 단위 무게당 출력이 크고 고에너지 밀도를 갖도록 설계가 가능하며 발전기의 효율적인 냉각 및 Slim형으로 제작이 가능하다. 본 논문에서는 도시형 풍력발전시스템에 적합한 풍력발전기 개발을 위한 무철심형(Coreless) AFPM 발전기의 설계와 및 전자기적 성능해석을 통하여 본 설계의 유효성을 확인하고 이를 제안하였다.

현재 발전기 스케줄링은 제한된 발전 자원, 에너지 수요 및 연료비용 증가, 그리고 불규칙적인 부하 등 최적리스케줄링에 있어 많은 문제들을 해결하기 위한 새로운 변화가 요구된다. 본 논문에서는 Multi-Terminal Voltage Source Converter High Voltage Direct Current (VSC-MTDC)와 Bettary Energy Storage System (BESS)가 결합된 Hybrid Integrated system (HIS)를 통해 발전기 리스케줄링을 위한 최적화 기법을 제안한다. 최적 발전기 리스케줄링을 위한 HIS 퍼포먼스를 위해 VSC station limit과 충 방전을 기반으로 하는 최적화 과정을 수행한다. 최적조류계산 문제는 VSC-MTDC 시스템과 BESS룰 고려하여 정식화되며, 충 방전 전략은 24시간 수요 정보를 사용하여 발전기 리스케줄링을 위한 하이브리드 통합 시스템의 최적알고리즘을 보여준다. 제안된 최적 리스케줄링 기법을 수정된 IEEE 14 모선에 적용하여 효율성을 입증하고자 한다.

소규모 분산전원 및 에너지 저장장치로 구성된 마이크로그리드는 에너지 자급자족이 가능한 특징을 가지며 계통연계 혹은 독립운전 모드로 운전이 가능하다. 마이크로그리드를 계통연계 모드로 운전하는 경우, 상위 계통에서 사고 발생 시 마이크로그리드 내 동기기의 과도안정도 문제가 발생할 수 있다. 이 때 인버터 기반 분산전원의 빠른 응답 속도를 활용하면 인접 동기기의 유효출력을 효과적으로 제어하여 계통연계 모드를 유지하면서도 과도안정도를 유지할 수 있다. 본 연구에서는 인버터 기반 분산전원의 P-w 제어를 통해, 정상 운전시에는 정해진 전력을 공급하면서 사고 시에는 인접 동기기의 과도안정도를 향상시킬 수 있는 제어 방법을 제안하였다. 또한 실제 적용 가능성을 확인하기 위해 ATP/EMTP프로그램을 이용하여 계통을 구성하고 해석하였다.

Multi-terminal HVDC(MTDC) 시스템은 기존 전압형 HVDC 시스템이 갖는 능동적인 전력 조류 제어 및 불안정한 신재생에 너지원의 안정적 연계 기능을 극대화시킨 계통 구성 방식으로, 수퍼그리드의 구현에 가장 근접한 방식으로 각광받고 있다. 그러나 전압형 HVDC 시스템을 채택함으로써, 고장전류에 취약한 특징을 갖고 있으며 사고 구간의 분리를 위한 HVDC 차단기의 개발이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는, 추후 HVDC 차단기의 개발 및 적용을 위해 요구되는 MTDC시스템에서의 고장전류 특성 분석에 대한 내용을 기술하고 있다.

Voltage Source Converter HVDC (VSC-HVDC) are a better alternative than conventional thyristor based HVDC systems. Unfortunately, VSC-HVDC's full potential cannot be utilized up till now due to absence of suitable HVDC protection. Recently, hybrid HVDC circuit breakers (HDCCB) have been developed and successfully lab tested. However, their application and feasibility in VSC-HVDC needs to be investigated. In this research paper we have modelled an existing HDCCB and evaluated its impact on fault reduction and interruption in VSC-HVDC systems. The HDCCB was applied in Korean Jeju-Haenam VSC-HVDC system model and its impact was analyzed for HVDC line-to-ground and line-to-line faults. HDCCB successfully interrupted the fault current and prevented the damages to costly IGBTs and converter transformers.

Recently, electricity consumption has rapidly increased along with economic growth. The operating strategy using emergency generator is aimed, to resolve a demand response management. For strategy of peak shedding using emergency generator, it is essential to introduce the fast transfer switching device. One of the most effective solutions is to use a static transfer switch (STS) based on thyristor. However, the characteristic of natural commutated SCR thyristor should anticipate short duration voltage sag. STS system thus requires more than a quarter cycle to successfully complete transfer process. This paper proposes the operation scheme of the STS system using the forced-commutation technique to mitigate instantaneous voltage sag during peak transfer process. Proposed STS system improved turn-off characteristic thus accomplishes the peak load shedding satisfied power quality. Performance of the proposed STS system is evaluated using electromagnetic transient program (EMTP) to confirm the effectiveness.

본 논문은 직렬 보상 커패시터 사용으로 인해 발생될 수 있는 SSR(Subsynchronous Resonance) 현상을 해석하기 위한 도구로서 EMTDC의 활용에 관해 다루고 있다. EMTDC를 이용한 순시치 기반의 계통 해석은 주파수 스캔이나 Eigenvalue 계산법의 한계를 보완할 수 있다. EMTDC 기반 해석의 효용성을 검증하기 위해 IEEE 2nd Benchmark 모델을 PSCAD/EMTDC로 구현하였고, 시뮬레이션을 통해 유도 발전기 효과와 비틀림 상호작용 및 축 토크 증폭 현상을 검증했다. 또한, SSR의 억제 수단으로 SVC와 보조제어기를 발전기단에 투입하였고, 그 억제 효과를 시뮬레이션으로 검증하였다.

현재 한국 전력계통의 경우 신재생전원의 보급 확대 및 전력수요의 증대에 따라, 국가적으로 대정전 사태 사전방지 등 신뢰도 높은 전력전송을 위한 노력으로서 HVDC 송전기술 도입이 폭넓게 검토되고 있다. 우리나라 전력 계통은 송전망 건설이 지연되고 있는 상황에서 수도권 부하는 증가하고, 발전 단지는 대규모화되고 있어 전력 계통 사고 및 그 파급이 점점 대형화되고 있다. 증가하는 전력수요에 대응하여 발전소를 건설해도 송전망 건설이 어려워 전력전송 능력이 점점 취약해지고 있다. 초대형화된 발전단지와 취약해진 송전망은 송전선의 혼잡을 증가시켜 불시에 기능정지가 될 경우, 사고의 영향력은 광역 정전으로 발전될 만큼 매우 커질 수 있다. 따라서 제 6차 전력수급 기본계획에 신규 반영되는 대규모 발전소의 계통 연계방안과 계통 신뢰도 측면으로 고려하여 장거리 전력 전송을 위한 HVDC 적용이 검토 됨에 따라 국내 HVDC 적용의 신규 시장이 될 가능성이 높다.

최근 세계적으로 전력계통의 대륙 간 연계나 신재생에너지, 분산전원의 계통 연계를 위해 HVDC(High voltage Direct Current)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대용량, 장거리 송전이 필요한 경우 HVAC에서의 전력손실과 송전거리의 한계를 극복하기 위하여 HVDC가 새로운 대안으로 떠오르고 있으며, LCC(Line commutated Converter)와 VSC(Voltage Source Converter)의 기술발전이 비약적으로 이뤄지고 있다. 특히, DC Grid화를 위해서 유럽에서는 해상풍력을 연계한 Windfarm을 DC Grid화 하는 프로젝트가 활발히 진행되고 있다. 이러한 신재생 에너지의 계통 연계를 위해서 DC Grid가 본격적으로 논의가 되고 있고 관련분야에서는 기술개발을 앞다퉈 진행하고 있는 상황이다. DC Grid 구현을 위해 VSC HVDC가 최근 주목받고 있으며, VSC로 연계된 DC Grid의 AC 계통과의 연계를 위해 가장 필요한 것이 바로 DC 차단기라고 할 수 있겠다. 본 논문에서는 DC Grid의 고장분석을 위한 기초연구로써 MMC(Modular Multilevel Converter) VSC를 기반으로 한 Point-to-Point HVDC Grid에서의 DC 고장에 대한 분석을 실시하였으며 그 특징을 분석하였다.

LNG복합발전은 수요지 인근에 건설이 가능한 장점이 있어 수도권 인근 발전소 중 상당한 부분을 차지하고 있다. 이러한 LNG 복합발전은 수도권 부하비율 감소에 따라 발전량이 줄어들게 된다. 2018년 계통데이터를 기반으로 수도권의 부하수준이 70%까지 떨어졌을 때, 거의 모든 수도권 복합발전이 정지함을 확인할 수 있다. 이 때, 신가평과 강원을 잇는 765kV급 융통선로의 2회선 상정사고 발생 시 수도권 무효전력 공급원이 줄어들어 전압이 불안정해진다. 이와 같은 상정사고를 대비해 수도권 복합발전 중 일부는 제약운전을 시행해야 한다. 본 논문에서는 제약운전을 하는 수도권 LNG복합발전의 발전량을 대체할 수 있는 대안으로 적절한 위치에 FACTS설비를 투입하고자 한다. FACTS설비를 효율적으로 운전시키기 위해 LNG복합발전의 발전량 감소에 따른 전압변화에 대해 Tangent Vector Component가 가장 큰 수도권 345kV 모선을 선정해 STATCOM을 투입하고 그 결과를 확인한다. 이를 확인하기 위한 방안으로 제약운전을 하는 복합발전의 발전량을 감소시키고 관찰하고자 하는 모선과 거리가 먼 비수도권 발전량을 증가시켜 수급을 맞춘 뒤 전압의 변화를 관찰한다. 이 때, 하나의 계통을 2개의 지역으로 구역화하여 전압을 확인할 수 있는 F-V 해석을 이용한다.

본 논문에서는 제주풍력단지에 대한 측정 데이터(measured wind power outputs)를 기반으로 제주 실측 풍력데이터를 이용하여 공간적인 상관관계 분석을 수행하고, 상관관계 감쇠거리(CDD; Correlation Decay Distance)를 적용하여 새로운 풍력발전단지에 대한 공간모델 적용 시 기존 풍력발전단지의 포함여부(set 또는 subset)를 결정하는 기준(Threshold)으로 활용하고자 한다. 이를 통해 풍력발전출력 예측에 공간모델을 적용하고, 정확도를 향상시키는 방안을 연구하고자한다.

신재생 에너지에 대한 관심이 계속 증가하고 있고, 국가적으로도 신재생 에너지의 비율을 점차 늘려나가는 것을 목표로 하고 있다. 특히 풍력발전은 컨버터를 이용한 대규모 계통접속이 가능하여 유럽을 중심으로 빠르게 발전하고 있다. 국내에서는 제주 지역이 상대적으로 양호한 바람의 조건으로 풍력발전의 비중을 늘릴 수 있는 최적의 장소이다. 하지만 대규모 풍력발전단지의 계통연계 시 무효전력의 변화에 따른 전압불안정이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 제주지역의 대규모 풍력발전단지 계통연계 시, 무효전력의 변화를 관찰한다. 또한 대규모 풍력발전의 계통연계에 따른 전압안정을 위해 무효전력 예비력을 산정한다.

This paper describes a result for extraction of dynamic parameters from synchrophasor measurements collected on the KEPCO system. Dominant modes of the system are estimated by oscillation detecting program. The critical wide-area modes of KEPCO system have frequencies in the 0.68 Hz and 0.92Hz. This results can serve as a reference in the future for reliable system operation in KEPCO system.

PMU (Phasor Measurement Unit)는 전력시스템의 노드에서 실시간으로 시간 동기화된 페이저 정보를 측정하여 전력계통 모니터링을 가능하게 하는 장치이다. 이 때, PMU가 모니터링 장치로서 활용되기 위해서는 고신뢰도의 페이저 정보 측정이 요구된다. 기본적인 페이저 추정기법은 푸리에 변환을 이용하여 정현파 신호의 기본주파수 성분을 분석하는 것으로 본 논문에서는 푸리에 변환 기반 페이저 추정기법과 웨이브렛 기반 페이저 추정기법의 성능을 분석하여 웨이브렛 기반 페이저 추정기법의 타당성을 검토하고자 하였다. 페이저 추정기법의 평가에는 IEEE 표준에 따른 TVE (Total Vector Error) 개념을 사용하며 정현파 신호의 진폭변화와 위상변화 및 잡음발생 환경의 진폭변화에 대하여 페이저 추정 기법들의 성능평가로 신뢰성을 확인하였다.

If a wind speed decreases during inertial control of a wind turbine generator (WTG), the rotor speed might decrease below the minimum operating limit, which is called over-deceleration (OD). When OD occurs, inertial control should be disabled and then the output power of a WTG significantly decreases. This significant power reduction causes a subsequent frequency drop. This paper proposes the stepwise inertial control to prevent OD when a wind speed decreases during inertial control. To do this, the proposed scheme changes the additional power output based on the rotor speed. The performance of the proposed scheme is investigated using an EMTP-RV simulator. The results show that the proposed inertial control scheme prevent OD even when the wind speed decreases during inertial control.

This paper presents a coordinated control scheme of a doubly-fed induction generator (DFIG)-based wind power plant (WPP) to suppress the overvoltage after a fault clearance. To achieve this, the variation of the terminal voltage at a fault clearance is captured and used to DFIG and WPP controllers. As a result, DFIGs within a WPP suppress the overvoltage rapidly by reducing the reactive power injection. The performance of the proposed scheme was investigated for a 100 MW WPP consisting of 20 units of 5 MW DFIGs for a grid fault. The results show the proposed scheme successfully suppresses the overvoltage at the point of interconnection.

This paper proposes a power smoothing scheme of a doubly-fed induction generator. The proposed scheme aims to mitigate system frequency deviation caused by the variable wind. To achieve this, a dynamic droop loop is used and its gain changes with rate of change of frequency so that it can release a large amount of kinetic energy at the initial stage of a frequency event. The performance of the proposed scheme was investigated in a model system with high wind penetration using EMTP-RV simulator. The test results indicate that the scheme can smooth the output power by absorbing or releasing the output power under a varying wind condition.

High wind penetration might cause the frequency stability problem because a wind power plant (WPP) is operating in a maximum power tracking mode to extract the maximal energy from wind and thus does not react to the system frequency variation. Therefore, the system operators encourage a WPP to participate in frequency control, which includes inertia/orl and primary control. The frequency support capability of a WPP depends on the amount of kinetic energy (KE) and reserve. This paper formulates an optimization problem to maximize KE while retaining the required reserve. The proposed optimization problem would allow wind generators (WGs) with a smaller wind speed to retaine more KE. The performance of the proposed optimization problem was investigated in a 100-MW WPP consisting of 20 units of 5-MW permanent magnet synchronous generators using an EMTP-RV simulator. The results show that the proposed optimization problem successfully improves the frequency nadir more than a conventional reserve allocation that distributes WGs proportional to the current output.

In a power system with a high wind power penetration level, the output power of a wind power plant (WPP) might give negative impacts on the frequency control of a power system. This paper proposes a power smoothing scheme of a wind turbine generator (WTG) to reduce the frequency deviation. To do this, an additional control loop is used, the output of which depends on the frequency deviation. The gain of the additional loop is determined depending on the kinetic energy (KE) of a WTG; in the under frequency condition, the gain is set to be proportional to the releasable KE of a WTG; otherwise, it is set to the maximum value. The performance of the proposed scheme is investigated for 100-MW doubly-fed induction generator based WPP using an EMTP-RV simulator under various wind conditions. The results show that the proposed scheme successfully reduces the frequency deviation.

디지털 AVR은 동기발전기의 출력전압을 부하변동에 관계 없이 일정하게 제어하며 발전기 및 시스템 보호를 위한 각종 제어 알고리즘을 포함하고 있다. 종래의 아날로그 타입 AVR은 제어 설정이 불편하고 제어 신뢰성이 떨어지기 때문에 점차 디지털 타입으로 교체되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 디지털 타입의 AVR에 익숙하지 않거나 심화 학습이 필요한 정비 기술자의 교육에 활용할 수 있도록 디지털 AVR 시뮬레이터를 개발하였으며 제어기와 HMI 간의 UDP 통신을 위해 프로토콜 하드웨어 컨버터, HMI, 및 EWS를 개발하였다. 추가로 스마트 단말기에서도 운전 상황을 확인할 수 있는 OIS 앱을 개발하였다.

TSC는 전력계통의 무효전력 보상을 위한 SVC 시스템의 주요 장치이다. 본 논문에서는 TSC의 커패시터 뱅크의 열화 및 고장진단에 활용할 수 있는 커패시터 용량 측정 기법을 제안한다. 제안한 커패시터 용량 측정 기법은 시간영역 해석 기법으로서 커패시터의 전압 및 전류 신호에 포함된 고조파 및 잡음, 주파수 변동, 과도 상태 전이 등의 왜란에 강인하다.

본 논문은 시간영역에서 대칭좌표법을 사용한 전력품질 이벤트 검출에 관한 연구이다. sag, swell. interruption, harmonic, flicker, transients, notches, spike 등과 같은 전력품질 이벤트들이 이 방법으로 쉽게 검출된다. 본 방법은 웨이블릿, s-변환, 힐버트 변환 등의 방법이 가지고 있는 계산 부담이 없기 때문에 온라인 응용프로그램에 쉽게 사용될 수 있다. 단상 전력품질 이벤트 신호는 시간 영역에서 대칭요소를 계산하기 위하여 120도, 240도 위상차를 가지고 생성되는 다른 두 신호와 함께 이동되어 간다. 전력품질 이벤트 신호의 시작점(triggering point)은 역상분으로부터 쉽게 검출될 수 있고 이벤트는 정상분과 역상분의 합을 사용한 파형의 특징 분석으로 쉽게 분류될 수 있다. 시뮬레이션된 결과는 전력품질 이벤트의 검출과 분류를 위한 본 방법의 효과를 보여주기 위하여 다수의 전력품질 이벤트를 보여주고 있고 전력계통망 지락사고 시뮬레이션을 수행하여 유용성을 확인하였다.

본 논문은 배터리에너지저장장치(BESS)를 적용하여 전력계통의 2차 주파수조정 보조서비스를 제공하기 위한 제어 방안을 검토한다. BESS가 계통운영기관의 자동발전제어를 통한 2차 주파수조정 보조서비스에 참여하기 위해서는 제어 요구량에 대한 정확한 추종이 가능 해야하고 이를 위한 효율적인 SOC 관리가 요구된다. 이를 위해 본 논문에서는 2차 주파수조정 보조서비스 제어신호를 제어대상 배터리의 SOC에 따라 배분하고 SOC가 가용범위를 벗어 날 경우 SOC 회복제어를 수행하도록 제어 방안을 제안하였다.

국내 배전계통은 일반적으로 수지상 계통으로 운영하고 있으며 배전선로 내 과부하 해소 및 배전계통의 유지보수를 위해 상시 개방점과 구분 개폐기를 통해 루프계통으로 운전하는 경우가 있다. 이 과정은 신속한 고장 구간 분리 및 무정전 절체를 위해 루프계통 운전 시 흐르는 루프조류 등을 정확히 고려하여 판단해야 한다. 특히 배전계통 내에 에너지저장장치(Energy Storage System, ESS) 등의 분산전원이 다수 도입된 이후로, 배전계통이 기존의 단방향에서 양방향 전력공급의 특징을 갖게 됨으로 인해 기존의 루프계통 운전에 대한 판단에 추가적인 과정을 필요하게 된다. 따라서 본 논문은 배전계통 내 에너지저장장치가 연계된 경우, 루프계통 운전을 위한 에너지저장장치의 출력변동에 대한 판단을 PSCAD/EMTDC로 모델링하여 수행한다.

국내의 경제 성장으로 전력 수요는 지속적으로 증가하고 있다. 지속적인 전력 수요의 증가는 계통의 전압을 일정하게 유지하기 어렵게 만들어 계통의 안정도를 감소시키므로 정전의 원인이 될 수도 있다. 무효전력은 계통의 전압과 안정도에 크게 관련이 있으므로 계통의 전압 유지와 안정 향상 방안 중 하나로 조상설비 투입을 고려 할 수 있다. 조상설비 투입 시 조상설비를 적절한 위치를 선정하여 투입하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 전압 안정도 지표인 V-Q Sensitivity의 계통의 외란 발생 전후의 차를 새로운 안정도 지표로 제시하여 조상설비 투입 위치를 선정하는 방안에 대해서 제시를 하였고IEEE-30 계통을 이용하여 검토 하였다.

최근 계절별, 시간대별 전력 수요 패턴의 변화로 계통의 전압 수준을 일정 수준으로 관리하는 것이 어려워지고 있다. 계통 전압이 높으면 작게는 설비 상의 문제부터 크게는 계통 안정도의 문제가 생길 수 있다. 따라서 전압 유지 및 계통 안정도 향상을 위해서 적정한 위치에 조상설비 투입을 고려할 수 있다. 본 논문에서는 기준 전압을 초과하는 모선의 전압을 낮추기 위해 최적의 조상설비 설치 위치 및 용량 산정 방법을 제시한다. 제안된 방법은 2014년 시간대별 데이터를 대상으로 최적조류계산을 수행하여 리액터 용량을 계산하고 경부하시 리액터 투입하는 것이다. 제안된 최적조류계산을 활용한 리액터 설치 지점 및 용량 선정 방안을 검증하기 위하여 국내계통에 대한 시뮬레이션이 수행되었다.

As the global to increase the wind power penetration in the power system, grid-integration standards have been proposed for the stable integration of the large-scale wind farm. Particularly, the low voltage ride through function has been emphasized, as it relates to the voltage and reactive power control of the wind turbine and the rest generators. This paper proposes the non-wind power generator control method in order to improve the wind power penetration. To prove the effectiveness of the proposed strategy, the simulation study is implemented in the Jeju power system. It can improve the wind power penetration by the effective control of the control generators.

본 논문은 EMS 기반 상정사고해석 프로그램의 기능을 향상시키기 위해 필요한 기능에 대해 소개하였다. 상정사고해석은 사전에 정의된 상정사고 리스트를 바탕으로 사고 발생시 과부하, 과전압 및 저전압 발생유무를 검토한다. 또한 SPS 상정고장에 대해서도 검토한다. 이와 같은 상정고장해석의 기능을 향상시키기 위한 기능에 대해 소개한다.

전력계통이 대형화, 복잡화됨에 따라 현재의 전력전송은 한계 전송량에 가깝게 운영되고 있다. 또한 정치적, 경제적, 사회적 수용성 등의 이유로 전력을 융통하기 위한 신규 초고압 송전선로의 건설도 어려운 실정이다. 이 때 루트 송전선로의 탈락은 계통의 과도안정도에 큰 영향을 끼칠 수 있으며, 발전기 탈락을 통하여 계통을 안정화 시킬 수 있다. 하지만 과도한 발전기 탈락은 계통의 신뢰성 있는 운영에 방해물이 될 수 있다. 유연송전기기(FACTS, Flexible AC Transmission Systems)는 이러한 루트 선로 탈락에 따른 발전기 탈락을 최소화 할 수 있다. 본 논문에서는 FACTS의 한 종류인 STATCOM(Static Synchronous Compensator)을 이용하여 사고 시, FACTS 기기 설치 유무에 따른 과도안정도 분석을 진행한다.

본 논문은 실제 전력계통을 모의한 A계통에서 3상 지락 사고가 발생하였을 때, 순시 전압강하를 보상하기 위한 동적전압보상기(Dynamic Voltage Restorer)의 동작에 따른 해당 부하의 영향성을 연구하였다. 동적전압보상기의 동작을 위한 전압강하 검출은 RMS Detection 기법을 통해 구현하였으며, IEEE Standard 1159-1995의 기술된 Voltage Sag의 정의에 따라 동적전압보상기의 on/off 제어를 수행하였다. A계통 모델링을 포함한 모든 시뮬레이션은 PSCAD/EMTDC 상에서 구현하였으며, RMS 전압 측정 및 Voltage Sag 검출 신호, 그리고 동적전압보상기의 동작 전 후에 따른 순시 부하전압 파형을 결과로 다룰 것이다.

전력소비는 꾸준한 증가를 보이고 있지만 연료가격의 증가와 환경 및 사회적 문제로 발전설비를 늘리는 것은 제한적이다. 따라서 발전설비를 추가하지 않고 전력수급의 안정화를 꾀하기 위해 최근 소비자가 전력시장에 참여하는 수요반응이 주목을 받고 있다. 본 논문은 수용가의 전기 사용료 절감 측면에서 수요반응을 분석해 보았다. 먼저 수용가의 부하패턴을 분석하는 기준을 제시하고 그에 따라 현재 우리나라에서 시행하고 있는 대표적인 수요반응인 계시별 요금제(TOU, Time of Use)에 따라 부하 사용패턴을 재조정함으로써 오는 전기 사용료 감소량과 부하율을 계산하였다.

최근 HVDC의 설치가 증가하면서 HVDC 컨버터에 의한 고조파가 계통에 영향을 끼치고 있다. 고조파는 전압 왜곡, 손실 증가, 과열 등의 문제를 야기하므로 고조파 필터를 통해 제거되어야 한다. 효율적인 고조파 필터 설계를 위해서는 계통의 고조파 임피던스에 대한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 PSS/E에 내장된 IPLAN 프로그램을 사용하여 계통의 고조파 임피던스 특성을 분석하였다. 계통 요소의 모델링은 집중 부하모델 4와 과도 리액턴스 발전기 모델을 사용하였다. 중첩 원리를 이용하여 PSS/E에 내장된 IEEE 25모선에서 1차 고조파에서 70차 고조파까지의 고조파 차수 변화에 대한 계통 임피던스를 계산하였다.

High Voltage Direct Current(HVDC) System용 AC 필터는 특정 고조파 영역에서 낮은 임피던스를 제공하여 AC 계통으로 유입되는 고조파를 억제시킴과 동시에 무효전력의 공급원으로서의 역할도 수행한다. 대부분의 전류형 HVDC System은 12개의 Pulse로 동작하기 때문에 $12n{\pm}1$차의 특성고조파를 발생시키는데 HVDC System에서는 이러한 특성고조파들을 저감시키기 위한 Harmonic AC Filter가 주로 사용된다. 본 논문에서는 HVDC System용 AC 필터를 설계할 때 고조파 저감을 고려한 다목적 최적화 알고리즘을 제시함으로써, 향후 시스템의 안전성과 효율성 측면에서 기여할 수 있는 실제 HVDC System용 AC 필터 설계 적용에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

전압 안정도를 향상 시키고 무효전력을 보상하는 방법 중 하나로 정지형 무효전력보상설비(SVC, Static Var Compensator)를 사용한다. 특히, 전기로(EAF, Electric Arc Furnace) 등 비선형 부하가 주를 이루는 철강 민수 사업자의 부하는 단시간 내에 전류 변화가 급격히 일어나며 큰 전압 변동을 일으키므로 무효전력 보상설비를 적용하여 안정적인 전력을 공급하고 전력 품질을 확보해야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 LS-Nikko 동제련 온산 공장에 역률 보상을 목적으로 무효전력을 제어하기 위한 ${\pm}100[MVar]$ SVC 시스템 모델을 소개하고, 그 특성에 대한 이해를 돕고자 한다.

국내에 수요자원 거래시장은 개설이 되었지만 아직까지 여러 목적에 맞는 최적 입찰전략에 대해서는 논의된 바가 많지 않다. 본 논문에서는 수요자원 중에서도 특히 산업용 수용가 ESS(Energy Storage System)에 대해서 경제성 DR(Demand Response) 시장에 참여 할 때 최대의 이익의 얻을 수 있는 입찰전략을 제시하였다. 그리고 이익 뿐만 아니라 유찰 위험까지 고려할 수 있는 현대 포트폴리오 이론을 적용한 입찰전략을 제시하였다.

The application of fault current limiter(FCL) reduces power system fault current for circuit breaker to operate properly due to reduced fault current. Also FCL reduces through fault current to the power system equipments. But FCL has changed power system parameters for short time, before application the magnitude of register, triggering current and protective relay coordination have to be studied. In this paper we will examine protective relay coordination with FCL. And propose better solution to assist improving of power system operation through the application of FCL.

This paper presents an anaysis of parallel operated HVDC and AC transmissions' transient stability and control analysis by using PACAD/EMTDC program. We measured and analyzed power trasfer in case of various operating conditions including ac, dc faults to find an effects to the power system of the operating conditions. In this project, Simulation of ac/dc parallel system that maximize margins of the ac system and allow a higher power transfer is performed and analyzed.

합천 제2수력 수차발전기 용량증대사업($1,200{\rightarrow}1,800kW$)에 따른 실시설계 시 계통연계 가능여부를 한전으로부터 확인한 결과, 해당 배전선로에 기 연계된 분산형전원에 의해 전압 상한치를 이미 상당히 초과하여 연계 불가한 것으로 회신받음에 따라 계통연계범위 이탈문제 해결 및 해당 배전선로 연계를 위한 위한 설비설계 방안을 고찰하였다.

디지털 변전소를 위해 IEC61850 국제 표준 프로토콜을 적용한 보호계전기(IED), 게이트웨이, HMI등이 필드에서 사용되고 있고, 전체 디지털 변전소를 위한 병합장치(Merging Unit: MU)등도 실제 운영되고 있다. 디지털 변전소는 기존 변전소를 효과적으로 운영하기 위해 필요한 높은 수준의 가용성과 전송능력이 필요하다. IEC TC 57 WG10은 디지털 변전소를 위한 이중화 사양으로 IEC SG65C WG15의 IEC62439-3/4 고속 절체 네트워크 운영 프로토콜(Highly Available Seamless Redundancy: HSR),(Parallel Redundancy Protocol: PRP)들을 추천하고 있다. 본 논문에서는 프로세스 버스의 병합장치(MU)로부터 계측된 전류와 전압을 고속 이더넷을 통해 샘플 계측값(Sampled Measured Values: SMV)을 전송받고, 고정밀 IEEE1588v2 PTP(Precision Time Protocol) 시각동기를 하며, 스테이션 레벨에서 MMS와 GOOSE 통신을 하는 계전기와 성능에 대한 것이다.

배전 계통 산업 현장에서는 스위칭 소자 및 제어장치, 전 자기기들이 한 대 맞물려 증가하고 있다. 또한, 스마트 그리드(Smart Grid) 및 마이크로 그리드(Micro Grid)의 개념이 도입되면서 분산 전원 이 널리 보급되고 있다. 이로 인해 현장에서는 많은 전기전자기기들이 설치되어 운영 중에 있고, 이것은 noise 및 고조파와 같은 왜란이 발생 되는 원인을 초래하고 있다. 왜란은 여러 전기 전자 장비들의 데이터 취득 왜곡 현상을 발생시키고, 이러한 데이터 손실로 인해 기기들의 오동작 및 사고를 발생시킨다. 대표적인 왜란으로는 common mode noise 같은 대지(大地) 등의 기준점과 각 신호선 사이에 나타나는 노이즈가 있으며, 선로 및 장비 특성에 따라 기수 및 우수 고조파가 있다. 이러한 왜란들은 전자기기들의 오동작 및 신호의 부 정확성으로 제품 신뢰성에 문제를 초래한다. 특히 데이터 계측 실패 및 Serial 통신을 함에 있어서 신호 손실을 발생시켜 데이터 변형을 초래한다. 이로 인해 배전선로에 위치한 전자기기들이 왜곡된 데이터로 동작을 하게 되고 이는 곧 선로의 사고를 발생시키게 된다. 따라서 왜란들을 사전에 방지하여 기기 오동작 및 부동작을 예방하기 위해서 산업계에서는 왜란에 대한 인식을 지속적으로 증가시키고 있다. 실제 현장에서도 이와 같은 왜란으로 인해 기기 오동작을 하는 경우가 많으며 이를 해결하기 위한 여러 신호처리 기법을 적용하고 있다. 이에 본 논문에서는 여러 종류의 샘플링 데이터 량을 생성할 수 있도록 샘플링 속도를 다변환(Multi-interchange)하고 각 샘플링 속도에 맞게 계측된 샘플링 데이터를 DFT 신호 처리하여 왜란으로부터 강건한 계통 주파수를 계측한다. 또한, 주파수 별 DFT 값을 Table화 하여 계통 주파수를 찾아낸다.

현재 개발도상국은 전력망 부족으로 심각한 전력난을 겪고 있는 반면 우리나라는 전력망이 점차 포화되어 관련 산업 일자리가 줄어들고 있다. 이에 대한 대책 중 하나로 우리나라의 우수한 전력망을 해외로 수출하는 방안이 떠오르고 있다. 그러나 현재는 발전설비 및 송 변전 설비와 같이 부분적으로 수출하고 있기 때문에 전체 전력망 계획이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 개발도상국에 전력망 수출을 위해서 필요한 부하, 발전, 송전을 추정 및 예측하고 설계하는 방법론을 제안한다. 또한 총 비용(송전비용)이 최소가 되는 전력망을 구축하기 위해 Still 식을 이용하여 경제전압을 선정하고 제안하는 3가지 사례의 경제성을 비교한다.

DTS(Dispatcher Training Simulator)는 EMS(Energy Management System) 전력계통 모델을 기반으로 off-line 환경에서 운영되는 급전원 훈련용 시뮬레이터이다. 전력거래소 중앙전력관제센터는 DTS를 이용하여 다양한 상황별 고장복구 훈련을 시행하고 있으며, 계통 검토 검증에도 활용하고 있다. 본 논문은 DTS를 활용하여 육지계통 UFR 동작과 광역정전 발생을 모의하고, 그에 따른 전력계통 변화와 정상운영 조치 시뮬레이션 결과에 대해 소개하고자 한다.

본 논문은 전력계통 과도안정도 해석에서 많이 쓰이고 있는 가스터빈 모델인 GAST 모델과 GAST2A 모델에 대해서 과도안정도 관점에서 모의 비교한다. 두 가스터빈 모델은 1기 무한모선으로 계통을 구성하여 정상상태에서 조속기 10% 스텝응동 특성을 모의하여 서로 응동특성이 같도록 모델정수를 튜닝하였다. 그리고 발전단에 150 ms 3상 단락사고를 발생시켜 과도상태 특성을 비교하였다. 3상 단락사고인 경우 배기가스 온도제한이 없는 정상 출력상태인 경우와 온도제한 제어특성이 활성화 되는 출력인 경우를 상정하여 비교 분석하였다.

본 논문에서는 기존 전류형 HVDC(High Voltage Direct Current) 토폴로지에서 DC단에 직렬로 MMC(Modular multi-level Con verter, MMC) 토폴로지를 결합하여 대용량의 전력을 전류형 HVDC로 사용하고, 소용량 전력을 MMC로 사용 및 전력을 컨트롤하여 전류형 HVDC의 점호각을 최소로 가져갈 수 있는 토폴로지를 설계하였다. 이러한 토폴로지는 최소점호각 제한을 적게 할 수 있고, 동일출력 DC전압 조건하에서 무효전력발생을 적게 할 수 있는, 기존 전류형 HVDC에 MMC를 추가한 새로운 하이브리드 HVDC용 AC/DC컨버터의 구조이다. 타당성 검증을 위해 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 수행하였다.

에너지 관리시스템(Energy Management System)을 통해 전력계통을 안정적이고 효율적으로 운영하게 되고 이때 취득데이터의 오류나 통신 불량으로 인한 취득 불가 상태가 발행 하는 것은 상태추정이 추정한 값을 통해 보정할 수 있지만 차단기 상태나, 임피던스의 입력오류 등의 토폴로지에 영향을 주는 부분과 데이터를 상태추정으로 보정한다고 하여도 기본 데이터의 Good상태 유지는 필요하여 논문의 취득 데이터 체크 방안을 제시한다.

전력계통의 오프라인 해석에 가장 보편적으로 사용되는 시뮬레이션 프로그램으로는 PSS/E와 DSATools가 있다. 두 개의 프로그램 모두 PSS/E Raw Data Format을 조류계산을 위한 기본 입력 Data로서 사용하고 있다. Raw Data는 모선 번호를 이용하여 계통의 토폴로지를 구성하고, 전력계통 해석을 수행한다. 오프라인 해석에서는 모선 번호를 이용한 해석이 가능하다. 하지만, 모선 개수가 변하는 실시간 환경에서는 모선 번호 기반의 해석이 어렵다. 본 논문에서는 실시간 환경에서 온라인 DSATools를 이용한 해석이 가능 하도록 설비명이라는 개념을 도입한다. 이 설비명 기반의 온라인 DSATools를 실시간 EMS와 연계를 위한 시스템 구성 및 데이터 종류에 대하여 알아보도록 한다.

This paper analyzed the impact of Voltage Sourced Converter High Voltage Direct Current(VSC HVDC) connected an offshore wind power on the Jeju Island electrical power system. Wind power output fluctuates with the changing of wind speed. By changing wind power output occupancy into 100%, 60%, 10% respectively, we can understand the bus voltage distribution controlled by VSC HVDC. PSS/E is used to analyze steady-state simulation results which show effectiveness of the VSC HVDC for Jeju Island power system.

This paper presents the transient state characteristic and single phase ground fault occurred by deterioration of surge arrester when offshore wind turbine is struck by lightning strike. The wind turbine and submarine cable data are based on the 2.5GW offshore wind farm planned in South Korea Southwest Seashore. During lightning strikes, additional ground fault can lead to damage of the generation components. So, the sensitive analyses are conducted in order to investigate the effects of lightning strike on offshore wind farm.

한국전력계통은 전체 계통부하의 약 40%가 수도권에 집중되어 있다. 반면 발전설비의 경우 설비용량의 약 20%가 수도권에 위치하고 있다. 그러나 이 설비용량의 대부분은 복합 발전소로 구성되어 있다. 향후 동해안 지역의 경우 신한울 원자력 발전소 등 대규모 기저발 전원이 투입될 계획이다. 발전설비의 증가에 따라 전력을 수도권으로 수송하기 위한 송전설비계획도 수립되어 있는 상황으로 위와 같은 계통의 특성이 더욱 심화된다. 2018년의 경우 신한울 원전이 동해안 지역에 신규 투입될 예정이다. 그러나 송전설비계획에 따른 신규 송전선은 이보다 다소 늦은 시기에 투입될 예정이다. 이에 따라 동해안으로부터 수도권으로 전력을 송전하는 765kV 송전선 고장의 파급효과가 매우 심각할 것으로 예상된다. 특히 수도권의 복합이 대부분 정지한 off-peak 부하 상태에서 상정고장이 발생할 경우, 수도권 지역의 전압불안정 문제가 발생할 가능성이 있다. 이 논문에서는 2018년도 계통상황을 기반으로 동해안 765kV 상정고장 상황을 고려하여 수도권 전압안정도를 확보하기 위한 병렬 FACTS설비 투입 개소를 선정하는 방안을 제시한다. 또한 위 방안을 적용한 선정 결과를 제시한다.

Power system has been improved during for a long time by customers demand. Power suppliers has researched the power system component for more electricity transmission. One of the research is apply the thermal conductors in new cable. The operational temperature of thermal conductors is higher than normal aluminum that thermal conductor is composed of aluminum, Zr(zirconium) and etc. Increase of operational temperature is growth of the transmission capability. Power suppliers was concerned about the increase of operation temperature by thermal conductors. Therefore, the thermal conductor has the possibility that expanded application in power system. In this paper analysed effect of thermal conductor in power distribution system.

주한미군 전력공급 변전소는 남북대치 상태라는 군사적 특수성 때문에 설비의 주기적 유지보수 및 관리가 무엇보다 중요하다. 동두천 주한미군 이전계획에 따라 소요산변전소 설비보강은 중단되었고 전력설비 노후화는 더욱 심화되었다. 이로 인해 변전소 전력설비 안정성이 저하되고, 설비고장 발생시 사회적으로 큰 파장이 예상된다. 본 논문에서는 소요변전소의 노후설비 개선 필요성과 이를 위한 여러 방안을 실제 사례를 들어 설명하고자 한다.

Wind turbines causes instabilities on the grid as their penetration increase. To mitigate harmful effects from wind turbines, transmission system operator(TSO) set up some requirements to obligate for wind generation operator for grid connection. So wind farm management system(WFMS) has important role to follow requirement from TSO, WFMS calculates available real power by considering wake effects, and dispatches real power order to each wind turbine in wind farm to optimize for decreasing load fatigue. To verify operation of WFMS, real-time simulator(RTS) is necessary. This paper deals with RTS configuration to verify WFMS operation. RTS includes wind farm model and power flow code. Normally, wind farm equivalent simple model makes wind turbines in wind farm to one wind turbine mode which cannot verify power flow in wind farm and WFMS operation. Thus, this paper makes wind farm model using simple wind turbine model with transfer function. Matlab is used for make power flow code and wind farm model to impose RTS and those model is certified by PSCAD/EMTDC.

Technological advance of power elcetronic devices using semiconductor switches in last several decades, invoke the increase of switching devices' penetration in the system like STATCOM or HVDC and also, increase the difficulty to adjust switching characteristics in the virtual simulating configuration, which are not capable of reflect the detailed phenomena. To investigate harmful effect of switching devices into the grid, detailed modeling of power electronic devices are necessary, and the first step for entire grid modelling is simulate power system in time domain model. In this paper, simple two bus system with synchronous generator and infinite bus on the other side has been compromised in two simulation environment, using PSS/E and Matlab/Simulink. Comparing the result of two simulation result will give answers to the fundamental difference between two type of simulation environment.

The designed hybrid generation system (HGS) not only consider the voltage condition of grid connection point but also do reactive power support according to the transmission system operator's directions. The PCS operation plan in HGS should be supported by precise transferred quantity expectation about reactive power because the system has large physical areas and also be interconnected with grid through long transmission system. Therefore, the realistic measuring process about transferred reactive power quantity by utilizing HGS is required to consider additional compensation plan. In this paper, an reactive power transferred capability of HGS with expected parameter is analyzed, and imposed to the simulation process that is performed on EMTDC environment. Basically, grid information and system characteristics were utilized with Jeju island in Korea, and the performance analysis is carried out based on the composed layout in ongoing project.

본 논문에서는 SUDP 알고리즘을 사용해서, 러시아와 한국 그리고 일본의 전력계통을 연결하는 동북아 슈퍼그리드를 2022년부터 2025년까지 시뮬레이션해보고, 북상조류량을 이용하여 제약발전 및 비발전 정산금의 증감량을 분석해보고 그를 통해 동북아 슈퍼그리드의 효용성에 대해 살펴보겠다.

The increasing penetration of renewable energy based distributed generation(DG) sources in low-voltage grid feeders has been receiving increased attention. High penetration of renewable energy generation in a distribution system can cause power quality and efficiency problem. In this paper, the operating plan for ESS and the efficiency analysis on RES(Renewable energy source) concentrated distribution system.

전력 계통은 전력을 목적지로 전송한다는 관점에서 하나의 그래프로 볼 수 있다. 그래프를 형성함에 있어서 목적에 따라 어떠한 구성으로 이루어지는지 달라지기 때문에 전력 계통의 토폴로지(topology) 분석이 필요하다. 실제 전력 계통망의 연결 구조를 보면 노드(node)와 링크(link)의 관점에서 해석이 가능하다. 예를 들어 모선, 발전소, 변전소 등을 하나의 노드로 서로 간에 연결 된 선로들을 링크로 볼 수 있다. 따라서 이러한 그래프 모델을 적용해서 전력망을 해석하고 토폴로지 특성을 분석할 수 있다. 본 연구는 미국 송전망과 국내 송전망의 실제 데이터를 이용하여 토폴로지 특성을 비교 분석한다.

국내 전력계통의 대형화에 따른 고장전류의 증가로 인해 한류리액터 설치사업이 지속적으로 시행되고 있다. 그러나 한류리액터의 설치로 인해 과도안정도가 저하되어 추가적인 계통운영 대책이 동시에 검토되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 기존 한류리액터 설치 개소에 초전도한류기를 대체 적용할 경우, 전압안정도 및 과도안정도가 개선되는 효과를 분석하고자 하였다. 초전도 한류기의 적용을 통하여 한류리액터의 설치목적인 고장전류의 제한조건을 만족하면서도 한류리액터 설치로 인한 단점인 전압안정도 및 과도안정도 저하 문제까지 해소할 수 있을 것이다.

전력계통의 주파수 변화는 부하와 발전력 간 불균형에 의해 발생한다. 발전력 부족에 의해 수급 불균형이 발생한다면 계통 주파수는 부하와 발전력 간의 균형이 다시 이루어지는 점까지 저하하게 되며, 부하와 발전력 간의 수급균형이 이루어지지 않으면 계통은 붕괴된다. 저주파수 부하차단은 일정 시간 내에 부하와 발전력의 균형을 맞춤으로써 계통 붕괴를 방지하기 위한 것이다. 국내의 전력계통은 시간이 지날수록 점점 변화되고 있다. 예를 들어 태양광, 풍력 등의 신재생 에너지인 분산전원, 전력저장 장치 등이 계통의 한 부분이 되고 있는 것이 그 예이다. 이런 변화에 따라 저주파수 부하차단의 방식도 이런 변화를 염두에 두고 적용돼야 한다. 따라서 계통 변화에 따른 저주파수 부하차단 관련 규정 또한 변화가 필요하다.

2015년 현재 한국에는 지지물 890만기, 전선 125만km, 변압기 200만대 등 지구에서 달까지의 거리를 왕복하고도 지구 둘레를 11 바퀴나 돌 수 있는 방대한 배전 전력설비가 시설되어 있다. 이러한 전력 설비들은 마치 모세혈관처럼 분포되어 전국 구석구석 전력을 공급하고 있다. 또한 배전지능화, NDIS등 여러 가지 계통운영 시스템을 활용하여 이러한 방대한 설비를 효율적으로 관리하고 있다. 그러나, 최근 급증하고 있는 분산형전원은 이러한 효율적인 운전에 여러 가지 장애가 되고 있다 (2015년 현재 116,165개, 3,600MW의 분산형전원이 운전중). 분산형 전원의 발전에 따른 배전계통의 전압상승, 보호협조체계 혼란 등 여러가지 문제점들이 발생하고 있는 것이다. 따라서 분산형전원의 배전계통 연계기 그 문제점을 최소화 할수 있는 방안을 제시하였다.

본 논문에서는 MMC-HVDC에서 스위칭 디바이스의 전류용량을 고려하면서 순환전류를 제어할 수 있는 새로운 제어기법을 제안한다. 불평형 전압 조건에서 유효전력과 무효전력에는 기본 주파수의 두 배에 해당하는 주파수 성분이 포함된다. 따라서 유효전력 제거를 위해 역상분 전류를 주입하되, 기존의 $I_{dc}/3$가 아닌 각 암의 유효전력을 계산하여 지령치를 인가하는 새로운 방식의 제어기법을 제안한다. 제안한 기법은 PSCAD/EMTDC를 이용한 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

복잡화된 국내 전력계통의 부하는 지속적으로 증가하는 반면 새로운 설비의 건설이 어렵고, 지역 편중화된 발전설비 때문에 선로 과부하, 고장전류, 전압안정도 문제가 발생하고 있다. 초고압 선로의 고장은 계통을 크게 불안정하게 하기 때문에 고장에 의해 영향을 받는 지역과 고장 후 계통의 조류변화를 분석하는 것은 중요하다. 현재 고장의 영향을 분석하기 위하여 조류계산을 통한 정적해석과 시모의를 통한 동적해석을 사용하다. 그리고 좀 더 큰 그림을 그리기 위하여 각종 전압안정도 지수를 사용한다. 하지만 일반적으로는 고장이후 계통에서 유효전력 흐름에 변화가 있는 지역을 분석하기 위해서는 번거로운 작업이 필요한 단점이 있다. Generation loass coefficient(GLC)는 transmmision loss factor(TLF)에서 발생한 문제를 분석하기 위해 제안되었고, load loss coefficient(LLC)는 각 부하에 전력을 공급하기 위해 발생하는 손실을 발전기별로 분석하기 위해 제안되었다. 위의 두 지수는 계통해석을 위해서 제안된 것은 아니었으나 전력조류추적기법을 기반으로하여 개발되었기 때문에 계통의 전력조류 흐름 변화에 대한 정보를 담고 있다는 특징이 있다. 본 논문에서는 GLC와 LLC의 개념에 대하여 설명하고 계통에서 발생하는 고장의 영향을 해석하는 관점에서 GLC와 LLC를 활용한다. 시뮬레이션 결과를 통해 GLC와 LLC지수로 계통에 대한 이해를 높이는 방안에 대하여 제안한다.

본 논문에서 제시하는 상태추정 알고리즘은 SVC(Static Var Compenstor) 시스템에 적용되어 시스템이 연계되는 계통의 모선전압, 전류, 역률, 플리커 성분과 같은 상태 변수들의 측정된 값을 이용하여 시스템을 운영하기 위한 정보로 활용된다. 토폴로지 프로세서 및 상태추정을 이용하면 SVC 시스템 제어의 속응성 향상 및 신뢰도 향상으로 시스템 운용의 효율성을 제고할 수 있다.

This paper analyze scenario of feeder wire fault that occurs in the AC feeding system considering train position. The fault location of AC feeding system is calculated by measuring impedance. However, in this way, estimation error can be occurred because of tie connection, boosting current, etc. Therefore, it's hard to find fault location, so that it is required to detailed circuit analysis according to fault location. We analyze the short circuit impedance values with respect to feeder wire fault according to a train position. In this paper, PSCAD is used for modeling and analysis of AC railway feeding system.

에너지저장장치, 태양광 발전기, 전기자동차 등 직류 사용설비의 급증으로 인해 직류 배전 혹은 직류 마이크로그리드에 대한 관심이 증가하고 있다. 직류 배전은 전력변환을 최소화하여 효율이 높고 수변전 설비 공간이 절약되는 장점이 있다. 하지만 직류를 통해 계통에 연계된 부하와 설비들은 별도의 제어가 없으면 관성과 주파수-부하 반응을 제공할 수 없다. 따라서 직류 배전 투입이 늘어날수록 전력계통의 관성과 주파수-부하 반응이 감소하게 되어 계통 주파수 변동 발생 시 변동 속도와 크기가 증가하게 된다. 때문에 계통 운영자는 더 많은 주파수 조정 예비력을 확보하여야 한다. 본 논문에서는 동요방정식을 이용하여 직류 배전 투입에 따라 계통 관성과 주파수-부하반응이 줄어듦에 따라 변하는 필요 주파수 조정 예비력 량을 계산하는 방법을 제시하고 있으며 MATLAB을 이용하여 직류배전 투입 비율에 따른 필요 주파수 조정 예비력 량 변화를 모의하였다.

As the effect of global warming continues, surge rates in Korea are also getting increased. Although there are devices to protect distribution line from the surge like lightning arrester, insulation of the lightning arrester can be destroyed if frequent surge occurs in distribution line. This paper assumed that the lightning surge hits the lightning arrester and make this device's insulation destroyed. This paper also simulated these processes utilizing EMTP/ATPDraw and verified voltage behavior when faults such as line to ground fault due to frequent lightning surge occur in lightning arrester.

한전 계통의 수도권 부하 밀집과 지중화 선로 증가로 인해 수도권 345kV 계통 과전압이 큰 문제가 되고 있다. 조상설비 투입 후에도 과전압이 문제가 되는 경우, 과전압 해소를 위한 다른 방안이 필요하다. 본 논문에서는 345kV 과전압 해소를 위한 345kV-154kV 변압기 탭조절 방안을 검토하였다. 효율적인 과전압 해소를 위해 탭 감도를 이용하여 탭 조절을 수행하였다. 또한 일반적인 경우 345kV-154kV 변압기의 2차측 전압을 올리면 1차측 전압이 떨어지지만 본 논문에서는 그렇지 않은 경우를 찾아내고 해당 원인을 분석하였다. 모의를 위한 데이터는 2014년 한전 과전압 모의 데이터를 사용하였다.

DC 그리드가 실현되기 위해서는 이를 둘러싸고 있는 AC 시스템 간의 상호작용에 대한 이해가 필요하며, 차단기의 용량을 결정하거나 차단기를 동작시키기 위한 보호 계전기의 정정 등에 고장 전류값이 사용되기 때문에 사고 발생시 고장 전류에 대한 검토가 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 DC 그리드의 내에서의 고장 전류 특성을 파악하기 위해 PSCAD/EMTDC를 이용하여 Point-to-Point VSC HVDC 그리드를 구성하여 Pole 상태 및 고장 종류에 따른 DC 그리드의 고장특성에 대한 연구를 수행하였다.

세계 각국은 에너지 환경, 안보 및 경제에 능동적으로 대처하기 위해 신재생에너지 개발에 국가적 역량을 집중하고 있으며, 그 중 기술의 완성도 및 경제성이 가장 앞서있는 풍력발전 분야의 참여 비중을 점점 확대하고 있는 추세이다. 그러나 풍력에너지 활용의 효율성, 전력의 품질면에서 1~2기 정도의 풍력발전기의 계통연계는 효과적이지 못하기 때문에, 수기에서 수십기의 대용량 풍력발전기로 구성된 대단위 풍력발전단지를 통해 전력을 생산, 공급하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 논문에서는 RTDS 시뮬레이터를 이용하여 제주도 한경풍력발전단지의 실시간 시뮬레이션 환경을 구축할 수 있는 3MW급 DFIG 풍력발전기를 모델링하여, 3MW, 5기로 구성된 풍력발전단지를 RTDS를 이용하여 구현하였다.

발전설비의 불시정지, 예상치 못한 전력수요 급증 등 전력수요와 공급의 불확실성에 대비하기 위해 예비력을 운영 하고 있다. 최근 풍력발전원의 지속적인 증가로 풍력발전 출력값과 예측값의 차이인 예측오차에서 기인하는 풍력발전출력의 불확실성 또한 예비력 산정 시 고려할 주요 요소로 논의되고 있다. 본 논문에서는 발전력의 상당 부분을 풍력발전원이 담당하는 전력시스템에서 산정된 운영예비력의 적정성을 평가하는 방안을 제시하였다. 기존의 전력수요 예측오차, 발전기 불시정지 뿐만 아니라 풍력발전원의 불확실성을 모두 고려해 산정된 운영 예비력의 적정성을 평가한다.

Currently, Studies on improving the reliability of power supply is becoming an important issue because of the increase in demand of the electric power system. Therefore necessity of automation in distribution system is increasing day by day. However, a measured voltage data from FRTU of distribution automation system is incorrect because of installation space limits. Therefore there is a need of system analysis method by considering the characteristics of the distribution system. For a distribution system, applying the power flow method of transmission system has some problems, as distribution is radial system and it has unbalanced load. Therefore power flow by considering the characteristics of the distribution system have been studied. Existing power flow analysis of the distribution system has different methods like direct analysis method, backward/forward sweep method, modified method of newton raphson etc. In this paper, an improved power flow analysis method based on backward/forward sweep method is proposed in order to efficiently operate the distribution automation system. The proposed method of power flow has been verified through the result of case study.

EMS(Energy Management System: 에너지 관리 시스템)에서 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition: 집중원격감시 시스템)은 RTU(Remote Terminal Unit), RCC(Remote Control Centre) 등을 통해 데이터를 취득한다. 이렇게 취득된 데이터는 토폴로지(Topology)를 구성하고, 계통을 감시하고 해석하는데 사용된다. EMS에서 계통해석 기술은 발전, 송전, 변전, 배전 계통이 유기적으로 결합되어 원활한 전력의 공급과 높은 신뢰도를 제공할 수 있어야 하는데 이를 위해서는 항상 신뢰할 수 있는 데이터를 사용해야 한다. 하지만 SCADA 취득 데이터는 통신 선로 상의 지연 등 통신 오류를 포함하고 있기 때문에 항상 신뢰할 수는 없으며, 오차를 포함한 측정 데이터를 사용하여 계통 해석을 할 경우 계통 해석 결과 전체를 신뢰할 수 없게 된다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 원격 장치 신호 품질 불량 시 계통해석 데이터를 보다 신뢰할 수 있도록 취득, 사용하는 방안에 대해 제안한다.

병행하는 가공송전선로에서 휴전된 선로에 유도되는 전압은 수백에서 수만 볼트에 이른다. 이 때문에 휴전된 선로의 작업을 위해 선로의 양단 발 변전소에서 접지개폐기를 통하여 선로 접지를 하는 것은 물론 잔류 유도전압 제거를 위해 선로작업구간 근처 양단 철탑에도 접지를 시공하고 선로작업을 시행한다. 선로작업 완료 후 가압 시 발 변전소의 접지개폐기 개폐상태는 근무자가 감시제어시스템을 이용하여 확인 가능하다. 개폐기간 인터록시스템으로 접지상태에서 선로가압은 불가하지만, 선로에 작업자가 설치해 놓은 접지선이나 접지설비 등은 발 변전소 운전자가 접지제거 상태를 작업자에게 인위적으로 확인한 후 가압하는 방법으로 인하여 인적 실수에 의한 접지 중 가압되는 선로고장이 종종 발생되고 있다. 이러한 고장을 방지하기 위한 선로 상 접지 모니터링 시스템의 필요성이 있다.

전력수요의 증가 및 대규모 발전단지의 확장, 송 배전설비 확충의 어려움으로 계통이 복잡해지고 광역 정전 발생의 가능성이 증가하고 있다. 광역 정전 발생 시, 이로 인해 발생할 경제적 손실, 사회전반에 파급될 결과와 영향은 심각한 수준이므로 신속하고 안전한 복구방안의 수립이 중요하다. 또한 신속한 계통복구를 위해 정전 시 복구가능시간을 산정하고, 계통복구절차 방안을 제시하는 것이 중요하다. 우리 나라 계통복구절차를 보면 최초정전상태평가, 발전기상태평가, 계통복구방법 선택, 부하복구를 통한 정전복구 단계로 나눠볼 수 있다. 발전기상태 평가 단계에서 발전기들의 상태를 파악한 후, 기동순서를 결정한다. 본 논문에서는 광역정전 시 발전기 특성을 고려한 전력계통 복구를 위한 수학적 정식화를 하고 향후 연구 방향을 살펴보았다.

Many unbalanced factors of underground transmission power cable, such as burying types and the length difference of the cable between each minor section, etc will cause the impedance unbalance and excessive circulating current between cables. So this paper presents the analysis of sheath circulating current in accordance with the distance between the center conductors and phase arrangement. ground resistance value changes on 154kV transmission system. Based on these simulation results, this paper will contribute to the reduction method of sheath circulation current.

본 논문에서는 수중함의 전력시스템에 대한 안정성과 신뢰성 분석을 위해 고장나무분석 수행한 결과를 제시한다. 본 논문의 고장나무분석 결과는 추후 수중함 설계 시 현재의 전력 계통 체계에서 전력 생산부와 전력 변환부의 장비 추가와 전력 배전부 구조의 변경가능하게 함으로써 더 우수한 신뢰성과 안정성을 갖는 수중함을 설계 할 수 있는 설계 가이드라인을 제시한다.

수중함에서 전력시스템(PS:Power System)이란 함의 추진시스템 뿐만 아니라 함 내에 모든 부하들의 전력공급을 담당하는 매우 중요한 요소이다. 수중함에 있어 전력시스템의 고장은 안정성에 직결되는 요소이므로 이에 대한 분석과 신뢰성 확보는 필수적이다. 본 논문에서는 수중함의 전력생산부에서부터 부하까지 전력이 공급되는 과정을 전기계통도로 표현하여 이에 대해 고장나무분석을 실시하였으며, 기본구조와 계통 여유율을 고려한 전기적 구조의 고장나무분석을 실시하여 이에 따른 구조변화를 비교한다.

Accurate and robust load forecasting model plays very important role in power system operation. In case of short-term electric load forecasting, its results offer standard to decide a price of electricity and also can be used shaving peak. For this reason, various models have been developed to improve accuracy of load forecasting. This paper proposes a newly forecasting model for weather sensitive season including temperature and Cooling Degree Hour(C.D.H) data as an input. This Forecasting model consists of previous electric load and preprocessed temperature, constant, parameter. It optimizes load forecasting model to fit actual load by PSO and results are compared to Holt-Winters and Artificial Neural Network. Proposing method shows better performance than comparison groups.

이 논문은 빅데이터 활용을 위한 Cloud computing 기반 전력 시스템 해석을 위한 조류계산 알고리즘을 개발하고자 한다. 하지만 컴퓨터 연산 속도의 빠른 발전으로 이미 기존 조류계산 알고리즘을 이용하여 전력 시스템을 해석하는데 많은 시간이 소요되지 않는다. 그럼에도 불구하고 우리는 계통이 안전하게 운영될 수 있도록 하기 위해 다양한 상정고장을 고려하여 계통 해석을 해야 하며 또한 해석 결과와 그 원인과의 상관관계를 분석하기에는 많은 어려움이 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 Cloud computing을 이용하여 빅데이터 기반 조류계산 알고리즘을 구현하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 빅데이터 기반 조류게산 알고리즘 기반 계통 해석시 중간에 파생되는 결과나 최종 결과 등의 분석을 통해 보다 효율적이고 안정한 계통 운영에 기여할 수 있을 것이다.

본 논문에서는 국내 기존 제련 공장의 무효전력을 보상하기 위한 SVC(Static Var Compensator)의 구성과 제어기에 대하여 소개하고자 한다. 본 SVC는 제련 공장의 22.9kV 계통에 적용하는 보상장치로써 TCR(Thyristor controlled reactor), Air-core Reactor, 2,3,4,5차 고조파 필터, 제어반 등으로 구성된다. 이는 Hybrid SVC을 적용한 사례이다. 역율 제어와 전압 제어를 적용하여 전력 품질 확보를 기하고자 설계 되어졌으며 SVC의 용량 ${\pm}100MVar$가 적용되어졌다.

Energy Management System(이하 EMS)는 전기를 경제적으로 생산하여 효율적이고 안정적으로 공급하기 위한 종합전력에너지 관리시스템이다. 실시간으로 전달되는 전력, 설비 등의 각종 값을 이용하여 발전량을 계획하고 전력 계통을 감시하고 제어한다. 이러한 취득데이터는 EMS 데이터베이스에 저장되어 갱신되며 실시간으로 처리되고 있다. EMS 데이터베이스는 방대한 양의 취득 및 처리 데이터가 저장된다. 또한, EMS에서 기동되는 다양한 프로세스들이 접근하며 사용자가 정의한 쿼리문에 맞는 데이터를 전달해야 한다. 기동측면에서는 안정적인 삭제 및 생성이 되어야 하며 데이터베이스의 예기치 못한 문제 발생 시 사용자에게 알리고 효율적으로 대처 할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 EMS 데이터베이스에 대한 주요 특징을 알고 데이터베이스 상태에 대한 효율적인 감시 방안에 대하여 소개한다.

본 논문에서는 Synchrophasor에서 취득한 순시치 데이터에 이산푸리에 변환을 적용하여 정확한 실효치 전압과 전류를 계산하고 이를 이용하여 ${\pi}$-등가회로로 모의한 선로의 선로정수를 추정한다. 모의계통을 통해 검증하였다.

본 논문에서는 차세대 EMS(Next Generation Energy Management System : NG-EMS) 급전원 훈련 시뮬레이터(Dispatcher Training Simulator : DTS)의 이벤트 시나리오 기능 개발 및 모의에 대해 기술한다. DTS는 EMS 급전원의 훈련을 위한 시스템으로서 EMS와 동일한 동적인 환경에서 시스템 조작, 사고모의 및 사고복구 기능을 제공한다. 이벤트 시나리오 기능은 급전원 훈련교관의 훈련 진행을 위해 필요한 기능으로 이벤트, 이벤트그룹, 요청이벤트, 조건이벤트, 시간이벤트, 시나리오로 구성한다.

For the traceability of high current measuring sensors of high power testing department II(HPTD II) in Korea Electrotechnology Research Institute(KERI), additional comparison tests with reference test object were performed repeatedly. The first intercomparison has been carried out between the reference shunt for Asia and high current shunt of HPTD II in 2013. This paper compares the test results of the calibration in 2014 with them in 2015. The assigned new scale factor of high current sensors will be applied to high power tests in HPTD II until the next high current intercomparison.

전력수요가 급증하면서 발전량 확보에 대한 요구에 따라 원자력 및 화력과 같은 기존 주요 발전설비로 인한 환경오염 문제에 대한 관심이 높아지고 있다. 일본 3.11 대지진과 후쿠시마 원전사고는 공급 위주의 전력에너지 정책 패러다임에 변화를 주었다. 원자력발전소 건설 규제 및 대책요구에 대한 여론이 높아짐에 따라 전력산업 전반적으로 수용가의 효율적인 에너지 사용을 포함하는 지능형 전력망(Smart Grid)과 수요반응(Demand Response) 기술이 화두가 되고 있다. 배전 시스템내의 어플리케이션 간의 정보 교환은 IEC TC-57 WG-14에 의해 IEC 61968 표준 규격으로 정의되고 Part 4인 "Records and Asset Management"에 기술된 규격에 대한 이해를 요구하고 한다. DMS와 GIS 시스템과 기존 연동하여 이러한 소규모의 마이크로그리드 시스템의 플랫폼으로 활용하도록 데이터교환 및 외부 GIS를 플랫폼으로 활용하는 통신 프로토콜을 소개하고자 한다.

이 논문은 다수의 시간구간을 동시에 고려할 수 있는 파라미터 추정 방법에 대하여 기술하고 있다. 차수가 같은 다수의 다항식에 동일한 근이 포함되어 있을 때, 다항식들의 동류항 계수들을 합한 새로운 다항식에도 동일한 근이 포함되어 있다. 만일 다른 시간구간의 데이터에 동일한 모드가 존재하면, 각 예측오차다항식의 계수들을 합하여 새로운 다구간 예측오차다항식을 형성할 수 있다. 이 다항식의 해에는 다수의 시간구간에 대한 존재하는 동일한 모드가 포함되어 있다. 그러므로 한 번의 미지수 계산으로 다수의 시간구간에 포함된 중요 파라미터를 추정할 수 있다.

The distribution system is operated radially in which electrical grid is complex. If a fault occurs in distribution system, it can make a huge impact on power supply. Therefore, The distribution contingency analysis is proposed in this paper based on the reference [1]. Using RSI (Restoration Section Index) calculated by feeder margin and section load, the operator can grasp restoration capability quickly.

An area of severity (AOS) assessment is defined as a set of the fault positions that can result in the voltage sag bigger than certain level for sensitive buses simultaneously. Using the AOS assessment, the location of devices for compensating voltage sag can be determined as the site expected to less voltage sag at the sensitive bus. The energy storage system based on the control strategy emulating the traditional synchronous generator can contribute the fault current with fast response. Therefor are of venerability (AOV) can be reduced. The energy storage system installed by the AOS assessment has function which can experience relatively less voltage sag in addition to the conventional role of energy storage.

Voltage sag phenomenon is known as one of the important problems that brought huge economic losses in the modern industry. The voltage sag assessment is to predict an annual expected sag frequency (ESF) at concerned consumers caused by fault in the system. An area of severity (AOS) assessment is defined as a set of the fault positions that can result in the voltage sag bigger than certain level for multi-concerned buses simultaneously. This paper introduces how to determine a method for evaluating the voltage sag performance based on the AOS assessment.

DC-DC 컨버터를 이용한 전기 장판 전원 장치를 만들어 직류 전압 제어를 통해 노이즈를 제거 하여 구동시 발생하는 전자파 및 전자 소음을 제거 하는데 미치는 영향을 연구 한다.

미국의 시장조사기관 파이크 리서치에 따르면, 마이크로그리드가 창출하는 연 매출은 2018년에 127억 달러에 달할 것으로 전망된다고 밝혔다. 세계적인 에너지 믹싱 추세에 따라 마이크로리드는 생각보다 우리에게 더 빠르고 가까이 다가오고 있다. 전문가가 아닌 수용가가 수요관리를 위하여 마이크로그리드를 설계하고자할 때 어떤 분산전원을 얼마나 설치해야할지 설계하는가하는 방법은 매우 복잡하며 수용가의 부하패턴, 운영목적, 운영방법 등에 따라 다르다. 본 논문에서는 부하를 산업용, 교육용, 일반용으로 일반화하여 마이크로그리드 구성요소의 용량결정 방법을 제시하고자한다.

From the results of previous my paper [10] in 2015 year of economic and electrical power storage research conference in Naju, this paper describes an application of autoregressive and moving average (ARMA) model to forecast hourly average wind speed (HAWS) in Jeju island. The models are used to build up short-term forecast of hourly average wind speed by the weighted sum of previous wind speed values.

Since $20^{th}$ century, along with the rapid industrial advancement, the concentrated urban development in specific large cities have made people migrate to those cities, thus causing problems in the power system stability. In case of Korea, more than 40% of the power system demand comes from the consumers in Seoul Metropolitan area and the rate is expected to increase. With the continuous increase of power demand, in order to meet the demand for system reliability improvement, the power system was multi-looped for reliability enhancement, the problem of fault current happened. In this situation, there are several methods for fault current reduction likes current limiting reactor, replacing circuit breaker, splitting busses, etc. But these methods reached its limit, power system needs more fundamental solutions such as grid segmentation. In this paper, we assume grid segmentation already has been progressed using VSC BTB HVDC. Then, this paper discusses operating point of HVDC in metropolitan area considering loss minimization and handy flow control. The simulation is proceeded on 2027 KEPCO system.

2015년 발,송,배전 설비 신설, 변경과 최대부하82,000MW에 대비하여 우리나라 전력계통의 운영방안을 검토하였다. 고장전류를 차단기 정격 내에 유지할 수 있도록 모선분리, 선로분리 등을 적용하였고, 특히 765kV 송전선로 고장시 계통안정을 위해 수도권의 부하를 차단하는 장치를 정지하는 방안을 마련하여 수도권 계통안정에 기여하였다. 인천지역에서 나타난 과전압 및 안정도 약화에 대해 적절한 발전및 송전제약 한계값을 적용하여 인천지역의 안정 운영에도 기여하였다.

Voltage collapse is one of the main threats in power system operation and it is a result of a very low voltage profile in one or multiple areas in the power system network. Hence, the need for proper coordination among transmission and generator operators to maintain voltage stability if of paramount importance. In this paper, the different voltage and reactive power operating guidelines and criteria of various electric reliability councils, coordinating councils, transmission system operators and other electric utilities are discussed. Among these are NERC, ENTSO-E, WECC, PJM and ERCOT. A comprehensive comparison is also made to the existing Korean power system voltage reliability guidelines. Furthermore, this paper presents a set of voltage and reactive power guidelines that can help in determining voltage limits that can improve the reliability of the Korean power system operation.

본 논문은 BESS 기반 전력피크 대응 peak shaving 알고리즘에 대하여 설명한다. 전력망 응용에 적용되는 BESS는 다양한 C-rate (charge rate)을 갖으며, 이를 고려한 알고리즘 개발이 요구된다. 상대적으로 높은 C-rate을 갖는 BESS의 경우 단주기 응용으로 적용될 수 있으나, 보다 효과적인 활용방안은 두 가지의 이상의 목적을 위한 운용이 요구된다. 더욱이 전력피크 예측을 위한 정교한 부하예측 방법이 필요하다. 본 논문에서는 단주기 및 장주기 응용을 모두 고려하였을 때 요구되는 peak shaving 알고리즘 설계 및 Algebraic Prediction을 이용한 부하예측에 대하여 논하고자 한다.

본 논문에서는 HVDC 제어 시스템의 기능 검증을 위해 구축한 RTDS 기반의 HILS(Hardware-In-the Loop Simulation)시스템 및 시험 결과를 소개하였다. MMC 기반 VSC HVDC는 다수의 직렬 연결된 SM(Sub-Module)을 개별 제어해야 하므로 기존의 LCC HVDC 및 2/3-Level 컨버터 기반의 VSC HVDC와 같은 설비들보다 훨씬 더 복잡한 VBE 구조를 가지고 있다. 또한 짧은 시간 내에 정밀한 제어가 가능해야 하므로 높은 제어 정밀도가 요구된다. (주)효성에서는 제어 시스템의 성능 검증을 위해 RTDS 기반의 HILS(Hardware-In-the Loop Simulation)시스템을 구축하였으며, 이를 이용하여 HVDC 제어 시스템의 성능 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 구축된 RTDS 기반의 HILS 시스템 및 시험 결과를 소개하였다.

Attention has been focused on how to charge an electric vehicle in accordance with the increase of interest in the electric vehicle in recent years. The charging of an electric vehicle with a solar power is way to increase the stability of the grid and to supplement the grid power demand. In this paper, the EMTP / ATPDraw presents a method of charging an electric vehicle in connection to the grid and the solar power system, and analyze the trends in supply power from the solar power system according to changes in temperature and irradiation.

전력산업은 친환경 신재생 에너지 자원의 증대, 국가간 에너지 교류 등 고성능 대용량 전력전자 응용분야 기기의 필요성이 지속적으로 확대되고 있다. 신규 AC 송전선로 건설이 민원 등의 사유로 건설에 장시간 소요되고, 건설단가의 지속적 증가 및 전력전자 설비의 가격하락(HVDC, FACTS 등 특수설비의 국산화 추진) 등으로 AC 송전선로 신규건설 보다는 송전선로 조류제어로 전력계통 유연성 향상이 필요하게 되었으며, 향후 융통전력의 한계, 전력수요 포화 및 Smart Grid 시대를 대비하여 기존 송전선로의 이용을 극대화하는 방향으로 계통계획의 방향 전환이 더욱 급속도로 진행될 전망이다. 본 논문에서는 최첨단 무효전력보상장치 소개와 계통안정화를 위한 전력계통 영향분석을 통해 직 병렬 FACTS의 필요성을 소개하고자 한다.

In this paper, we study the generator capability curve about the relay coordination on the basis of generator protection and control developed by NERC.

The pumped generators have excellent load following characteristics. It can also be committed quickly for synchronous reserve when it is in the generating mode because it can readily increase its generating power and, consequently, increases the overall system reliability. The probabilistic production simulation model is used in this paper. The practicality and effectiveness of the multi-proposed approach are demonstrated by simulation studies for a real size power system model in Korea in 2015.

Traditional power tunnel monitoring and diagnosis system provides simple alert in accordance with limits which set by operator using various field installed various sensor measurements. System's algorithm is too simple and it has uncertainty of sensor with error. In this paper, proposed algorithm give operator verification using installed sensor measurements such as environmental sensors for fire prevention because of cable overheat in the power tunnel.

Thyristor-controlled series capacitor (TCSC) is a power electronic-based device that provides a fast and controllable series compensation of transmission line reactance. To match with laboratory facilities and for further research initiatives, a practical laboratory scale TCSC was designed and fabricated in this paper. The TCSC parameters were designed based on the terminologies such as percentage of compensation, boost factor and resonance factor. According to the design parameters, a prototype laboratory scale TCSC with a constant reactance controller was fabricated and tested. The measured results from the laboratory scale TCSC demonstrate the ability of the TCSC to provide rapid control of series reactance of a transmission line.

TCSC 적용시 송전선로의 송전용량 증대와 효율적인 송전계통 운영 가능하기 때문에 국외에서는 TCSC에 대한 많은 적용 사례와 연구가 진행되어 왔다. 이러한 이유로 국내에서도 송전계통의 안정성과 효율성 증대를 위한 TCSC 도입이 고려되고 있다. 본 논문에서는 리액턴스 제어, 전류 제어 또는 전력 제어, 전력동요 억제를 위한 제어 등 TCSC의 다양한 제어기를 포함하는 상세 모델을 PSCAD/EMTDC를 이용하여 모델링한다.

LS산전은 전기적 트리거 방식의 사이리스터(electrical-triggered thyristor)를 이용한 Static Var Compensator(이하 SVC) 개발에 성공했다. 개발된 SVC는 ${\pm}100MVar$ 급으로 과전압에 대한 자체 보호 기능을 내장하고 있으며 LS산전표준과 IEC 규격에 따라 성능이 검증되었다. 본 논문에서는 SVC 시스템의 핵심 구성품인 Thyristor Controlled Reactor (이하 TCR) / Thyristor Switched Capacitor (이하 TSC) Valve 개발 시험의 일부로 진행한 절연 시험에 대해 상세히 소개하고자 한다.

본 논문에서는 고온 초전도 케이블 고장점 탐지를 위해 시간-주파수 반사파 계측법(Time-Frequency Domain Reflectometry)을 적용하여 EMTP 시뮬레이션을 수행하고, 고온 초전도 케이블에 적합한 가우시안 첩 포락선 선형 기준 신호를 제시하였다. 고온 초전도 케이블을 EMTP로 모델링하여 TFDR 기법을 통해 케이블의 종단점을 추정하고 기준 신호의 전파 속도를 계산하였다. EMTP를 활용하여 국부적 결함이 발생한 고온 초전도 케이블을 모델링하였고, 결함 발생 케이블의 고장점 탐지 시뮬레이션 결과를 확인하였다.

변전소용 축전지는 변전소 AC 상용전원이 정전되었을 때 직류전원을 중단없이 공급하기 위한 비상용 전원설비로써 대부분의 변전소에서 납축전지를 이용하고 있으나 환경유해 물질 배출, 짧은 수명과 유지보수의 번거로움 등 설비 운영상의 문제점이 있다. 최근 2차전지는 휴대폰, 노트북 등 휴대기기뿐 아니라 전기차, ESS 등 산업분야에 리튬이온축전지의 사용이 확대되며 관심이 높아지고 있는 추세이다. 한전에서는 2008년부터 154kV 용산 등 4개 변전소에 납축전지 대신 리튬이온축전지를 설치하여 시범사용을 지속해 오고 있으며 향후 신설되는 변전소와 축전지 노후교체가 필요한 변전소에는 리튬이온축전지를 적용할 계획이다. 본 논문에서는 기존 변전소용 납축전지의 운영상 문제점 해소와 함께 친환경 고성능, 콤팩트형 2차전지로 각광받고 있는 리튬이온축전지 도입을 통한 변전소 비상전원용 축전지 개발 적용방안에 대해 소개하고자 한다.

본 논문은 전기사업법 제61조의 공사계획인가 및 신고대상인 차단기에 대하여 동법 제63조에 의거해 실시하는 사용전검사의 항목 및 검사수행 방법에 대하여 서술하였다. 차단기는 전력계통을 이상전압에서 보호하기 위한 밀폐형 개폐장치로서 전기사업용 전기설비인 변전소에 설치되는 차단기는 대부분 GIS(Gas Insulated Switchgear)화 되고 있는 실정이다. GIS는 정상전류의 차단, 설비사고의 억제 및 파급사고 확산방지에 중추적인 역할을 수행하고 있기 때문에 그 중요성은 더욱 더 높아지고 있다고 볼 수 있다. 이에 핵심 전력설비인 GIS의 사용전 검사항목 및 검사수행 방법을 고찰함으로써 안정적인 전력공급과 전력계통의 신뢰도 제고에 기여하고자 한다.

This paper describes the analysis on thermo-mechanical characteristics of underground cable termination. Specially, the interface pressures between stress relief cone and XLPE insulation were analysed according to the change of conductor temperature and ambient temperature. This interface pressures were measured by real test with current transformer and chamber and the interface pressure was changed with conductor and ambient temperature. This paper will continue to perform the test with various cases, then the relation between low interface pressure and breakdown will prove with test results in the near future.

최근에 인도와 유럽을 중심으로 기존의 AC 송전계통 중 일부를 DC 송전계통으로 대체하는 하이브리드형 송전방식에 대한 연구가 진행중이다. 따라서 본 연구는 기존에 연구되고 있는 하이브리드형 가공송전계통을 기반으로 지중송전계통을 포함한 하이브리드형 혼합송전계통이 향후 머지않아 국내에서 계획 및 건설될 것을 대비한 초기 연구로서 진행하였다. 본 논문의 관점은 하이브리드 혼합송전계통 중 지중송전계통구간에서 DC 선로가 AC선로로부터 얼마나 고조파 전압 및 전류 측면에서 영향을 받는가를 평가하고, 이를 근거로 DC 케이블의 배열을 선정하고자 한다. 또한 DC 케이블 배열 선정을 위해 가능성이 있는 여러 개의 CASE별로 구분하고, 가장 타당한다고 평가되는 배열을 제안하고자한다. 본 연구에서 계통 모델링 및 해석은 EMTP를 이용하였다.

ABC 케이블 배전방식은 완전절연이 가능한 전력케이블 3상 또는 단상을 1가닥의 조가선에 일정한 간격으로 꼬아서 전주를 이용하여 가공으로 설치 할 수 있는 특고압 및 저압 케이블을 말한다. ABC 케이블은 국내외에서 이용되고 있는 방식으로 수목 접촉, 염해, 조류사고 다발지역은 물론 건조물과 전선 사이의 이격거리가 미달되는 개소 등에서 사용되고 있다. 본 논문은 ABC 케이블 가공배전선로에서의 과도현상을 해석하고 일반 가공배전선로의 경우와 비교함으로써 ABC 케이블 배전선로의 결과를 평가하였다. 본 논문에서의 모델링 및 분석은 EMTP를 이용하였다.

본 논문에서는 DC 배전계통을 도입하는 것을 전제로 기존의 AC 배전선로에 DC 선로를 혼합 설치한 하이브리드 배전계통을 다루었으며 여기서 뇌격이 발생하였을 경우 DC 선로에 유도되는 뇌과전압을 해석하고 그 영향을 평가하고자 한다. 이를 위해 DC 선로의 위치를 3가지 형태로 구분하였으며, 가공지선에 뇌격을 인가하였을 경우 발생하는 DC 선로의 뇌과전압을 해석하여 적절한 DC 선로의 구성도 제안하였다. 모델링 및 분석은 EMTP를 이용하여 실시하였다.

국내 배전계통은 크게 일반장주와 편출장주로 전력을 전송한다. 그러나 소규모 공장이나 일반 가정에서 전기를 필요한 지역에 장주에서 저압랙크 통해 전력을 전송한다. 본 논문에서는 국내에서 운용중인 일반장주와 저압랙크 혼용한 일반장주에 대해 뇌과전압을 상별로 해석하여 상호 비교함으로써 각각의 Case에 대한 과도적 측면에서의 효용성을 평가하였다. 모델링 및 해석은 EMTP로 수행하였다.

국내 지중송전계통에서는 시공비용을 저감하기 위해 접지공사를 송전선로 회선을 접지선 하나로 통합하여 대지와 접지하여 시공한다. 본 논문에서는 345kV 다회선 지중송전계통에서 시스개별접지방식의 효용성을 평가하기 위해 기존 접지방식인 통합접지방식에서의 시스영향을 분석한 후 상호 비교하여 그 영향을 평가하였다. 특별히 접지에 따른 영향을 분석하기 위해 선로에서 발생하는 지락고장시의 시스유기 전압을 비교하기 위해 고장위치를 변경하며 시스유기전압을 해석한 후 비교 분석하였다. 모델링 및 해석은 EMTP를 이용하여 실시하였다.

국내 지중송전선로의 포설형태는 시스유기전압과 시스순환전류를 저감하기 위해 케이블을 정삼각배열 및 접속함의 위치를 일정거리를 유지하여 시공하고 있다. 그러나 시공 형태에 따라 시스성분은 달라진다. 본 논문에서는 지중송전선로 접속함의 위치를 변경시켜 시스성분을 해석한 후 상호 비교하였고 그 결과를 통하여 절연접속함 위치변경의 효용성을 평가한 후 제안하였다. 모델링 및 해석은 EMTP를 이용하였다.

본 논문에서는 지중송전계통에서 OF 케이블 선로 절연접속함(IJ)의 부분방전 특성을 분석하기 위하여 복합절연 모델링이 가능한 EMTP LCC Enclosing Pipe를 이용하여 IJ를 모델링한 후 IJ 절연보강층의 한 부분에서 부분방전전압을 인가한 후 신호를 분석하는 방법으로 IJ의 부분방전 특성을 해석하였다.

본 논문은 OF 케이블 지중송전선로가 포함된 혼합송전선로의 정확한 과도해석을 위하여 EMTP상에서 NJ, IJ의 상세모델링을 고려하지 않은 기존 혼합송전선로와 R, L, C 선로정수를 이용하여 NJ, IJ의 상세모델링을 제안하고 이를 고려한 혼합송전선로에서 정상 및 과도해석을 하였다. 이 해석을 통해 접속함 상세모델링을 고려한 해석과 기존 방법의 해석에 차이점을 비교분석하여 OF 케이블 NJ, IJ의 모델링 및 해석의 효용성을 검토하였다. 모델링 및 해석은 EMTP를 이용하였다.

DC system is still unexploited in public distribution systems. As the weight of cost efficiency and reliability requirements of distribution networks are expected to increase in the future, with the utilization of distributed generation, there will be demand for novel distribution techniques. The utilization of the Low Voltage DC (LVDC) distribution system opens new possibilities for network development. This paper presents analysis of steady state and transient state according to the number of pole in LVDC distribution system.

This paper analyzes the vulnerable area according to the configuration of Low Voltage DC (LVDC) distribution system. For this study, the various types of system layout are considered and the simulation results are presented.

송전선로는 발전설비에서 생산된 전력을 직접 소비하는 수용가까지 전송하는 설비로서 경과지 주변에는 각종 공사현장 관계자 등 일시적으로 거주하거나 공장, 창고 등 건축물에 상주하는 상시거주자들이 있다. 본 논문에서는 송전선로 주변 종사자들에 대한 송전설비 안전홍보 현황을 소개하고, 일본전력사의 공사현장 안전활동사례를 소개하며 효율적인 안전홍보방안을 제시한다. 송전선로 주변 종사자의 송전설비와의 근접에 의한 지락사고를 사전에 예방함으로써 전력계통의 안정화 및 신뢰도를 높이는데 기여하고자 한다.

최근 송전선로 주변의 자계에 대한 관심이 집중되고 있는 가운데 가공송전선로에 대한 검토는 많이 이루어졌으나 지중송전선로에 대한 검토는 가공에 비해 부족한 가운데 있다. 이에 따라 본 논문에서는 지중송전계통에 포설된 지중송전케이블에서 발생하는 자계를 구성조건 즉, 케이블 배열, 매설 깊이, 도체 간격 등 다양한 조건에서의 검토를 통하여 자계의 저감 방안을 제시하였다.

한전은 지속적으로 지중화사업을 시행하여 현재 서울은 약 55%, 전국적으로는 약 15.5%의 지중화율을 기록하고 있다. 지중배전의 경우 가공에 비해 동일루트에 다회선이 설치가 가능하며 외부 기상여건 등의 영향이 거의 없고 설비의 단순고도화로 보수업무가 비교적 적으며 특히 쾌적한 도심환경 조성으로 지자체와 일반고객들에게 각광을 받고 있다. 하지만 고가의 건설비용과 고장으로 인한 정전발생시 고정점 발견과 복구에 장시간이 소요되는 단점 또한 가지고 있는 것이 사실이다. 특히 지중변압기의 경우 바이오넷퓨즈의 동작유무를 기준으로 변압기 내부(1차측)고장인지 외부(2차측)고장인지 판단하고 있으나 바이오넷퓨즈의 동작만을 가지고 내 외부고장을 판단하는 것은 매우 위험하다는 것을 밝힌 바 있다. 그러나 변압기의 내 외부 고장을 판정하는 내부권선저항 측정방법은 절차가 복잡하고 정전을 시킨 후 측정하게 되어 있어 실효성이 매우 낮은 것으로 보인다. 이에 따라 변압기의 건전상을 정전시키지 않고 쉽게 변압기 내부권선코일의 이상유무를 판정하는 방법이 필요하다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 이와 같은 지중변압기 고장 발생 시 변압기 내부의 이상유무를 쉽게 파악할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

접지시스템은 전력계통에서 사고가 발생하거나 접지가 시공된 시설물에 낙뢰가 침입하는 경우와 같이 고장 전류나 써지가 발생하였을 때 대지로 신속하게 방전시켜 전력기기의 파손 및 고장을 방지하고 대지 전위 상승을 억제하여 인체에 대한 안전성을 확보를 해야한다. 본 논문에서는 대지저항률이 높은 암반지형에서 접지시스템을 설계하기 위해서 대지저항률을 측정하여 토양모델을 모의하였으며, 접지망 설계를 통해 대지 전위 상승을 모의하여 인체 안전 측면을 검토하고자 한다.

With the increasing utilization of high-voltage, direct current (HVDC) transmissions in modern power systems, the DC grid is becoming a hot topic in academic and practical systems. In the DC grid, one of the urgent problems is the fast clearance of the DC fault in the DC network. One preferred method is to isolate the faulty point from the DC network in a short time. The DC circuit breaker is to interrupt the overcurrent after DC faults occur. In this paper, a self-excited resonant DC circuit breaker is an easy and cheap equipment to interrupt the DC fault current. The Mayr's arc model is utilized to simulate the self-excited DC circuit breaker in a DC test system in PSCAD/EMTDC.

The fault level of power transmission lines caused by natural disaster such as lightning and rainstorm has been on the rise. Especially, the cause of lightning stokes is large part of transmission faults. In order to reduce the lightning failures, it is necessary to measure and analyze the lightning characteristics. This paper deals with observation of the lightning strokes by KEPCO Lightning Detection Network(KLDNet) and analysis including lightning density, multiplicity and amplitude distribution.

It is brought up the electric power shortage for particular dense population areas. Due to this, the high quality economical and eco friendly electric power facilities are needed. Also, the inconvenience of maintenance is significantly increasing in case of power cut and black out. For avoiding power failure of underground electric power facilities, the precise preventive maintenance is compulsory but there are apparent limitations. In this paper, the intelligent rail mobile system is described to overcome the limitations.

송전선로에 피뢰기 적용은 현재까지 알려진 여러 내뢰 대책 중 기술적으로 가장 우수한 방법으로 알려져 있어 향후에도 지속적으로 확대적용이 예상된다. 송전선로용 피뢰기는 변전소에 설치되는 피뢰기와는 달리 영구 고장시에도 운전이 가능한 갭형 타입을 채용하고 있는 것을 특징으로 한다. 본 논문에서는 345kV 송전선로의 2회선 동시고장 예방을 위해 개발된 송전선로용 피뢰기의 주요 규격시험 방법과 최근에 수행된 시험 결과에 대해 논하고자 한다. 규격시험은 내부특성소자, 본체, 설치장치, 부속재에 대해 시행되며 기본적으로 IEC 규격을 준용한다.

스마트그리드 기반의 원격검침에 대한 요구가 증대하면서 한전에서는 2008년부터 저압 고객에 대한 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 기반의 검침시스템이 구축되어 운영되고 있다. 한전의 AMI 검침시스템은 2020년까지 2200만호에 대한 원격검침을 지원할 예정에 있으며, 이를 위해서는 원격검침 망을 구성하는 DCU(Data Concentration Unit) 및 모뎀에 대한 네트워크를 관리하는 검침네트워크 관리시스템을 필요로 하게 된다. 본 논문에서는 검침네트워크에 대한 설비 정보, 네트워크 구성정보, 성능정보, 트래픽 정보 등을 관리하고, 통신설비에 대한 장애현황 및 이력을 관리하는 시스템에 대한 설계 및 개발내용을 소개하고자 한다.

고품질의 전력공급에 대한 고객 Needs가 급증하고 권리의식이 증가되고 있는 상황이다. 한국전력은 1997년 변전설비 예방진단시스템을 최초 도입하여 지속적인 진단기준을 수립하여 왔다. 하지만 설비 운영여건의 변화와 예방진단분야의 급속한 기술 발전으로 인해 변화가 필요한 시점이다. 본 논문에서는 한국전력에서 새롭게 수립한 신뢰도와 경제성 기반의 예방진단 중장기 운영전략을 소개하고자 한다.

한국전력공사에서는 2015년 4월말 기준 808개의 변전소를 운전 중에 있다. 변압기 용량으로 보면 299,734MVA에 달하고 있으며, 매년 증가하는 전력수요에 맞추어 신규 변전소 건설과 더불어 변전설비가 계속하여 확충되고 있다. 또한, 계절별 및 시간대별 부하변동에 따른 변전소 모선의 전압변동에 대응하기 위하여 Sh.C(Shunt Condenser), Sh.R(Shunt Reactor), SVC(Static Var Compensator) 등 다양한 무효전력보상 및 조절 설비들이 지속적으로 설치되고 있다. 이들 무효전력보상 설비들은 주로 변전소 모선에 전용 차단기를 통하여 연결되어 운전되고 있으며, 전용 차단기는 매일 시간대별 부하변동에 대응하여 개폐빈도가 많은 다빈도 차단기로서 잦은 개폐조작에 따른 내구성이 필요하며 변전소 모선전압을 기준전압 범위 이내로 안정적으로 유지하기 위한 신뢰성이 요구되고 있다. 본 논문에서는 345kV Sh.R 개폐용 동일유형의 345kV 50kA 1점절 다빈도 차단기에서 차단조작시 발생한 차단부 절연파괴 고장의 원인을 분석하고 재발방지를 위한 대책에 대하여 논하였다.

765kV 송전선로와 선하 건조물은 최하단 도체의 높이 28m를 적용하고 대지저항률은 $100{\Omega}m$, IEEE 변전소 설계지침인 Std-80에 따라 건조물에 접촉하는 사람의 인체저항은 $1000{\Omega}m$, 대지를 딛고 있는 사람의 한쪽 발 접지저항은 직경 8cm의 원판 접지저항을 적용한다. 이렇게 구성된 모델에서 선로중심에서 건조물까지 이격거리 변동에 따라 인체 유도전류를 측정하고자 한다. 본 연구에서는 전기안전 실증시험을 위해 765kV 가공송전선로 직하에 목조 및 샌드위치 판넬 2가지 시험용 가옥을 설치하였다. 전기설비기술기준에 의거하여 선하직하 이격거리가 28m일 때 발생할 수 있는 전자계 특성과 재질에 따른 전자계가 미치는 영향을 비교 분석하고 장기 유도장해 실측 데이터를 확보하고자 그림 1과 같이 구축 설계하였다. 이를 통해 송전선로에 의해 선로중심으로부터 구축된 모의가옥까지 이격거리에 따라 유도되는 전류를 측정하고 그 크기가 인체에 미치는 유도전류 한계치 초과 여부에 대해 검토함으로써 안전성 여부에 대해 측정 및 검토하고자 시험게획을 수립하였다. 또한 선로 고장 시 대지전위상승에 의한 선하 건조물 안정성 검토 및 낙뢰서지 유입에 의한 전기안전 시험 구성을 하였다.

대지고유저항은 전력 및 통신설비의 접지설계 또는 송배전선로 및 전기철도의 전자기 유도전압을 예측계산하기위한 필수적인 요소로서 실측 후 분석결과에 의해서 정의되므로 대지고유저항 측정 및 분석결과의 정확도는 접지설계 및 유도전압 계산의 정확도와 연관성이 높다. 따라서 전기안전 및 통신품질의 고도화를 위하여 대지고유저항 측정 및 분석이 중요하다. 현장에서 측정분석이 가능하고 간편하게 측정할 수 있는 국산 측정기를 개발하게 되었다.

최근 대용량 전압형 컨버터 분야에서는 기존 전압형 컨버터에 비해 용량 증대, 고조파 저감 등이 용이한 Modular Multi-level Converter 토폴로지가 주요 관심사가 되고 있다. 이러한 새로운 컨버터 토폴로지는 대용량 컨버터가 요구되는 HVDC 기술을 시작으로 여러 분야에 적용되고 있으며, 전압형 컨버터를 사용하는 STATCOM에서도 이 토폴로지를 적용한 MMC STATCOM이 전력 시장에 등장하고 있다. MMC STATCOM을 제어하기 위한 제어 시스템은 기존 MMC HVDC와 유사하게 기능 및 제어 수준에 따라 계층적으로 구성된다. 이중 Phase 제어기는 실제 컨버터를 동작하기 위한 Valve Based Electronic (VBE)로써 MMC를 구성하는 각 submodule들이 어떻게 동작해야 하는지에 대한 지령을 생성하는 제어기이다. 본 논문에서는 당사에서 개발하고 있는 MMC STATCOM에 적용하기 위한 Phase 제어기를 소개하고 H/W 개발, F/W 개발 등에 대해 기술하였다.

In this study, the parameters of the lightning flashover rate calculation algorithm in South Korea, USA, Japan are investigated for the suitable algorithm for South Korea. Each parameters used in each calculation algorithms have a obvious difference by the environment of the area and transmission lines, because they have different environmental parameters respectively. In this paper, the environmental parameters are weighted according to the change of outputs by different inputs, environmental parameters. In addition, the methods of the selection CRIEPI algorithm and the application EPRI, CRIEPI parameters for improvement the KEPRI algorithm are proposed.

지중케이블이 전력구에 포설되어 운영되는 경우 케이블 부하에 따른 발열로 전력구 내부온도가 상승하게 된다. 이 때 전력구 내부온도가 $40[^{\circ}C]$를 초과하는 경우, 케이블의 상시 허용전류의 크기가 설계 값보다 작아짐으로써 케이블 송전용량이 감소하는 문제점이 발생한다. 또한 전력구 내부온도는 산업안전보건기준에서 $37[^{\circ}C]$ 이하로 유지할 것을 권고하고 있어 안정적인 전력공급을 위한 대책 수립 및 최적의 운영을 위하여 전력구 내부 케이블의 부하전류 변동에 따른 온도변화 추이 예측이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 수도권에 설치되어 운영 중인 지중케이블의 부하변동에 따른 전력구 내부온도 변화 특성을 검토하고자 한다.

Recently construction of new transmission line is getting harder because of social hostility to transmission tower. Howevere, load is converged in metropolitan area and power plants near this area are old and life of generator will end soon. Therefore, power to supply load in this area should be transmitted from east coast area and southern area. For these reasons, securement of transmission capacity without new transmission line construction is important. In this paper, effect of one circuit AC line change to DC transmission at the same transmission tower on the system available transfer capacity is analyzed.

현재 허용전류는 가장 열악한 조건과 여유분을 주어 계산하기 때문에 지중 송전 케이블의 실제 송전용량은 설계보다 상당히 큰 용량을 사용할 수 있다. 송전용량을 증대시키는 방법 중 하나로 DRS(Dynamic Rating System)를 도입하는 방법이 떠오르고 있다. DRS는 이미 상용화 되어있으나 지중관로의 경우 기존에 포설되어 있는 케이블에 DTS를 설치하기가 곤란하여 관로조건에서는 동적 허용전류를 산정하기에 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 DTS 계측자료를 이용하여 보정계수법을 통한 허용전류 산정 방법론을 제안한다. 또한 지중관로의 맨홀부에서 측정한 케이블의 표면 온도를 이용하여 관로 내 케이블의 분포 표면 온도를 추정하고 보정계수를 통한 허용전류를 산정하는 방법론을 제안한다.

In the underground cable tunnel, The transmission efficient is lowered due to the local heating region. In this reason, the cooling system is needed. For adapting the cooling system, Preceding study on the factor of increasing temperature in the underground tunnel is essential. In this paper optimal cooling system suggest.

The NGK suspension insulators are subjected in harsh environments in service above 40 years long time. The long term reliability of the insulators is required for both mechanical and electrical performances. This study describes some electrical performances according to KEPCO-standard. There was fail in electrical and mechanical performance test such as galvanizing, low-frequence wet flashover voltage, puncture and combine mechanical & electrical strength test. The NGK suspension insulators of 1968 were shown lower electrical and mechanical performance than those of 1979.

HVDC 송전망의 형태는 가공선로(Overhead Transmission Line)와 지중선로(Underground Transmission line)가 있다. 가공선로는 비교적 건설비가 저렴하고 쉽게 설치 할 수 있다는 장점이 있지만 설치할 부지를 확보하기 어렵다는 단점이 있다. 또한 지중선로는 설치되는 지역의 외관을 해치지 않고 주변 환경에 크게 영향을 주지 않는다는 장점이 있지만 케이블을 매설하기 위해서 깊은 관로를 파야하며 이때 많은 비용이 발생하게 된다는 단점이 있다. 새롭게 제시하는 HVDC Pipeline은 두 가지 송전망과 다른 새로운 방식으로서 도로에 Pipeline형태로 HVDC케이블을 얕게 매설하거나 지표면에 도출시키는 방식이다. 도로를 이용함으로서 가공선로의 새로운 부지를 확보해야한다는 단점을 개선하고 깊은 관로로 인해 발생하는 지중선로의 높은 공사비용을 감소시킬 수 있는 방안이라고 생각한다.

본 논문은 초고압 가스절연개폐장치의 메인 접점의 압점력에 따른 절연 특성에 대한 연구이다. 차단기 접점의 접촉이 잘 이루어지지 않는 현상이 발생하게 되면 접촉저항이 증가하여 차단기의 투입 및 개방 시에 전류에 의하여 접점에 손상이 발생한다. 그리고 차단기의 접점의 압점력이 커질수록 큰 조작력이 필요하므로 차단기의 동작에도 영향을 미치는 것은 많이 알려져 있다. 그러나 압점력과 절연 특성의 관계에 대한 연구가 미비하므로 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 초고압 가스절연개폐장치의 메인 접점의 압점력에 차이에 따른 전계를 해석하고, 고정측 접점의 쉴드 유무에 따른 절연 내력을 비교 및 분석하였다. 전계 해석 결과를 통해서 메인 접점의 압점력과 절연특성과 고정측 접점 쉴드의 영향을 비교함으로써 차단기 인터럽터 내부의 전계 분포를 확인하고, 전계 강도를 확인함으로 가스절연계폐장치의 적절한 절연내력 확보를 목적으로 한다.

Dictionary meaning of circuit-breaker is a mechanical switching device, capable of making, carrying and breaking currents under normal circuit conditions and also making, carrying for a specified time and breaking currents under specified abnormal circuit conditions such as those of short circuit. and it had been recognized as being operated simultaneously. Controlled Switching System(CSS), which is technology for individual pole operation, are widely used to reduce transient phenomenon, for example switching surges, inrush current, for a all switching cases and nowadays it have become and economical solution for a switching place. The conventional solution to these problem is the use of pre-insertion resistors of $520{\Omega}$. However, it is recognised that the cost for products and maintenance are expensive and this apparatus makes more complex the circuit-breaker mechanism. Korea Electric Power Cooperation (KEPCO) has been study for relevant CCS technology since pilot application in substation in 2003 and plan to apply the actual power grid in 2017. This paper deals with the investigation of international CCS operation status and preview for application in KEPCO power grid.

국내 도심지 전력계통망을 구성하고 있는 지중송전선로는 345kV, 154kV XLPE 케이블로 건설되고 있다. 도심지의 확장과 수요증가로 선로의 대용량화, 대도체화가 진행되고 있고, 송전용량 증대를 위한 신기술도 역시 지속 발전하고 있다. 새로운 신자재, 신공법이 아닌 케이블 재배치, 매설심도 조정 등 시스템 디자인을 통해 허용전류를 극대화하고, 경제적인 대용량 송전선로를 구축하기 위하여 연구한 송전케이블의 관로 최적시공방안을 소개하고자 한다.

전력용 변압기 시험의 여러항목 중 소음은 변압기 자체의 설계 및 함께 사용되는 냉각장치들 관련 고려되는 항목들 중 하나로서 특히 그 설치장소와 관련이 되는 값이다. 전력용 변압기의 소음측정에 관한 표준으로서는 IEC 60076-10 및 IEC 60076-10-1이 있다. IEC TC14 기술위원회는 최근 IEC의 전력용변압기 표준들 중 IEC 60076-10 소음측정 및 IEC 60076-10-1 소음측정지침의 개정안을 완료하였으며 곧 발효할 예정이다. 본 글에서는 IEC 표준의 개정안의 내용에 대하여 고찰을 하였다.

한전의 전력계통망에 사용중인 345kV 변압기는 1차와 2차 권선의 일부회로를 공통으로 사용하는 단상 단권변압기를 사용하고 있다. 단상변압기로 인한 3차결선은 변압기 외부에서 알루미늄 부스바를 이용하여 모선을 구성한다. 한편, ${\Delta}$결선의 특징은 3차측 붓싱의 극성과 관련하여 결선방식에따라 3차측 위상이 1차측 위상보다 $30^{\circ}$진상 또는 지상의 위상특성을 가지고 있어 비율차동계전기 결선방식에 있어 주의를 요한다. 변압기는 YNautod1결선 또는 YNautod11으로 결선할 수 있다. 한편 비율차동기용 결선은 1차측과 2차측은 ${\Delta}$결선으로 3차측은 Y결선으로 비율차동계전기에 입력이 되어야 한다. 이때 3차측의 위상을 고려하여 1차측과 2차측의 CT ${\Delta}$결선은 변압기 결선방식과 동일한 결선으로 시행하여 한다.

본 논문에서는 HVDC(High voltage direct current) 시스템의 과도시 HVDC 제어 성능을 향상하기 위하여 일반적으로 수행하는 컨버터 제어방식을 변형한 제어 알고리즘을 제시하고자 한다. 제안하는 제어 알고리즘은 PSCAD/EMTDC를 이용하여 구현하였으며, AC계통의 고장을 모의하여 그 제어 효과를 보였다.

현재 한전에서 800여개 이상의 변전소를 운영하고 있으며, 이중 가장 많은 비중을 차지하는 변전소는 154kV 변전소로서 전체 변전소중 85%를 차지하고 있다. 지난 13년동안 154kV S/S내에서 발생하는 고장(T/L고장 제외)은 평균 약 183건이며, 고장복구 시간은 고장유형에 따라 다양하게 나타나고 있다. 전력설비의 고장이 발생했을 때 신속한 고장의 복구와 오조작으로 인한 파급고장을 방지하기 위하여 한전에서는 송변전 표준복구절차(Standard Operation Procedure, SOP)라는 매뉴얼에 따라 고장복구를 시행하고 있다. 그러나 기존의 표준복구절차는 다양한 고장원인과 설비감시 조건을 반영하지 못하고 있으며, 휴먼에러에 의한 오조작으로 고장 복구중 파급고장의 위험을 내포하고 있다. 따라서 본 논문에서는 154kV 변전소에서 전력설비 운전상태 및 감시조건과 고장발생 사례분석을 기반으로 기존의 송변전 표준복구절차(SOP) 문제점 및 개선사항을 제시하고자 한다.

본 논문은 지중송전 케이블 접속함의 이종 절연물에 대한 계면압력 측정에 대하여 기술하였다. 일반적으로 지중 송전케이블의 접속함의 경우, 운전 및 외부조건에 따라 절연물간의 계면압력은 변화하게 되고, 특히 저온에서 계면의 절연성능이 저하되면 고장발생 가능성이 높아진다. 이러한 계면압력 변화 경향을 파악하기 위하여 본 논문에서는 유압 시험을 통해 접속함 조립 시의 초기 계면압력을 측정하였고 그 결과를 기술하였다. 또한 응력 시뮬레이션과 유압 측정값을 비교하여 이론 및 실측값에 대한 신뢰성을 확보하였다.

In order to looking for method of detecting inner fault of a 154kV GIT(Gas Insulated Transformer), it was considered that diagnosis partial discharge(PD) in UHF band and that analyze the ingredients of SF6 insulating gas. UHF PD diagnosis that is optimized to GIS was considered unsuitable through checking of inner part of a transformers which PD is detected excessively. The method analyzing the content of six kinds of gas(SOF2, SO2F2, etc)was decided through analysis of chemical degradation and combination process and discharge experiment. With the result applying this method to analyze the content of insulated gas of eighty five Gas Insulated Transformers.

최근 송전선로는 도시의 팽창과 지가하락 및 지역주민과의 많은 갈등으로 주로 산지에 송전선로가 설치되고 있는 추세에 있다, 이에 과거 20~30년 이전에 설치된 많은 송전선로 철탑은 이설 및 철거요구 민원이 끊임없이 제기되고 있으며, 또한 송전선로 주변에 농작물과 신규 건물 신축으로 송전선로와 전기적 이격거리 확보 문제가 계속 대두되고 있는 실정이다, 따라서 과거 기준에 의거 설치된 송전철탑의 전선로와의 이격거리 확보를 위해 지상고 상향 조정이 불가피하며 이를 해소하기 위해 기존 철탑을 철거하고 신규 철탑을 설치해야 하지만 용지확보 어려움과 지역주민과의 갈등으로 쉽지 않은 상황이다. 이에 보다 안정성, 시공성, 경제성을 고려한 새로운 공법 개발이 불가피한 실정으로 기존 임시철탑을 이용한 설치공법을 대체한 신공법을 개발하게 되었다.

제주 ${\pm}80kV$ 가공선로는 다양한 가공송전선 중에서 송전용량을 증대시킬 수 있으면서도 기계적인 특성이 뛰어나고(이도특성 우수) 경제성이 있는(지지물 설치비용 및 운영 유지보수 비용 저렴) 전선을 고려하였다. 그 결과, 제주 ${\pm}80kV$ HVDC 가공선로 본선과 귀로선은 최종적으로 ACCC/TW 전선으로 선정하였다. 전선의 단면적은 교류와 직류를 동시에 운전하게 될 제주 시험선로의 특성을 고려하여 송전용량을 주안점으로 두어 154kV 교류 ACSR $330mm^2$에 송전용량에 상응하는 ACCC/TW 전선으로 도체 단면적 $160mm^2$ 전선을 채용하였다.

낙뢰에 대한 전력계통의 적절한 보호를 위해서 피뢰기/아킹혼의 적절한 보호작동 설계가 필요하다. 피뢰기/아킹혼은 낙뢰에 의해 이상전압 발생시 섬락 동작을 통하여 계통을 보호하므로, 절연파괴 특성에 대한 상세한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 피뢰기/아킹혼의 섬락동작에 직접적인 영향을 주는 절연갭의 미세조정에 따른 절연파괴 특성에 대한 연구를 실험적으로 수행하였다. 실험 결과, 갭간격이 증가할수록 절연파괴전압은 증가하고, 그 증가폭은 지수적으로 감소하는 전형적은 방전 특성을 확인하였으며, 그 상세한 변화 값을 측정하였다. 또한 표준 갭간격에서의 섬락특성과 섬락전압 분포도를 구하여 절연협조 상태를 분석하였다.

2010년 민간 기업의 1,000 MW 규모 석탄 화력 발전소가 전력수급 기본계획에 최초로 반영된 이래로 이들이 해결해야 하는 가장 큰 난제는 RPS 제도 도입과 그에 따른 REC 공급의무이다. 만약 민간 석탄 발전소들이 REC 공급의무를 불이행하게 된다면, 막대한 과징금이 부과되기 때문에 이들의 전력생산 비용함수는 이를 반영하여 수정되어야 한다. 더 나아가 REC 공급의무는 발전량에 따라 결정되기 때문에, 민간 발전사업자가 자신의 REC 공급의무 이행능력이 부족하다고 판단할 경우 자체적으로 발전량을 감축하여 과징금을 낮추는 전략을 선택할 수 있다. 본 논문에서는 RPS 제도 도입에 따른 민간 석탄 발전소의 비용함수 변화와 이윤(수익) 극대화를 위하여 발전량을 감소시키는 메커니즘을 분석하였다.

전기저장장치를 이용하여 전기사업법에 따른 발전사업을 하려고하는 경우 전기저장장치는 기존 발전설비에 비하여 상이한 특성을 갖는 신생 자원으로서 정부가 발전사업을 허가처분을 하는 데에 관련규정의 명확성이 문제가 될 소지가 있었다. 이와 관련하여 기존의 연구에는 주무관청이 해석에 따라 발전사업허가를 부여한 경우 소관 행정청의 해석을 존중한다는 "행정판단 존중(Chevron deference)의 원칙"을 적용하자는 주장이 있었다.(박훤일) 그러나 2014년 12월 "전기설비기술기준" 개정을 통해 전기저장장치가 발전설비에 추가됨에 따라 이러한 해석이론을 거치지 아니하고도 정부가 전기저장장치 설치자에게 현행 전기사업법 및 발전사업세부운영기준에 따라 발전사업을 허가하는 것이 가능해 졌다. 다만, 발전사업세부허가 기준 중 전력계통운영의 적정성 유지에 대한 심사와 관련하여 기준설정이 필요할 것인데, 이는 신뢰도 고시에 반영할 사항으로 판단하였다.

현재의 예방정비계획 운영 방법은 KPX에서 발전 사업자들로부터 희망하는 자신들의 발전기 예방정비계획 일정을 받아서 공급예비력 기준을 만족하면 승인을 해주는 방법으로 진행되고 있다. 이는 경제적인 부분을 예방정비계획 수립에 반영하지 못하고 계통의 신뢰도 측면만을 판단하는 것으로 생각할 수 있다. 따라서 발전비용을 최소화하는 예방정비계획 최적화 모델을 적용하여 예방정비계획 수립 시 경제성을 반영하려 한다. 이를 통해 연발전비용을 낮추면서 연평균 SMP 또한 낮춤으로서 한전과 발전사업자 모두에게 이익을 가져다 줄 수 있는 것이다. 따라서 본 연구에서는 비용 최소화를 목적함수로 하는 tool을 적용한 예방정비계획 최적 값과 기존의 예방정비계획을 공급예비율, 계통한계가격(System Marginal Price, SMP), 발전비용 세 가지로 나눠 비교하고 신뢰도와 경제성을 고려한 최적 예방정비계획을 수립하였다.

세계적으로 마이크로그리드에 이목이 집중되고 있는 현재 상황에서 DER(Distributed Energy Resources : 분산형 독립전원)의 역할이 대두되고 있다. 캠퍼스 마이크로그리드는 대학교의 캠퍼스를 하나이상의 DER로 선정하여 피크 시 교내 전기수요의 일부분을 해소할 수 있는 전력망 기반의 네트워크 시스템이다. 해외에서는 이미 캠퍼스 마이크로그리드 성공사례를 보여주었고, 이후 많은 캠퍼스에서 캠퍼스 마이크로그리드를 벤치마킹하고 있다. 본 논문에서는 캠퍼스 마이크로그리드에 필요한 DER을 구성하기 전 캠퍼스 내의 건물별, 계절별 전력수요 특성을 분석하고자 한다.

발전소마다 발전기의 효율이 달라서 출력을 조정할 때 발전소의 효율이 나빠지거나 발전기기의 고장률이 높아진다는 문제점을 가지고 있고 주파수 제어가 불가능한 신재생에너지자원이 증가하면서 주파수제어문제가 화두가 되고 있다. 이로 인해 주파수조정용 ESS(Energy Storage System: 에너지저장장치)의 필요성에 의견이 실리고 있다. 이미 주파수조정용 ESS는 미국의 여러 ISO(Integrated System Operator: 전력계통운영자)와 RTO에서 활용하고 있고 얼마 전 2015년 4월 송전사업자(한전)가 전력의 안정적 공급을 위해 ESS를 활용하여 주파수조정(F/R)에 참여를 할 수 있도록 하는 '전력시장운영규칙'을 개정하였다. 또한 정부가 신산업 육성을 위해 이와 관련한 제도를 정비해 나가려고 하고 있다. 이미 미국에서의 적용된 사례를 조사하여 국내에 주파수조정용 ESS를 적용하여 정산 시 고려할 사항을 알아보고자한다.

전 세계적으로 에너지 수요의 증가에 따라 에너지를 효율적으로 이용해야 한다는 인식이 확산되고 있다. 에너지 절약과 환경보호를 위해 세계 각국에서는 에너지효율제품의 보급화를 위해 에너지 효율기준 및 라벨링 제도를 시행하고 있다. 본 논문에서는 개발도상국인 에티오피아 선정하여 구체적인 사례를 적용하여 보았다. 효율적인 에너지 관리를 위한 제도로 최저소비효율기준(MEPS : Minimum Energy Performance Standard)과 에너지소비효율등급라벨표시(이하 '라벨링')에 대한 내용을 살펴보고 국내, 해외선진국, 개발도상국 등 여러 국가의 운영 현황을 조사하였다. 그리고 에티오피아에 적용하기 위해 여러 상황을 고려한 맞춤 라벨링을 설계해 보고자 한다.

양방향 전력정보 교환을 통하여 합리적 에너지 소비를 유도하고, 고품질의 에너지 및 다양한 부가서비스를 제공하며, 산업간 융 복합을 통한 새로운 사업모델을 창출하고자 스마트그리드 확산사업이 진행되고 있다. 또한, 스마트그리드 확산사업을 통해 에너지 사용절감, 전력피크완화, 온실가스 배출 감소 등의 목표가 대두되고 있으며, 스마트그리드 확산사업으로 인해 사회적 후생이 얼마나 증가하는지에 대한 편익분석이 필요하다. 본 논문에서는 스마트그리드 확산사업 편익의 구성요소를 파악하여, 실제 사례에 대한 데이터를 분석해 보았다.

V2G를 활성화기 위해서는 전기차 보급이 우선이며, 보급에 따라 충전인프라 구축도 이루어져야 할 것이다. 해외에서는 전기차 보급과 충전인프라 구축을 위해 많은 보조금 지급, 세금 감면, 의무화 제도, 기타 혜택 등을 통해 V2G를 활성화 하기 위한 기본적인 사항들을 준비 중에 있으며, 실제로 많은 성장을 통해 보급도 상당하게 되었음을 알 수 있었다. 위에 언급하였던 전기자와 충전인프라가 기본적으로 구축이 되었다면 그 뒤에 설계를 해야 할 부문은 충 방전 요금제로 보인다. V2G를 통해 우리는 전력수요피크 삭감, 주파수예비조정, 비상발전 등의 용도로 사용을 할 수 있으며, 사용 목적에 따라 요금을 어떤 방식으로 적용이 될 것인지는 앞으로 연구가 필요하다고 판단된다. 현재 국내에는 전기차 충전요금제는 지정되어 사용되고 있는 실정이며, 방전요금제는 설계가 되어 있지 않다. 본 논문에서는 국내외 전기차 충전요금 사례를 비교하고 앞으로 V2G가 활성화 되었을 시 필요한 방전요금제 설계방향을 제시하고자 한다.

This paper proposes a generator maintenance scheduling (GMS) problem with due consideration of various objective functions. The objectives include leveling the reserve rate, maximizing reliability and minimizing production cost. The practicality and effectiveness of the proposed approach are demonstrated in the simulation for a real-size power system model in South Korea.

This paper proposes probabilistic reliability evaluation model of power system considering Wind Turbine Generator(WTG) integrated with Energy Storage System(ESS). Monte carlo sample state duration simulation method is used for the evaluation. The power output from WTG units usually fluctuates randomly. Therefore, the power cannot be counted on to continuously satisfy the system load. Although the power output at any time is not controllable, the power output can be utilized when needed if ESS is available. The ESS may make to smooth the fluctuation of the WTG power output. The detail process of power system reliability evaluation considering Multi-ESS cooperated WTG is presented using case study of Jeju island power system in the paper.

전력수요는 다양한 외부요인으로부터 영향을 받으므로 전력수요 예측 시 각 요인과의 상관관계를 고려할 필요가 있다. 본 논문은 Stepwise 다중회귀분석법을 이용한 일일 최대전력수요 예측 방법을 제시하였다. 사례연구에서는 2014년 평일 전력수요데이터를 이용하여 제안된 예측방법을 적용하고 그 결과를 평가하였다.

전기차는 운송 부문의 온실가스 배출 감축 수단으로 상당한 주목을 받고 있다. 전기차의 사용을 장려하기 위해, 다수의 국가에서는 전기차 충전기 보급사업과 함께 전기차 구매자에게 상당액의 보조금을 지급하고 있다. 전력 시스템의 관점에서 볼 때, 계통에 연계된 전기차는 그 충전전력을 신속하게 감소시킬 수 있어, 충분한 통신 인프라가 구축된다면 고품질의 수요반응자원으로 활용이 가능하다. 이러한 가능성은 전기차 충전서비스사업자에게 전력시장에서 잠재적 수익을 기대하게 한다. 본 논문은 보조 서비스 및 시장 수요 반응 시장에서 전기차의 시장참여가 가능할 때, 전기차의 경제성을 극대화 할수 있는 스마트 충전 스케줄링 방법을 제안하고자 한다.

단기 전력수급계획 시 미리 전력수요를 예측하고, 또 그때의 공급능력을 산정하는 일은 계통운영 측면에서 매우 중요한 과업중 하나이다. 각 발전기들은 시험기준 온도에 맞는 정격용량 값을 갖고 있지만, 실제 기온의 변화에 따라 각기 다른 출력변화를 갖게 되므로 계통운영자는 공급능력 산정 시 이러한 온도의 영향을 고려할 필요가 있다. 본 논문에서는, 온도를 고려한 공급능력 산정방안을 과거 실적 데이터 분석을 통한 두 가지 방법으로 제시해 보았다.

2015년부터 우리나라는 온실가스 배출량 감소를 위해 교토의정서에서 제시한 메커니즘 중 탄소배출권 거래 제도를 도입하였다. 시장개념이 기본인 탄소배출권 거래 제도를 도입함으로써 온실가스 배출량을 더욱 경제적이고 효율적으로 감축할 것으로 기대되고 있다. 이미 선진국들은 온실가스 배출량을 감소시키기 위한 여러 움직임들을 보이고 있으며 특히 배출권 거래 제도는 유럽을 중심으로 활성화 되었다. 이와 동시에 신재생에너지의 보급을 통하여 전력 발전부문에서 큰 감축효과를 얻게 되었다. 하지만 2008년 서유럽으로부터 시작된 유럽지역 경제악화는 배출권 제도의 예상치 못한 단점을 보여주는 사례가 되었다. 이와 다르게 미국의 경우 배출권 제도가 아닌 전원구성변화를 통해 비교적 안정적으로 온실가스 배출량을 줄였다. 기존 기저 발전원을 담당하던 원전과 석탄화력 발전을 대체하기 위하여 가스발전의 활성화를 도입하였고, 온실가스의 배출량을 8년 사이에 약 16억톤을 감소시켰다. 이에 본문에서는 탄소배출권 거래 제도의 도입과 동시에 전원구성변화가 이루어졌다고 가정하여 탄소 배출권 가격을 고려하였을 때 계통운영비용에 어떠한 영향이 있는지 탄소 배출량에 따른 가격을 통하여 알아보았다.

전력수요예측은 전력계통을 원활하고 체계적으로 운영하며 안전성과 경제성이 고려된 전력수급계획을 가능하도록 하는 것으로써 예측 오차율을 줄이는 것이 필수적이다. 전력수요예측 오차율을 줄이기 위해 많은 선행 연구가 이루어졌으며 최고기온과 최저기온의 변화에 전력수요가 민감하게 반응하는 것을 밝혀내었다. 하지만 최근 지속적인 기후 변화로 최고기온 및 최저기온만으로 전력수요예측을 수행하기에는 무리가 있다. 또한, 기온과 전력수요의 연관성에 대한 관심이 증대되고 다양한 방식의 분석이 수행되고 있다. 본 논문에서는 시간별 전력수요와 기온의 연관관계를 분석하였으며 시간별 전력수요에 가장 연관도가 높은 시간대의 기온을 제시한다.

수요자원의 전력시장 참여가 확대됨에 따른 발전자원의 설비 건설비용 및 운영비용 감소 유도를 위해 발전자원과 수요자원을 동등한 형태로 전원계획에 참여 가능하다. 즉, 지역 별 수요자원의 특성을 고려하여 발전자원과 수요자원을 통합한 전원계획 수립을 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 지역 별 수요자원 산정 후, 발전자원과 수요자원을 동등하게 고려한 전원계획문제를 정식화 한다.

본 논문은 도서지역 전력수요 특성을 분석하고, 전력수요와 관련 있는 인자들과의 상관성 분석을 통한 도서지역의 최대 전력수요 예측 방안을 제시하였다. 과거 선행연구와의 예측 결과 비교를 통하여 예측 방안의 우수성을 검증하였고, 이를 바탕으로 도서지역 최대 전력수요 전망을 분석하였다.

계통 미연계 도서지역에 경제적으로 분산전원을 구축하기 위해서는 총 발전량 대비 적정 신재생에너지 발전 비율을 산정해야한다. 도서지역은 소규모 전력계통으로 이루어져 있어, 신재생에너지 출력의 간헐성은 계통에 미치는 영향이 크기 때문에 ESS(신재생에너지 설비용량 ${\times}$ 4h)를 설치하도록 의무화 하고 있다. ESS의 높은 설치단가는 경제성을 하락시키는 요인으로 작용하기 때문에, 적정용량의 신재생에너지 설비를 구축하는 것이 ESS로 인한 경제성 하락을 최소화 할 수 있다. 본 논문은 도서지역의 총 발전량의 30% 이상을 신재생발전으로 공급한다는 조건에서, 경제성을 고려한 신재생에너지 발전 방안을 제시한다.

전원설비 투자계획은 주어진 기간 하에서 최적 발전기 투입용량 및 시기를 결정하는 문제이다. 전원설비의 준공일정은 다양한 사회적 요인의 영향으로 불확실성에 노출되어 있다. 본 논문에서는 전원설비 준공 불확실성을 고려한 전원설비 계획 문제를 제시한다. 발전설비의 준공지연 불확실성은 이산 확률론적 밀도함수를 갖는 확률변수로 표현된다. 최적화 문제에서 확률변수를 고려하기 위해 2단계 확률론적 계획법이 도입된다. 주문제-부문제로 분해된 최적화 문제는 쌍대함수 정보를 교환하는 반복연산을 수행하여 최적 전역해에 도달할 수 있다.

이 논문에서는 사회적 이슈가 되었던 밀양지역 송전선로 건설 반대지역에서 주민과의 상생을 목적으로 하는 수익공유형 태양광 발전사업의 추진배경, 목적, 사업의 개요, 기대 효과 등을 분석하였다.

최근, 전력소비자 측면에서의 에너지 관리 역할이 중요해짐에 따라 다양한 에너지 관리시스템들이 개발되고 있다. 이 중, 가정용 에너지 관리시스템(Home Energy Management System, HEMS)은 전기가격 및 (신뢰도)수요반응 요청 등에 따라 가전기기의 사용을 조절함으로써, 전력사용 최적화(전력사용 비용 최소화)를 수행하게 된다. 이러한 최적화 문제 내에서 각 가전기기에 대한 사용패턴(편의성)과 관련된 제약조건이 고려되어야 한다. 본 논문에서는, 다변량 간 상관관계(의존성)을 추정하고, 이를 근거로 데이터를 샘플링 하는 데에 유용한 Copula 함수를 이용하여, 각 가전기기의 사용패턴을 모델링하고, 이를 최적화 문제 내 제약조건으로 고려할 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하였다.

매년 증가되는 전력소비량에 대응하여 스마트그리드 기술을 기반으로 수용가 측의 에너지관리 중요성이 부각되고 있으며, 홈 에너지관리시스템(HEMS, Home Energy Management System)은 전기요금 절감과 효율적인 전력소비의 중요한 체계로써 기대되고 있다. 일반적으로, 가정에서 높은 전력소비를 가진 가전제품은 계절성 부하로 전기온수기, 냉/난방기를 일컫는다. 즉, 계절성 부하에 적절한 에너지관리, '최적부하 스케줄링'은 전기요금 절감과 직결되는 것을 의미한다. 본 논문은 Modified Branch-and-Bound 기법을 사용하여 사용자의 편의성을 고려한 전기온수기(EWH, Electric Water Heater)의 스케줄링을 실시하겠다. 여기서 사용자의 편의성이란, 외부의 온도변화 또는 습관에 따라 그 부하를 사용하는 것을 의미한다. 온수사용량, 수온 설정온도 변화의 편의성 제약조건을 고려하여 온수기를 효과적으로 운영하는 스케줄링을 실시한다. 이러한 편의성 내에서 온수기를 운영하며, 작동모드는 3가지(정지, 일반/급속가열) 모드가 존재하며, 다양한 요금제도에서의 스케줄링 결과를 절감된 전기요금으로 비교하겠다.

최근 효율적 에너지 소비를 위하여 마이크로그리드의 최적운영에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 최적운영은 전력과 열에너지를 통합적으로 관리하기 위한 에너지 관리 시스템(Energy managem ent system, EMS)의 핵심 기술이며, 최적운영에 대한 기술은 추후 스마트그리드 및 마이크로그리드의 실 시스템에 많은 도입이 예상된다. 본 논문에서는 전력 시스템과 폐열 활용의 열에너지 시스템이 함께 고려된 마이크로그리드 최적운영 모델을 수립하고 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하고자 한다.

분산전원의 보급이 증가함에 따라 계통에 연계되어 운전하는 분산전원들은 지역의 전력품질을 유지하는 역할이 요구될 것으로 예상되기 때문에 계통에 유효전력과 무효전력을 적절하게 공급할 수 있는 역률제어형 인버터에 대한 역할이 증가할 것으로 예상된다. 이에 따라 역률제어형 인버터를 설계하고 계통과 연계되어 운전될 때, 출력단에 연결되는 필터에 대해 고찰할 것이다. 제안하는 인버터의 알고리즘과 출력필터의 영향을 검증하기 위해 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 툴을 사용하였다.

본 논문은 독립형 마이크로그리드의 운용을 위한 에너지관리전략(Energy Management Strategy)을 제안한다. 제안한 에너지관리전략은 독립형 마이크로그리드의 안정적인 운영을 위하여 신재생에너지의 발전량과 전체 부하량을 비교한 뒤 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)의 충전 및 방전을 결정한다. 또한 에너지저장장치의 잔존용량(SOC, State of Charge)에 따라 과충전/과방전을 예방하기 위하여 부하 차단, 분산전원의 운전 방식 및 디젤발전기의 발전을 제어하는 형태로 구성된다. 가상의 독립형 마이크로그리드를 구성하고 시뮬레이션을 진행하여 에너지관리전략의 적용 시 성능을 검증한다.

본 논문에서는 강인한 계통과 연계되어 있지 않은 독립형 마이크로그리드에 PMSG (Permanent Magnet Synchronous Generator)기반 풍력발전기를 연계하였을 때의 계통 특성을 분석한다. 독립형 마이크로그리드에서는 계통과 연계되어 있지 않기 때문에 하나의 분산전원이 기준전원으로 동작하여 전압과 주파수를 유지하고 나머지 분산전원이 전력흐름에 따라 전류제어를 수행하여야 한다. 인버터 기반의 전원을 기준전원으로 설정하고 PMSG 기반 풍력발전기를 연계하였을 시 컨버터의 전압 제어 및 정격출력보다 큰 출력이 나올 경우 피치각 제어를 통한 출력 특성과 제어기의 성능을 검증한다.

최근 냉방장치의 사용증가로 전력수요가 크게 증가하고 있고, 이로 인해 전력수급 문제가 야기되고 있다. 이를 해결하기 위하여 여러 조치를 취하고 있지만 사실상 아직까지도 미흡한 실정이다. 최근에는 스마트 그리드의 구축이 진행 중이며, 스마트 그리드의 일환으로 실시간 요금제의 도입도 고려되고 있다. 따라서 부하제어 등의 수요관리를 통한 적절한 대처가 필요하다. 하지만 부적절한 부하제어는 사용자의 만족도를 해칠 우려가 있다. 이에 본 논문에서는 거주자의 쾌적도를 해치지 않는 조건에서 수용가에게 전기요금절감을 유도하는 냉방 시스템의 최적 부하제어 방법을 제안하는 바이다.

스마트 그리드의 대두와 함께 원격 계측 및 제어를 위한 IED(Intelligent Electronic Device)의 역할이 커지면서 IED의 통신시스템에 대한 개발이 빠르게 이루어져 왔으나 비용 및, 개발용이성 등의 이유로 여전히 보안성이 낮은 통신프로토콜을 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 계측 및 제어를 위한 IED와 서버 간 ModBus 통신 보안성을 향상시키고자 VPN을 적용하였다.

최근 정부에서는 우리나라 전 도서에 신재생에너지와 에너지저장장치(ESS)를 결합한 마이크로그리드 구축 사업을 계획하고 있기 때문에 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이때 분산전원 도입 시 부적절한 용량산정은 신재생 발전제한 혹은 전력공급부족 등을 유발하며, 이는 발전효율 저하 및 계통전력수급에 문제를 야기한다. 따라서 본 논문에서는 부하의 수요전력을 고려한 분산전원의 적절한 용량산정를 도출하기 위하여 제주특별자치도의 추자도를 실증사이트로 정하여 실제 부하패턴과 기상데이터를 가지고 신재생에너지원과 ESS의 용량별 신재생발전 출력 제한률을 분석하고자 한다. 출력 제한률은 MATLAB 프로그램을 통해 분석하였으며, 그 결과를 통해 추자도의 마이크로그리드화를 위한 분산전원의 적정용량을 나타내고자 한다.

본 논문에서는 저압 직류(LVDC) 마이크로그리드(Microgrid)의 배전가능거리와 분산전원 수용률을 증대하기 위한 지능형 에이전트 기반의 전압 제어 기법에 대해서 설명한다. 제안하는 방법은 분산전원에 설치된 지능형 제어노드에서 자율적인 전압, 전류, 전력측정을 수행하고 이러한 데이터를 바탕으로 전압제어 민감도를 산출하며 실시간 모니터링 데이터와 함께 중앙 관리시스템으로 전송된다. 중앙 관리시스템은 교류계통과 연계되는 주(Main) AC-DC 전력변환기와 각 분산 전원과의 협조제어를 통해 마이크로그리드의 전압을 실시간으로 제어한다. 제안하는 전압제어 원리의 구현을 위해 본 논문은 지능형 에이전트 기반의 직류 마이크로그리드 관리시스템에 대해서 설명한다. 개발된 마이크로그리드 관리시스템은 실시간 OS를 탑재한 범용 임베디드 시스템 하드웨어로 구성되며 이더넷 통신을 이용하여 멀티-에이전트 네트워크를 구성한다.

본 논문에서는 최적화를 적용하여 독립형 마이크로그리드 내에서 신재생 발전원의 설치 비율을 산정한다. 계통과 독립되어 있는 마이크로그리드에서의 발전원을 신재생 에너지원인 풍력 및 태양광, 그리고 에너지저장장치(Energy Storage System, ESS)만으로 가정하여 마이크로그리드의 부하규모에 맞는 신재생 에너지 발전원의 비율을 제시한다.

Many countries concern about environmental problems. Therefore, they have made regulation for mandatory reduction of greenhouse gases. Electric Vehicles(EVs) are one of the most effective counterproposals for it. EVs are usually charging for it by using actual distribution system of the Korea Electric Power Corporation(KEPCO). However, it could cause adverse effects such as increase of the power demand and voltage variation on the distribution system. To reduce adverse effects for demand power side, in this paper, charging for EVs by using PV(Photovolatic Power Generation) connected with ESS(Energy Storage System) are modeled by using Electro Magnetic Transient Program(EMTP). And then, the simulation results are compared with EVs that are connected to the distribution system of KEPCO for using charge.

신재생 에너지는 발전 시 연료가 들지 않는다는 특징과 친환경적인 이유로 각광 받고 있다. 이러한 특징으로 인해 에너지 독립 계통을 구성하는 데 주요 역할을 한다. 풍력, 태양광, 에너지 저장 장치 등이 분산 전원으로서 계통을 구성하게 되는데, 낮은 효율과 높은 초기 설치비용으로 인해 디젤 발전기나 마이크로 터빈 등 소형 발전기를 예비 전력으로서 부착하는 경우가 대부분이다. 이러한 분산 전원들은 가격이 제각각이며 기존의 화석연료 발전기처럼 비용 함수 모델링이 어려워 경제적 분석이 어려웠다. 이 논문은 이러한 신재생 에너지를 사용한 독립 마이크로그리드를 경제적 관점에서 분석하는 것이 목적이다. 따라서 계통을 분석하는 가장 보편적인 방법인 최적 조류 계산(OPF, Optimal Power Flow)방법과 가격을 최소화하는 점을 찾는 경제급전(ED, Economic Dispatch)방법을 사용하였다. 두 가지 방법의 결과를 비교하여 발전 비용을 줄일 수 있는지에 대해 조사하였다. 7-Bus 가상 계통을 만들어 사용하였고, OPF와 ED의 발전 비용은 PowerFactory$^{(R)}$ 프로그램을 통해 시뮬레이션 하여 데이터를 얻었다.

친환경 에너지 발전에 대한 관심이 높아지고 고유가 상황이 길어지면서 에너지 자립섬에 대한 많은 연구와 투자가 집중되고 있다. 본 논문에서는 에너지 자립섬 실증을 위한 준비 단계로 서해안에 위치한 Y섬의 실제 데이터 정보를 분석하여 전력 계통을 구성해 보았다. 이를 위하여 신재생에너지원 중 태양광 발전, 풍력 발전, 연료 전지 및 에너지 저장 장치에 대한 특성을 고려하였으며 최근 친환경 에너지 자립섬 조성 사업을 시작한 울릉도 사업 모델을 기초로 하였다.

최근 다양한 디지털기기에 따른 DC 부하의 증가와 함께 기존 배전망과 연계하여 운용할 수 있는 AC 그리드와 태양광과 연료전지 같은 DC 전원에 직접적으로 연계하여 운용하는 DC 그리드를 통합하는 AC/DC 마이크로그리드에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 AC 그리드와 DC 그리드를 연계 제어하는 연계(interlinking) 컨버터의 제어기를 설계하고 성능을 검토하기 위해 TMS320F28335 DSP(Digital Signal Processor)와 실시간 디지털 시뮬레이터인 eMEGAsim으로 구성된 HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation) 시스템을 구축하고 설계된 제어기의 성능을 테스트하였다.

스마트그리드 환경에서 증가하는 에너지 수요에 대응하기 위하여 수요 반응(Demand response, DR) 프로그램에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 특히, 전력 분야에서는 공급측 자원과 수요측 자원을 효율적으로 운영하기 위하여 수요 반응에 기반한 마이크로그리드 운영 기술이 요구되며, 추후 마이크로그리드의 실 시스템에 많은 도입이 예상된다. 본 논문에서는 TOU(Time-of-use)와 DLC(Direct load control)에 기반한 마이크로그리드의 최적 운영계획을 수립하고, 시뮬레이션을 통하여 제안된 수리적 모델의 타당성을 검토하고자 한다.

마이크로그리드 내에서 기존의 중앙 제어 방식은 중앙 제어기가 방대한 데이터의 수집 및 처리를 포함해 제어 결정까지 대부분을 부담하여 확장성과 유연성이 좋지 않다. 따라서 이를 위한 해결책으로 부담을 나눌 수 있는 분산 제어가 필요하다. 본 논문에서는 Multi Agent System(MAS)를 기반으로 일치 알고리즘을 이용한 정보 공유를 통해 유닛들의 분산 제어를 제시하였고 캠퍼스 마이크로그리드에 대한 적용가능성을 분석했다.

배전계통의 신뢰도는 계통 운전계획의 수립 및 시설 투자의 배분 등에 기초가 되기 때문에 국내외 대부분의 전력회사에서는 많은 종류의 신뢰도 평가 방식을 사용하고 있다. 배전계통은 전력계통의 최 말단 설비이며 수용가에 직접 전력을 공급한다는 특성과 계통에서 발생하는 외란이 대부분 수용가에 영향을 미치기 때문에 배전계통의 신뢰도를 유지하고 평가하는 것은 굉장히 중요하다. 본 논문에서는 마이크로그리드가 전력계통 신뢰도에 끼치는 영향을 빈도기간법이라는 신뢰도 평가 방법으로 분석하고자 한다.

장기적인 에너지 수급 불안정과 기후변화에 대응하여 지속 가능한 에너지 공급체계인 신재생 에너지의 이용은 1차 에너지 소비 절감을 위한 중요한 요소로 인식되어가고 있다. 이에 국내 총 에너지 소비량의 약 25%를 차지하는 건물 분야에서도 신재생 에너지원의 적용을 확대함에 따라 생산과 소비 최적화를 통한 효율적인 통합 운용 및 제어가 가능한 건물에너지관리시스템의 필요성이 부각되고 있다. 본 논문에서는 신재생 분산자원을 도입하여 건물에너지관리시스템을 구축 및 실증하고 그에 따른 에너지 절감효과를 분석하였다.

전기혜택을 받지 못하는 개발도상국의 도서지역이나 산간지역 등에 전기를 공급하기 위한 방법으로 마이크로그리드를 구축하고 있다. 그러나 24시간 전기 공급을 위해서는 많은 투자 재원이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 첨두 부하를 삭감하여 공급지장을 감수하더라도 투자 재원을 줄여 전기 공급의 확대를 목표로 한다. 또한 HOMER 프로그램을 이용하여 첨두 부하 삭감을 고려하는 가상발전기 개념을 도입하고 발전기의 고장정지율을 고려한 감도 분석을 통하여 마이크로그리드의 각 설비별 기대 적정 규모를 구하는 방법론을 제안한다.

지구환경 파괴의 주범인 온실가스 감축을 위해 기후변화 협약을 통한 각종 규제와 탄소세가 등장하였다. 이러한 탄소세는 국가입장에서 큰 부담이 되기 때문에 탄소세를 줄이기 위한 대안 중 하나로 신재생에너지가 장려되고 있다.이러한 신재생에너지가 핵심인 Microgrid는 설비비가 비싸기 때문에 지원금을 지급해줘야 보급이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 국가적 차원에서 기존의 캘리포니아 테스트 방법을 변형한 새로운 방법으로 탄소세를 고려한 적정 지원금 범위를 산정하는 방법론을 제안한다. 사례연구는 필리핀 도서지역을 대상으로 HOMER 프로그램을 사용하여 수행한다.

초고압 차단기는 개방 또는 투입 기능을 수행시 과도현상에 의한 개폐서지(Switching Surge)가 발생하여 차단기 구성품들에 부담이 가해진다. 초고압 차단기용 개폐제어 장치는 이러한 차단기의 개폐 동작시 차단기 접점의 분리 또는 접촉 순간을 제어하여 개폐서지를 최소화함으로써 접점의 마모와 구성품에 가해지는 스트레스를 감소시키는 장치이다. 즉, 차단기에 인가되는 전압의 위상을 기준으로 원하는 개폐시점에서 개방 및 투입이 일어나도록 제어하는 기기이다. 국외에서는 해외 선진사들이 이미 초고압 차단기용 개폐제어 장치를 상용화하여 현장에 적용하고 있으며, 국내에서는 기술의 검토 단계를 지나서 장치를 개발하고 시험하여 상용화하는 단계로 진입하고 있다. 본 논문에서는 상용화를 위하여 개발된 초고압 차단기용 개폐제어 장치에 대하여 하드웨어 구성을 소개하고, 운영 소프트웨어를 설명하며, 개폐제어 장치의 개폐제어 동작 성능을 자체 모의시험과 GIS(Gas Insulated Switchgear) 차단부와의 연계 시험을 통하여 평가한다.

GIS(Gas Insulated Switchgear:가스절연 개폐장치)는 절연성능이 뛰어난 $SF_6$가스로 절연되어 초고압 전력의 제어(차단,투입)를 담당하는 중요한 장치이다. GIS는 절연성능을 검증하기 위하여 현장 운전전에 공장검수시험(내전압시험)과 현장 가압 시험을 수행한다. 이 때 GIS의 조립/운반/설치의 오류로 인한 절연성능 저하로 절연파괴(내부아크)가 발생될 수 있다. 그러나 GIS는 $SF_6$가스로 밀폐되어 있어 절연파괴를 정확히 알 수 없을 뿐만 아니라 사고 위치를 확인하기 어렵다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이런 문제를 해결하기 위하여 GIS 내부에서 발생되는 사고를 신속하게 탐지하고 위치를 정확하게 표정할 수 있도록 개발된 GIS 절연파괴 위치 추정 시스템의 현장 적용연구를 수행하였다. 이를 통해 GIS 절연파괴 위치 추정 시스템의 성능을 확인하였다.

Arc flash hazard study is required for the electric power system of industrial plant nowadays. Arc flash incident energy and level are calculated by arc flash hazard study. The arcing fault clearing time is determined by the response time of protection devices. This paper is protection devices coordination study to reduce potential incident energy for industrial electric power system.

In order to reduce error of the distance relay, we propose an improved fault locating scheme using DC offset removal filter. We were modeled 154 kV transmission system using ATP software in order to demonstrate the usefulness of proposed scheme, and applied to the proposed scheme using collected voltage signal and current signal by line-to-ground fault.

국내에서 HVDC로는 2번째로 준공되어 2013년부터 상업운전 중인 진도-서제주간 #2HVDC 변환설비의 운전 중 설비에서 발생한 실제 고장을 분석한 내용으로 Rectifier단인 진도에서 발생한 고장과 Inverter단인 서제주에서 발생한 고장을 비교 분석하여 HVDC의 제어 보호시스템 설계의 신뢰성을 검증하였다.

정부의 신재생에너지 확대 보급 사업에 의해 현재 한전의 배전계통에는 다수의 분산형 전원이 연계되고 있으나 기존의 배전계통은 단방향 전력계통으로 설계되어 있으며 다수의 분산전원이 연계되는 경우 배전계통에 많은 문제점이 나타나고 있다. 따라서 기존의 단방향 고장계산 방식에서 분산전원에서 기여하는 고장전류를 함께 고려하는 양방향 보호체계로의 전환 및 분산형전원 영향을 고려한 보호협조 방안이 필요하다. 본 논문에서는 다수의 분산전원이 연계된 배전계통에서 배전계통 고장시 분산전원에 의한 효과를 고려한 보호기기 정정방안을 제시하였다.

This paper presents the selection method of Minimal Cut Sets(MCS) for substation reliability evaluation. We used the Quality solution in order to model the FT for the substation equipment. Quantitative analysis is performed to estimate the probability of top event occurrence and unreliability of the substation component. In this result, it means that reliability indices which can be predict get electricity services and better maintenance in substation management.

디지털변전소의 정보를 최적화하여 변전소 Self-Healing, 자동고장복구 등 다양한 차세대 응용시스템을 개발하기 위해서는 변전소의 모든 설비를 네트워크로 연결하여 디지털화하는 Process 버스기반 디지털변전시스템은 필수적으로 필요하며, 이를 통해 변전소를 구축하고 엔지니어링 하는 과정전반이 컴퓨터 프로그램에 의해 쉽고 간편한 작업이 가능하게 되어 공간활용을 극대화할 수 있고 건설 및 유지보수 비용을 큰 폭으로 감소시킬 수 있다. 본 논문은 이러한 디지털변전소의 시대적 변화에 부합하여 국내에서 개발된 Process 버스 기반의 IED와 MU에 대하여 현장 적용을 위한 성능검증 방안을 제시하고, 국내 최초로 Process 버스 기반 디지털변전시스템 실증시험장을 제주 성산변전소에 구축하는 과정에서 수행한 검증결과를 설명하고자 한다.

IED와 상위운영시스템(정보연계장치 포함)으로 구성되는 디지털변전소의 변전자동화시스템은 계측/제어/보호/감시 등 모든 변전소의 정보의 흐름이 국제규격 IEC 61850 기반으로 네트워크 통신을 통해 이루어지는 시스템이다. 따라서 기존 제어케어블 사용시 변전소에서 신호 전달의 정확성을 위해 측정하였던 전기적 신호에 대한 점검을 대신하여, 디지털변전소의 데이터를 운송하는 혈관의 역할을 수행하는 네트워크 통신에 대한 건전성을 확인할 필요가 있다.

본 논문에서는 송전선로재폐로에 대한 개념과 방식 및 전압별 재폐로 적용사례를 소개하고 345kV 송전선로보호반에 적용하고 있는 재폐로시스템과 현재 재페로시스템 검증시험법에 대한 소개와 본 논문에서 소개하고자 하는 재폐로시스템 검증장치를 기존방법과 비교하여 본 장치를 사용함으로써 얻을 수 있는 장점에 대해 서술하였다.

2013년 이후, 한국전력공사에서는 신규건설 변전소로 디지털변전소(Digital Substation)를 건설하고 있다. 디지털변전소 내에는 서버(IED, 지능형전자장치), 클라이언트(상위운영시스템)가 필수요소들이며, 이 둘은 서로 서버/클라이언트 통신 서비스를 수행하고 있고 IEC61850 기반으로 하고 있다. 바뀐 정책과 프로토콜 때문에 사용되는 기기 역시 기존 디지털 보호 계전기에서 IED로 성능이 변화하였고, 기존에 수행하던 보호성능검증 방법인 동특성시험 역시 IEC61850 기반 통신서비스 성능도 함께 보아야 한다는 관점에서 본 연구가 시작되었다. 본 논문에서는 RTDS를 이용한 IEC 61850 기반 IED 동특성 시험 성능검증 방법에 대하여 살펴보고, 그 결과를 알아보고자 한다.

Recently, distributed generation using renewable energy resources have increased due to the limitation of conventional energy. To utilize these energy source effectively, a method of applying the energy storage system(ESS) in distribution system has been considered. In this paper, we simulated the one line-to-ground fault in power system with ESS. Based on these simulations, we analyzed the effect on Over Current Relay(OCR) operation. As a result, ESS operation modes result fault current fluctuation. Thus, OCR need to reset the pick up current. This paper analyze effect of ESS in distribution system according to OCR setting by using ElectroMagnetic Transient Program(EMTP).

본 논문에서는 풍력발전 단지를 전력계통에 연계시키는 경우 연계모선의 보호를 위한 방향지락 과전류 계전 알고리즘과 차동전류를 이용한 과전류 계전 알고리즘를 제안하였다. 분산전원은 동기기와 전력변환기로 구성되며, 풍력발전단지는 이중모선으로 연계되는 루프 계통으로 모델링하였다. 각 계전 알고리즘은 모선의 내부고장 및 외부고장을 판별하여 내부고장 발생 시 고장구간을 신속, 정확히 개방하여 고장 구간을 최소화한다. 제안한 계전 알고리즘은 PSCAD/EMTDC를 통해 검증하였다.

신재생에너지와 같은 분산전원의 연게와 전력계통 네트워크 구성방식의 고도화에 따른 기존의 네트워크 해석방식과의 차별성을 가지는 토폴로지 탐색방법을 제안한다. 배전계통 ICT 인프라는 이러한 응용과 해석을 가능하게 하며, 실시간으로 변화하는 계통의 구성과 상태를 반영한 전략수립 방법을 고찰한다. 본 논문에서는 해석적 접근에서 방법적 접근방법을 이용한 전압안정도의 지수를 판단하고, 해당 지수에 기반한 취약점 탐색과 토폴로지 구성변경 전략을 제안한다.

Power plants by coal-fired generators in 00 Thermal Power site Division came the most developed environmental system in the world. This paper examined with respect to the setting of the first grade protection relay.

한국전력공사에서는 2013년도부터 154kV급 변전소를 IEC 61850 기반의 변전소 자동화 시스템을 구축 운영중이다. 현재 구축 운영중인 디지털 변전소는 Station Level의 자동화 시스템이며, Process Level의 Full Digital 디지털 변전소 구축은 연구과제 성과물의 신뢰도 검증과 관련 기술 신뢰성 확보 시 구축예정이다. 본 논문에서는 Full Digital 변전소 구축을 위한 Process Level의 IED 및 엔지니어링 프로그램 개발에 대한 결과와, 개발된 시작품의 현장 실증 환경 구축에 대해 논하고자 한다.

스마트그리드 전력계통시스템 기술의 중요한 특징중의 하나는 국제표준을 기본으로 탑재하고 있다. 발전소부터 수용가까지 각 영역별로 운영중인 시스템들이 국제표준을 준수한다는 것은 어떤 특정임무만을 담당하는 독립된 시스템이 아닌 타 시스템에 정보를 주고 받는 분산시스템의 구조로 전력시스템 전체 아키텍쳐가 변화하고 있는 것이다. 이러한 환경은 ICT(Information & Communication Technology)와 매우 친화적이며 스마트그리드의 발전을 촉진시킨다. 전력회사마다 운영중인 송변전자동화시스템인 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)에 대하여 IEC 61970 표준을 지원하는 기능을 갖춘 제품들이 세계시장에 급속히 공급되고 있어 표준을 기반으로 하는 이기종 제품간에 정보교환의 호환성을 검증하는 상호운용성 시험의 중요성이 커지고 있는 실정이다. 본 논문에서는 IEC 61970이 적용된 SCADA 시스템을 대상으로 표준기반의 상호운용성 시험에 대해 기술하고자 한다.

It is important to coordinate generator protection with generator control to operate generator safely and effectively. This paper discusses specific calculation methods that can be used to obtain Generator Capability Curve (GCC). It also provides GCC for example generator using ElectroMagnetic Transients Program-Restructured Version (EMTP-RV).

펌프 전동기 기동특성과 전력계통해석 프로그램의 현장 실무 적용으로 전동기 부하가 다수인 수용가에 있어서의 보호계전기의 최적 설정방안을 제시하고자 한다.

Power frequency is one of important operational parameters evaluating reliability, stability, and measuring efficiency of power. Therefore, an accurate and fast estimate of the power frequency is required. The magnitude gains of cosine and sine filters become different when the power frequency is deviated from the nominal value. The proposed algorithm estimates the power frequency based on this. To demonstrate the performance of the proposed algorithm, RTDS and DSP are used. The simulation results show that the algorithm has not only a high level of robustness but also high measurement accuracy over a wide range of frequency changes. In addition, the algorithm was immune to harmonics and noise.

Energy management system (EMS)는 전력시스템에서 운영자에 의해 발전과 송전의 성능을 감시, 제어, 그리고 성능 최적화를 위하여 운영하는 시스템이다. 본 연구에서는 차세대 EMS(Next Generation Energy Management System : NG-EMS)에서 클라이언트 운영 시스템의 자동 동기 방법을 제안한다. 인트라넷 네트워크 망에서 클라이언트 운영 시스템의 효율적인 유지 보수를 위해 운영 소프트웨어 패치 및 엔지니어링을 통해 만들어진 그래픽 화면을 여러 클라이언트에 자동 동기 및 갱신 기능을 특징으로 한다. 또한 자동 동기 빌더를 이용하여 클라이언트에 동기 할 항목을 패키징하는 기능을 포함한다. 본 연구의 구성에 의해 자동 동기 서버 측에서 클라이언트의 동기 및 갱신주기를 효율적으로 관리하다. 클라이언트가 메인으로 접속하여 자동동기 상태를 체크하는 서버에 문제가 발생했을 경우 다중 동기 서버 형태로 운영하여 만일에 발생할 문제에 효율적으로 대처가 가능하다.

Energy Storage System(ESS) can be used as several purposes such as uninterruptible power supply (UPS), frequency regulation, maximum load cut, and etc. This paper analyzes and simulates the reclosing operation in distribution system with ESS for frequency regulation and maximum load cut. To solve the effect from ESS, two sequences in reclosing process are added to conventional reclosing. The modelings and simulations of reclosing operation using EMTP/ATPDraw are performed.

GIS(Gas Insulated Switchgear) 가스구획은 SF6 가스와 강화 에폭시로 만들어진 스페이서를 통해 절연 성능을 유지하고 있는데, 초기 설치 시 조립 오류로 인한 부유 물질이나 철 파편 등에 의한 절연 파괴 및 GIS의 장시간 운전에 따른 열화에 의한 절연 파괴로 아크 사고가 발생한다. 그러나 GIS는 가스로 밀폐된 타입이므로 열화 현상으로 생성되는 이물질 또는 균열에 의한 내부 절연 파괴 현상(내부 아크)을 정확히 알 수 없을 뿐 아니라 사고 위치를 확인하기 어렵다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 수동 광소자 방식을 이용하여 GIS 내부 아크발생 시 정확한 탐지 및 위치 표정이 가능하며, GIS 내부에서 발생되는 아크를 바로 제거하고 반복적인 아크가 발생되지 않도록 보호계전기에 의한 GIS의 재폐로 동작을 차단 할 수 있는 GIS 아크탐지 장치를 소개한다.

본 논문에서는 IEC-61850 기반 송전선로 보호용 IED에 대한 실시간 동특성시험 방법을 학습할 수 있는 가상모의시스템을 제안한다. 가상모의시스템은 Qt Creator를 사용하여 구현하였으며, 개인의 PC를 통해서 시험환경을 구성하는 방법과 계통을 모델링하는 방법, 그리고 시험결과 확인 방법에 대하여 학습할 수 있다. 제안된 가상모의시스템을 통해 손쉽게 송전선로 보호용 IED에 대한 실시간 동특성시험 방법을 학습할 수 있음을 보였다.

본 논문에서는 배전용 변압기 감시 진단 시스템 개발에 대해 기술 한다. 특히 당사에서 제품화 중인 유입변압기와 몰드변압기 감시장치 구성과 구내 변압기 감시 시스템화에 대한 내용을 소개한다.

Recently, the fault current has increased to exceed the rated breaking capacity of protective device due to the growth of the power demand on the power system where is changed into the loop-, mesh-, network grid. To limit fault current, the superconducting fault current limiter (SFCL) is announced with various methods. In many researches, the current limiting effect with the SFCL has been analyzed considering the rated breaking capacity of the CB with one fault condition. However, the power system has various short circuit and operation conditions. In order to select the capacity of the SFCL with reclosing operation and burden of the fault current on the protective device, the characteristics of the power system were investigated. Through the analysis, the evaluation method of the current rate was improved.

본 논문에서는 직류차단기 내부 아크 러너 구조에 따라 아크에 작용하는 구동력 차이에 대한 연구를 수행하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 아크 러너 기울기를 변화에 따라 아크 구동력을 계산하였으며, 결과 값들에 대한 비교 분석을 통해 아크 구동력 차이의 발생을 확인하였다. 구동력 차이의 발생 원리를 알아보고 아크구동력 향상 방안에 대해 연구하였으며, 결과 방안을 차단시간 단축 요소로써 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

본 논문에서는 전기자동차 충전 시 예상되는 선로 과부하 문제와 전압강하 문제를 해결하기 위해 연료전지를 이용한 충전 Aggregator 알고리즘을 제안한다. 충전Aggregator 알고리즘은 충전부하 투입 알고리즘과 충전부하 제거 알고리즘으로 구성되어 있다. 충전부하 투입 알고리즘은 충전부하 투입 전 선로전력과 전압강하를 예측하여 예측 된 값들이 허용범위를 초과하지 않을 경우 충전을 시작하는 알고리즘 이고 충전부하 제거 알고리즘은 전기자동차 충전 중 일반부하의 증가로 문제 발생 시 충전부하를 제거하는 알고리즘이다. 제안된 알고리즘은 PSCAD/EMTDC를 이용해서 연료전지가 연계된 특정지역의 배전계통을 모델링하여 검증하였다.

This paper presents study of recloser operation in distribution system with Energy Storage System(ESS). However, interconnecting of ESS influence power flow and increasing/decreasing of fault current. Recloser provides stability of system and improves power transmitting ability by reclosing in fault current. The single-line to ground fault current simulated by Electromagnetic Transients Program (EMTP). The simulation is implemented for the three different situations about by using EMTP MODELS.

Interruption of AC is easier due to natural occuring of zero crossings. In DC, zero crossings is achieved by Forced commutation technique. In this paper an alternative counter voltage(ACV) DC Hybrid Circuit breaker(DC-HCB) is modeled using EMTP/ATP tool, Results show that, ACV DC-HCB can interrupt DC with in 5ms with a source voltage of upto 1 KV.

본 논문은 UPS(Uninterrupted Power Supply)의 기능을 확장하여 ESS(Energy Storage System)로서 충방전 제어를 수행하는 hybrid UPS[1][2]인 UES(UPS+ESS)의 실제 구축사례를 기술한다. 기존 시스템의 변경을 최소화 하고 UPS 기능을 우선 동작하기 위해 UES는 UPS와 battery을 각각 제어하는 별도의 외부 제어장치를 이용하여 UES로서 시스템을 통합하며 각 부분 구성품의 호환성을 확보한다.

본 논문에서는 배터리의 상태 진단을 위한 임피던스 측정시스템을 제시한다. Labview를 이용한 임피던스 측정 시스템은 저가에서 구성할 수 있고, 변화되는 임피던스를 확인이 가능해 수명을 진단하는 지표로 이용 가능하다. 제시된 임피던스 측정 방법은 용량에 상관없이 측정이 가능하고, 기존의 장치보다 측정과 값을 계산하기가 간단하다. 또한, 고가의 장비를 이용하지 않고도, Labview와 DAQ를 이용하여 정확성 높은 결과를 구할 수 있다.

본 논문에서는 산업용 및 건물용 수용가에 에너지저장장치(이하 'ESS')를 설치하여 운영 사례 결과를 나타냈다. 산업용 수용가는 리튬(Lithium) 기반 1MW/500kWh를, 건물용 수용가는 나트륨-니켈(NaNi) 기반 500kW/1MWh를 각각 설치하여 전기요금별, 배터리 특성별, 운전 조건별로 운영 사례를 나타냈다.

최근, 화석연료의 고갈과 환경오염에 대한 우려로 고품질, 고효율 에너지에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구 분야 중 하나인 에너지 저장 분야에 대하여 세계적인 연구가 진행 중이며 ESS 및 고출력 UPS의 연구에 초점을 맞춰 진행되고 있다. 본 논문에서는 에너지 저장분야 중 UPS시장에 초점을 맞추어 연구를 진행한다. 시장 공학적 측정방법을 통하여 용량별 UPS시스템의 방향을 제안한다. 시장 공학적 측정결과를 검토한 결과, 전 세계적으로 데이터 시장의 발전으로 세계 UPS 시장은 저출력에서 고출력 시스템으로 변화하고 있는 추세이며 신흥국의 데이터시장 발달과 클라우딩 시스템의 발전으로 2019년까지 50kVA이상 시스템이 큰 폭으로 증가할 것으로 전망된다.

Prediction algorithm of the energy storage system in accordance with the load pattern can cause economic loss in case of a failure prediction. In this paper, we compare the electricity charge between industrial power system with ESS - this case's operation is based on Non-prediction operation method. - and without ESS. In addition, we derive the payback period.

세계기후변화협약에서 발효한 탄소세 등 각종 규제에 의해 국가입장에서 큰 비용부담이 되기 때문에 이에 대한 대비 중 하나로 신재생에너지가 떠오르고 있다. 신재생에너지 중 보급이 빠른 태양광과 풍력은 출력이 불안정하기 때문에 이를 완화시키는 것 중 하나로 에너지저장장치(ESS : Energy Storage System)를 도입하고 있다. 본 논문에서는 신재생에너지용 ESS 도입 시 계통에서 확보해야하는 예비력과 첨두부하가 삭감되어 나타나는 회피비용을 연료비, 무부하비, 기동 정지비, 발전설비회피비용으로 고려한다. 그리고 국가적 관점에서 필요한 적정용량을 산정하기 위하여 비용관점에서 한계운전비와 한계투자비를 비교하는 방법론을 제안한다. 그 중 본 논문의 대상인 한계 운전비를 구하기 위해 운전 수리모델을 수립한다.

신재생에너지인 태양광발전으로 발생하는 전력과 부하에서 소비되는 소비전력으로 ESS(Energy Storage System)의 한 종류인 BESS(Battery Energy Storage System)의 운영 알고리즘을 제안 및 실증하고, 그 알고리즘은 부하를 평준화 시켜 계통에 걸리는 부담을 줄이고, 비용을 최소화 하며, 경제적으로 뛰어난 전력운영을 목표로 한다.

최근 지구온난화, 배기가스 배출에 의한 대기오염, 화석에너지 고갈에 따라 대체에너지에 대한 관심이 많아지고 있고, 이에 따라 세계 각 국가들이 해당 분야에 관한 연구를 활발히 진행하고 있다. 그 핵심 과제의 하나는 전기자동차이며 최근 전기차에 대한 관심이 점점 고조되고 있고 전기차의 실 구매도 많아짐에 따라 전기차의 핵심이라 할 수 있는 배터리에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전기차에 사용되는 배터리는 높은 에너지 밀도, 높은 전력 밀도, 긴 수명과 친환경적인 장점을 가지고 있어야 한다. 하지만 안전성, 지속성, 획일성, 가격 등에 대하여 배터리의 사용에 한계가 있다. 여기에서는 배터리 관리 시스템(BMS)을 비롯한 배터리의 주요 연구 테마들에 관한 현재까지 연구동향을 소개하고자 한다.

본 논문은 독립형 마이크로그리드 환경에서의 신재생에너지원의 출력 안정화 및 디젤발전기의 최소 사용을 통한 경제적인 운영을 위해 필요한 ESS(Energy Storage System)의 도입을 위한 용량 산정 및 SOC에 따른 충/방전 알고리즘을 제안한다. 제안한 산정 알고리즘을 통해 도서지역의 독립형 마이크로그리드의 데이터를 활용하여 ESS 용량을 산정하고, 이에 대한 효과를 검증한다.

최근 늘어나는 전력 수요에 따라, 세계적으로 전력에너지 절감을 통한 수요자원 확보 및 활용을 위한 부하 예측의 중요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는, 수요관리용 전지전력저장시스템을 효율적으로 운영하고 계획하는데 필수적인 부하예측의 정확성을 높이기 위하여 이동평균법, 지수가중이동평균법, 최소자승법, 인공신경망 방법을 적용하였다. 시계열 데이터인 부하 데이터를 분석하여 최대부하일, 근무일, 토요일, 공휴일로 분류하였고, 각각의 방법으로 예측한 부하를 적용시켜 전기요금 절감을 목표로 하는 전지전력저장시스템의 최적 충 방전 운전계획을 세웠으며, 이를 이용하여 산출된 전기요금과 실제 전기요금을 비교 분석하였다.

최근 산업의 발달로 전력소비량이 증가하면서 전력계통 주파수 안정화 및 전력평준화에 대한 대안으로 ESS에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 대해 출력변동이 심한 풍력발전에 배터리를 연계하여 운영하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 현재 국내에서는 ESS 연계 시 높은 초기자본비용과 ESS 운영방법에 대한 문제로 아직까지 활성화되지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 ESS 연계 풍력발전단의 전력판매수익을 극대화하기 위한 운영기법에 대한 연구를 진행하였다.

본 논문에서는 주파수 조정용으로 에너지 저장장치를 활용하기 위해 SOC(State Of Charge) 상태에 따른 가변Droop계수를 적용하여 주파수를 회복하기 위해 SOC 목표 값 과 그에 따른 주파수 변화량을 계산해 최적 SOC 목표 값을 찾는 방법을 제안한다.

최근 전력계통은 에너지저장장치(ESS: Energy Storage System)의 도입이 확산되고 있는데, 신재생에너지 출력완화, 송전혼잡 해소, 주파수조정, 전압변동, 에너지차익거래 등의 목적으로 사용되고 있다. 이렇듯 각 ESS는 각기 다른 목적으로 사용하고 있는데, 현재 전력계통 ESS 운영은 각 목적별 ESS를 독립적으로 사용하고 있어, ESS를 효율적으로 사용하지 못하여 설치비용 대비 경제성이 떨어지고 있는 실정이다. 본 논문은 이러한 ESS의 경제성에 관한 문제점을 해결하고자 Multiple ESS상태에서 배터리 수명 비용을 줄이고, 배터리를 효율적으로 사용할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 사례연구에서는 각기 다른 목적으로 사용되고 있는 ESS를 독립적으로 사용하는 경우와 배터리 수명비용을 바탕으로 전력을 분배한 경우의 비용을 분석해 보았다.

본 논문에서는 소규모 에너지저장장치를 주파수조정 서비스에 활용하기 위한 클러스터링 기법을 제안하였다. 다양한 클러스터링 기법에서 에너지저장장치에 적합한 기법을 선정하고 적합도 산정방법을 통하여 수명비용을 최소화 하는 방향으로 충 방전하는 기법을 제안하였다. 사례연구에서는 무작위로 에너지저장장치를 운영하는 방법과 제안한 방법의 비교를 통하여 제안한 기법의 효과를 입증하였다.

최근 정부는 에너지관리의 중요성을 인식하여 수요관리 및 분산형발전시스템을 2015년도 에너지기본계획에 포함시켰다. 이에 따라 K-water는 K-water형 BEMS(Building Energy Management System) 구축을 위한 태양광 연계 ESS(Energy Storage System)를 검토했다. 그리고 BEMS를 시범적용하여 실제적인 분석과 문제점을 고찰하였다. 이를 통해 태양광발전을 연계한 ESS를 이용하여 K-water형 BEMS 모델의 방법론 및 실행방법을 알아보고자 한다.

주파수조정용 배터리 에너지저장장치의 주파수조정용으로써의 효용성을 확인하기 위해 한국전력공사 전력연구원 ESS연구사업단에서는 제주시 조천변전소에 4MW급 ESS실증단지의 조성과 제어시스템의 실증을 완료하였다. 이후 주파수조정용 대용량 에너지저장장치 운전제어기술을 개발하여 서안성, 신용인 변전소에 설치된 52MW ESS에 각각 주파수추종운전용 28MW와 자동발전제어용 24MW 제어시스템기술을 적용시켰다. 대용량 에너지저장장치 운전제어기술을 개발하기 위하여 제어시스템과 연계할 수 있는 시뮬레이션이 가능한 에너지저장장치 및 전력계통을 개발하여 시험하였다. 본 논문에서는 제어시스템과 연계 가능하고, 운전원 인터페이스를 제공하며, 시뮬레이션이 가능한 전력계통과 에너지저장장치로 구성된 제어기 검증용 시뮬레이터 개발에 대하여 소개하고자 한다.

한전에서는 전력계통과 연계한 대용량 배터리 에너지저장장치(Energy Storage System)에 전력을 저장하였다가 전력계통의 최대 부하 보상, 주파수 조정, 신재생에너지 출력 평준화 등에 이용하고 있다. 배터리를 이용한 에너지저장장치의 실용성을 확인하기 위하여 한국전력공사 전력연구원 ESS연구사업단에서는 제주시 조천변전소에 4MW급 실증단지를 건설하여 시험을 진행하여 왔다. 최근에는 52MW 배터리 에너지저장장치를 전력계통의 주파수 조정용으로 사업화하고 있으며, 이와 관련된 연구도 진행하고 있다. 한국전력공사 전력연구원에서는 서안성, 신용인 변전소에 건설을 완료하여 시운전 중인 52MW 배터리 에너지저장장치 사업에 관련된 기술개발을 위하여 전력연구원에 24MW용 제어시스템, 조천변전소에 28MW용 제어시스템을 개발하여 관련기술을 서안성, 신용인 변전소 에너지저장장치에 적용하여 자동제어 시운전을 수행하였다. 본 논문에서는 주파수조정용 52MW 배터리 에너지저장장치의 시운전 내용을 소개하고자 한다.

This paper review the technical trends of ESS(Energy Storage System). The ESS has been displaced by cathode, anode, electrolyte, and separator. The lithium-ion battery is getting the most attention in the ESS. In this paper, we especially want to review a look at technology trends of the cathode and the separator for lithium-ion battery.

본 논문에서는 일간 시간대별 에너지저장장치 (Energy Storage System, ESS) 최적 충 방전량 스케줄링을 이용하여 계통연계형 마이크로그리드 내에 설치되는 ESS의 용량을 산정한다. 대상 마이크로그리드의 과거 부하데이터를 이용하여 절감하고자 하는 양을 정하고, 이를 이용하여 전력변환장치(Power Conditioning System, PCS)의 정격출력량을 산정한다. ESS용량의 기준점을 정하여 이분법 적용구간을 설정하고, 반복연산을 통해 최적 ESS용량을 찾는 과정을 제시한다.

에너지저장장치(Energy Storage System, ESS)는 생산된 전력을 전력계통에 저장했다가 전력이 가장 필요한 시기에 꺼내어 사용함으로써 에너지효율을 높이는 능동적인 기술이다. ESS는 풍력발전, 태양광발전 등 신재생에너지와 같은 분산전원 도입, 피크부하에 대응하기 위한 부하평준화, 전력품질개선 등 그 역할과 기능이 확대되고 있다. 본 논문에서는 후쿠시마 사고 이후 강조된 비상전원과 관련하여 원자력발전소 부지 내 비상전원으로써의 ESS 활용과 그 가능성에 대해서 기술하였다.

BLDC 전동기는 일반적으로 홀센서를 이용하여 위치를 검출한다. 홀센서는 엔코더, 레졸버 대비 가격이 저렴하고, 전동기 전체 사이즈 경량화를 이룰 수 있는 장점을 통해 많이 이용된다. 그러나 열에 취약하고 설치 시 기구적 위치오차가 발생할 수 있으며 다른 위치검출기에 비해 내구성이 약한 단점을 가지고 있어 이를 대신하기 위해 센서리스 제어연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 핸디형 청소기에 사용되는 BLDC 모터를 저,중,고속 영역을 나누어 센서리스 제어를 수행하였으며 각 속도영역에 따른 다른 제어 방식을 제안한다. 또한, 센서리스로 구동되는 동시에 자동 선행각 제어 알고리즘을 적용하여 토크리플을 최소화 하고자 한다.

The conventional wheelsets has disadvantages of potential oscillatory instability. In the paper, a design of the permanent magnet synchronous machine of independent-wheel type for near-surface is performed. Also, the lateral displacement control algorithm is proposed. The subcale bogie can maintain the centering by this algorithm. The design of the machine is verified by BEMF. And the validity and usefulness of the lateral displacement control algorithm is verified by experimental results.

최근 최저효율제를 대비한 프리미엄급 고효율 전동기의 필요성이 대두됨에 따라 유도전동기를 대체할 수 있는 고효율 전동기로써 영구자석 매입형 동기 릴럭턴스 모터(PMA-SynRM)가 각광받고 있다. 하지만 모터의 속도와 토크를 제어하기 위해 회전자 속도와 위치 정보를 측정할 수 있는 센서가 필요하고, 이 때 센서 설치의 공간적 문제, 센서의 유지/보수 및 시스템의 추가 비용 발생 등 많은 문제점들이 발생한다. 따라서 센서를 제거하기 위한 센서리스 위치 및 속도 제어에 관한 연구가 폭 넓게 진행되고 있다. 하지만 모터를 운전함에 따라 저항이나 역기전력 상수, 인덕턴스 등의 제정수의 변동이 발생하게 되고 센서리스 제어 시 이러한 변동에 의해서 추정 속도 및 위치에 오차가 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 오차의 보상을 위해 MRAS(Model Reference Adaptive System) 방식을 적용한 센서리스 제어를 제안한다.

This paper describes a robust adaptive sliding mode control (RASMC) for torque ripple minimization of switched reluctance motor (SRM) using it in automotive application. The objective is to control effort smoothness while the system is under perturbations by unstructured uncertainties, unknown parameters and external disturbances. The control algorithm employs an adaptive approach to remove the need for prior knowledge within the bound of perturbations. This is suitable for tackling the chattering problem in the sliding motion of sliding mode control method. The algorithm then incorporates modifications in order to build a chattering-free modified robust adaptive sliding mode control using Lyapunov stability theory.

Integrated switched reluctance motor drive as an electric vehicle battery charger is presented in this paper. The SRM, which is used as the traction power in the driving mode, is used in the charge circuit to improve the power factor of charging system. The charging circuit can share the power switches of the asymmetric converter and phase windings of SRM to charge the battery, and can reduce the size and cost of the system in the plug-in system. To keep the rotor at standstill, zero torque control method is proposed. Since the inductances of the SRM windings are not same at any stop position, the charger controller controls the reference current to satisfy the total charging current with PFC and zero torque condition. A novel cubic equation method is proposed as a current reference distributor of the charging controller. Simulations are performed by MATLAB software and results satisfy the Effectiveness of proposed battery charging system.

In this paper, diagnosis for 85 high voltage induction motors which have operated for more than 20 years in 18 wide area water supply offices were applied and the results of diagnosis were analysed. Furthermore, main factors that would be affecting rotor defects were selected and correlations between dependent variables which was magnitude for sideband frequency on current during operation and independent variables such as starting characteristic, operating time, number of operation, load factor, maker, rotation speed, capacity were analysed. It was clear that factors including starting characteristic, number of operation, maker, rotation speed caused break by correlation analysis. From this, regression equation was deduced through regression analysis. Based on suggested regression equation, it is applied usefully that we can estimate the condition of rotor without onsite diagnosis and plan the schedule of diagnosis.

본 논문에서는 자속집중 방식의 회전자 구조를 적용한 페라이트 영구자석 BLDC 모터의 원가절감 설계에 대하여 연구하였다. 자속집중형 회전자에 Al-wire가 적용된 신규 모터를 이용하여 Cu-wire가 사용된 표면부착형 모터와 동일 외경, 동등 이상 효율, 동등 이하 적층에서 원가절감 하였다.

본 논문에서는 자동차 전장용 3상 BLDC 전동기의 출력특성 향상을 위해 비대칭 공극 구조 설계 방법에 대해 연구하였다. SPM 타입 BLDC 전동기의 공극을 비대칭적으로 설계함으로써 자기적 토크 외에도 릴럭턴스 토크가 발생하게 된다. 따라서 전류 당 토크의 증가로 인해 출력특성을 향상시켰으며 2D 유한요소해석을 통해 본 논문의 타당성을 검증하였다.

최근 친환경적인 기술 개발에 대한 요구가 증가함에 따라 기존 엔진의 역할을 직접적으로 대체하게 되는 전기자동차용 전동기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 영구자석을 사용한 전동기의 경우, 계자 권선이 없기 때문에 회전자 동손이 없어지면서 효율이 높아지는 장점이 있지만 온도 상승 및 과부하 등으로 인한 영구자석의 불가역 감자로 인한 고장 가능성이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 영구자석 감자현상을 진단하기 위한 방법 중 하나로 회전자 구속 조건에서 저전압 고주파 주입을 통한 입력전류 파형의 스펙트럼 분석을 제안한다. 제안한 방법은 전동기의 회전자를 구속시킨 상태에서 진단신호를 입력하고 인버터의 출력전류 파형을 측정하여 스펙트럼 분석을 수행하는 방법이다. 제안한 방법은 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

본 논문에서는 전기자동차의 인버터-전동기 연결 구성에 따른 전도성 잡음 특성에 대해 분석 하였다. 인버터와 전동기를 연결하는 케이블은 임피던스를 가지고 있으며, 케이블 길이별 특성 시뮬레이션에서 주파수에 따른 임피던스가 다르게 나타나는 것을 알 수 있다. 이러한 특성을 고려하기 위해, 인버터와 전동기를 연결하는 케이블 길이에 차이를 두어 시뮬레이션을 진행 하였으며, 인버터 전동기가 일체화되어 케이블 없이 부스바(Busbar)로 연결된 형태에 대해서도 시뮬레이션을 진행 하였다. 시뮬레이션 결과에서 Busbar 형태 및 케이블 길이에 따른 전도성 잡음의 변화는 거의 없는 것을 확인 할 수 있었다.

In this paper, it is proposed to substitute the tilting operation device of hybrid multi-D.O.F system from three phase SPM to single phase torque actuator. When using tilting operation with three phase SPM which is appropriate for continuous rotary operation, there are disadvantages that electricity availability rate is low and controllability is difficult. On the other hand when using a single phase torque actuator instead of SPM, it is appropriate for sequential tilting, electricity availability rate is high, and it is easy to control. Thus this will have a great influence on the development and practical use of the system. This study designed a single phase torque actuator in consideration of the magnetic saturation. Also, this was verified with comparative analysis with SPM through FEM(finite element method) analysis values of the design model and test values of the manufactured model.

Synchronous Reluctance Motor (SynRM) has a simple structure with high efficient and without rotor conductor loss. Therefore, it is better than induction motor for electric vehicle (EV) on aspect of efficiency. SynRM usually operates on the constant torque region using maximum torque per ampere （MTPA）control which is adopted due to rotor structure limitation. Thus, the accurate current angle is crucial for motor control. However, finite element analysis (FEA) program is not sufficient exactly to regard how the iron loss and magnetic saturation influences on the current angle. Consequently, this paper proposed a method to calculate the current angle with consideration of iron loss.

In this paper, rotor design modification of a novel proposed machine termed the Axial Flux Doubly Fed Reluctance Machine (AF-BDFRM) is studied. The main potential advantage of AF-BDFRM is that it has larger torque and power density compared to radial flux-BDFRM. However, with the general rotor pole shape, this machine output back EMF has high THD % and high cogging torque. This paper studies the rotor design modification in the proposed AF-BDFRM to reduce the THD % in inducedd back EMF and cogging torque. Also the transient 3D finite element analysis (FEA) optimization of initial design is presented.

본 논문에서는 100kW, 20,000rpm급 건물 공조용 터보 블로워 전동기가 소개되었다. 초기 설계에 기반한 제작 모델의 다이나모를 통한 특성 시험이 진행되었으며, 초기모델의 FEM 해석을 통한 특성 분석이 진행되었다. 기존 모델에 대해 효율 개선을 위한 전자기적, 기구적 개선 방안들이 연구되었으며, 각 관점에서의 효율 개선 방안들에 대한 FEM 해석을 통한 검증이 이루어졌다. 형상 개선을 통해 최종 개선모델이 도출되었으며 초기 모델과의 특성 비교를 수행하였다.

This paper presents a design of a high speed 2-phase 6/5 switched reluctance motor (SRM) for an air-blower application. This type of motor is suitable for the applications that require high speed and only one directional rotation as air-blower. The desired air-blower is unidirectional application, and requires a wide positive torque region without torque dead-zone. In order to get a wide positive torque region without torque dead-zone during phase commutation, asymmetric inductance characteristic with non-uniform air-gap is considered. The proposed motor can be operated at any rotor position. The proposed 6/5 SRM uses short flux path technique that achieved by means of winding configuration and lamination geometry. The purpose of short flux path is to reduce the core loss and the absorption MMF in the stator. The proposed 2-phase 6/5 SRM is verified by finite element method (FEM) analysis and Matlab-Simulink. In order to verify the design, a prototype of the proposed motor was manufactured for practical system.

본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기로 Belt-Type ISG(Integrated Starter Generator)를 설계하였다. 전동기는 저속영역에서 동손이 크고, 고속 영역에서는 철손의 비중이 크게 나타난다. ISG의 경우 전동기로 동작하는 저속영역은 동작시간이 짧기에 효율이 크게 중요하지 않지만 발전기동작은 고속영역에서 장기간 이루어지기에 이 구간에서 효율을 높이는 것이 중요하다. 특히 분포권에서는 전체 손실성분 중에서 회전자의 영구자석 기본파와 고조파 기자력에 의해 발생하는 치에서의 철손이 가장 큰 비중을 차지한다. 본 논문에서는 분포권에서의 철손에 대해서 분석하고 주된 손실의 원인인 치에서의 철손을 저감하는 설계를 수행하여 효율을 향상시켰다.

A prototype of a dual-stator axial-flux PM vernier machine with rated 5.5kW output power at 300rpm speed is constructed and tested to verify its competitive performance and the reliability of the proposed design approach and the FEM simulation results.

This paper proposes a comparative study of dual-airgap flux switching permanent magnet (FSPM) and spoke-type interior permanent magnet (S-IPM) machines equipped with phase-group concentrated-coil (PGCC) windings. Both of the investigated machines are the same size and material amounts which are compared at the same operating conditions. All the relevant machine performance including back electromotive force (EMF), cogging torque, and electromagnetic torque are analyzed by a 2-D time-stepping finite element method (FEM).

A 12/14 bearingless switched reluctance motor (BLSRM) with hybrid stator poles has been proposed due to the outstanding decoupling characteristics between the torque and suspending force. However, the motor is a two-phase motor. The output torque of the motor has torque dead zone and high torque ripple. Hence, the motor cannot self-start at some rotor positions. To solve the self-starting problems and reduce the torque ripple, a stepped rotor is proposed in this paper. Then, the motor with the stepped rotor is optimally designed. In the new designed motor, the majority parameters are kept the same with those of original motor; only the torque pole arc and rotor pole shape are optimally designed. The characteristics of the redesigned motor, such as inductance, torque and suspending force, are analyzed and compared with those in the original motor. Finally, the effectiveness of the proposed method is verified by the simulation results.

This paper describes design results of the measurement system to test the properties of broadband AC magnetic field sensors used in weapon system. This measurement system consists of 3-axis helmholtz coil, signal generator, signal amplifier, sensor data acquisition unit and measurement & analysis controller including the operating software. This system is able to measure various properties of AC magnetic field sensor such as sensitivity, linearity and dynamic response in the frequency of 1 Hz to 10 kHz. The performance of this system was verified by measuring and analyzing the property of a MAG 639, standard magnetic field sensor of bartington instruments, with this developed system.

기존의 Porcelain Bushing은 기계적 성능이 약하여 작은 충격에도 손상이나 파손 등이 발생되며 오손에 의한 전기적 성능의 저하로 오염이 심한지역에서의 사용이 제한되며 정기적으로 세정등 유지보수가 필요하다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 절연성능 및 내 오손 특성이 우수한 Composite Bushing으로 바뀌고 있는 추세이다. 당사에서는 최근에 170kV GIS용 Composite Bushing 인증을 완료하였으며 본 논문에서는 362kV급 GIS용 Composite Bushing에 대한 개발 내용을 기술하였다.

국내 최초 원전인 고리1호기는 지난 2007년 30년의 운전수명을 마친 뒤 정부의 안전점검을 거쳐 10년간 연장운전에 들어갔다. 이 과정에서 원전의 비상 전원 계통 신뢰성 확보를 위해 설계수명을 초과한 35년 된 노후 비상디젤발전기(Emergency Diesel Generator, 이하 EDG)를 지난 2013년 4월부터 9월까지 약 6개월에 걸쳐 교체하게 되었으며, 국내 원전 EDG 총 42대 중 18대가 20년 넘게 운영되고 있고, 2025년까지 고리 1호기를 후속으로 월성1호기, 고리2호기, 고리3호기, 고리4호기, 한빛1호기 순으로 40년 승인된 운전 인허가 기간이 만료된다.[1]. 본 연구에서, Class 1E EDG 교체 시 신규 EDG 설계기준, 용량결정, 해석 및 평가에 대한 기술적 방법들을 고리1호기의 사례를 통해 고찰하였다.

본 논문은 IEEE에서 제공하는 TEAM Problem 21번 주제를 참고하여 Tie-Plate의 최적설계안에서 기본적인 형태의 변화에 따른 손실 비교를 제시하였다. 기존의 Tie-Plate의 최적설계안은 본 저자의 논문에서 제시하여 Tie-Plate 중간부분에 $3{\times}3$의 형태로 설계되었다. Tie-Plate의 최적 설계안은 앞에서 보는 부분에서의 형태를 띄고 있으며 본 논문에서는 Tie-Plate의 기본 모델에서 적층되는 모델과 슬롯을 파는 모델 등으로 손실비교를 하였다.

현재 전자식 전력량계는 전국기준 45%로써 2020년까지 모든 기계식 전력량계를 전자식 전력량계로 교체하고 있다. 전자식 전력량계는 계량데이터를 LP(Load Profile) 형태로 메모리에 저장하여 보관하고 있으며 저장된 LP는 잔자식 전력량계에 모뎀을 통해 한전 서버로 보내지거나 현장에서 노트북을 연결하여 유선으로 취득하고 있다. 기존 기계식 전력량계에서 얻지 못했던 무효전력, 피크전력, 역률, 주파수 등 다양한 정보를 얻을 수 있으나 전자식 전력량계 제조사에 따라 운영프로그램이 틀리고, 전자식 계기에서 노트북으로 LP를 전송시 사용하는 컨버터가 전력량계 형태에 따라 달라 현장업무시 불편한 점이 발생한다. 그리고 유선으로 취득함에 따른 현장업무 불편과 안전사고의 우려가 있다. 따라서 효율적으로 계량데이터를 취득하기 위해서는 운영프로그램, 노트북 연결장치를 일원화하고 통신선이 없이 취득하는 방법으로의 개선이 필요하다.

In this paper, the shape of the slit to provide a view of the sensor in such a manner as to encode the rotor position information using a single sensor for studies of economic rotor position and speed detection method for electric motor drive has a special electronic commutator bar-and proposes a robust encoder can produce a rotor position information for each of the woman, and reads out the location information by using the position detection method of the proposed new method compared to traditional DSP Capture function of incremental encoder that its validity was verified through experiments.

가로등은 공공 부문 전력 사용량 중 절대적인 비중을 차지하지만 불필요한 전력 소모로 인한 낭비요인이 적지 않았다. 통상적으로 가로등은 조금만 어두워도 안전사고 우려가 높아 법적 기준보다 10~20% 정도 밝게 설계되고 있는 실정이다. 그래서 도로조명의 가로등은 에너지절약을 위하여 격등방식으로 사용하고 있으나 등주사이의 조도분포가 균일하지 않아, 조도가 낮은 곳에서 운전자가 불안감을 느끼고 피로가 증가하여 사고로 이어지며, 조도조절이 불가능해 차량 이동이 적은 새벽 시간까지 밝게 유지해야 하는 비효율이 발생, 불필요한 전력소모로 이어지는 등의 문제점에 대해서 본 고에서는 가로등에 디밍제어 시스템을 구현하여 안정적인 조도 유지하고 에너지 절감효과를 증가시킬 수 있는 방안에 대해 고찰하고자 한다.