• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제30권1호
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• pp.107-128
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• 2021

우리나라 전력시장에서 한계비용 기반의 가격결정메커니즘에 관한 논의가 이루어질 때 마다 한계발전기의 수익 감소는 가장 큰 장애물로 인식되었다. 하지만 수익감소는 한계비용 기반의 가격결정메커니즘의 한계점이 아니라 시장개설 초기 CBP체제의 단기 운영 계획, 발전계획프로그램의 기능 부재, 성능시험의 구조적 결함이 결합된 문제이다. 다조합 복합발전기에 운전조합별 비용함수를 적용할 경우 고출력구간에서 한계비용이 평균비용을 초과할 수 있으며, 이것은 비용함수를 산정하는 방식에 따라 가격결정메커니즘 제도개선을 가로막았던 구조적인 장애물을 극복할 수 있는 기회를 제공할 수 있다. 실시간 시장, 계통운영보조서비스 시장 등 재생에너지 확대를 수용하기 위한 전력시장 개선 및 DR, ESS 등 새로운 자원들의 시장참여 확대 등 향후 전력시장의 복잡성은 더욱 증가할 것으로 전망된다. 전력시장이 복잡해질수록 합리적인 가격신호를 제공하는 것이 바로 전력시장의 가장 중요한 역할이며 한계비용 기반의 가격결정메커니즘이 바로 전력시장 선진화의 출발점이 될 것이다.

• 에너지공학
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• 제12권4호
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• pp.274-280
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• 2003

본 논문은 전력계통에서 데이터베이스를 이용하여 발전기 기동정지계획 문제를 해결하는 발전비용에 의한 순위법을 제안한다. 발전기 기동정지계획의 정식화는 비선형 프로그래밍으로 표현된다. 하지만 대규모시스템에서 연속변수와 불연속변수를 동시에 최적화하는 것은 매우 어려운 문제이다. 발전비용에 의한 순위법은 발전시간의 발전기 운전비용에 기반한다. 본 논문에서는 제안한 알고리즘의 유효성과 경제적 효율성을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.231-233
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• 2007

구조개편 이후 전력수급계획 수립여건이 한전의 독점적 계책에서 사업자 건설의향으로 전환됨에 따라 신규설비 건설계획은 수익성 위주로 전환되었다. 이에 따라 본 논문에서는 기저선비(원자력, 석탄화력) 운전효율성 항상 차원에서 건설되던 양수설비의 적정 설비규모를 계통 공급신뢰도 측면, 에너지 이응 효율성 향상 측면, 전력시장에서의 경제성 측면에서 검토하여 최적전원구성(Best Fuel Mix) 유도론 위한 정책적 방향을 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.311-312
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• 2006

본 논문에서는 선로 전력조류제약을 고려한 경제급전(SCED : Security-Constrained economic dispatch)에 내점 선형계획법을 이용하여 최적해를 구하는 문제를 다룬다. 최적전력조류(Optimal Power Flow)식으로부터 선로의 유효전력만을 근사화하여 선로 전력조류 제약을 고려할 경제급전(SCED)의 식을 정식화한다. 선형계획법을 적용하여 최적해를 구하기 위해서 발전기출력과 유효전력, 부하, 손실과의 관계를 이용하여 경제급전의 식을 선형화 하는 알고리즘을 제시한다. 선형화 알고리즘은 목적함수로 계통 발전기의 총 연료비를 취하고 전력수급평형식으로 발전기출력증분에 대한 선로의 증분손실계수를 이용하며, 선로의 제약조건은 일반화발전 분배계수(GGDF : Generalized Generation Distribution Factor)를 이용하여 선형화한다. 최적화 기법으로서 내점법(Interior Point Method)을 적용하고자 하며 사례연구를 통하여 선형계획법 중 가장 많이 사용하는 심플렉스(Simplex)법과의 수렴특성을 비교하여 내점 법의 효용성을 확인하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.208-209
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• 2019

본 논문에서는 ESS를 이용한 전력 계통의 Peak-Shaving 제어 알고리즘 수립에 대한 연구 결과를 제시한다. 과거의 요일별 전력수요 데이터를 이용하는 경우 ESS가 포함된 전력 시스템의 연결점(PCC)에서 전력 및 에너지 평형 방정식을 수립할 수 있고, ESS의 전력 및 에너지 용량에 따른 전기요금 최소화를 목적 함수로 한 선형 계획법 문제를 정식화할 수 있다. 선형 계획법 문제 해결을 통해 ESS가 추가되는 경우에 대한 경제성을 분석할 수 있고, 이로부터 ESS의 적합한 용량도 선정할 수 있다. 또한 부하 크기 및 시간대별 ESS 최적 전력 이용 패턴을 확인할 수 있기 때문에 실 운용 로직 설계를 위한 가이드로 결과를 활용할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 방법을 설명하기 위한 일 예시로서, 시간대별 전력 부하 패턴의 기존 연구 결과로부터 도출한 부하 전력 곡선을 이용하여 선형 계획법을 이용한 Peak-Shaving 최적 제어 결과를 제시하고, 이를 기반으로 실시간 운전 가능한 규칙 기반 알고리즘을 설계하여 ESS의 적용에 따른 요금 절감 효과를 제시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.509-509
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• 2015

물 수요관리측면에 대한 정책을 수립하기 위해서는 현재 또는 장래에 대한 용수수급의 정확한 이해를 필요로 한다. 이를 위해서는 용수 수요량 및 공급량뿐만 아니라 여러 산정요소를 필요로 하는데, 그 중 회귀수량은 물이 이용되고 다시 하천으로 회귀되어 이용될 가능성이 있는 수량으로 정의되며, 용수수급 및 용수절약 측면에서 회귀 수량은 중요한 요소라 할 수 있다. 회귀수량 조사는 유역조사 사업 이래, 10년간 생?공용수를 중심으로 미시적, 거시적으로 조사를 시행하였으나, 측정 자료의 신뢰도, 조사방법 및 지점선정 등의 문제로 인하여 조사 성과의 활용성이 매우 낮은 실정이다. 수자원장기종합계획등에서는 수자원관련 계획 수립시 생?공용수의 회귀율을 65 %로 적용하고 있으나, 이는 1970년대 말의 사회적 여건 및 경제적 상황이 반연된 결과로 현재 상황에 적용되기 곤란하다. 따라서, 현재 실정에 맞는 회귀율 산정은 반드시 필요하게 된다. 본 연구에서는 기존 생활용수 회귀수량 산정 연구 한계를 보완하고 유역조사 시행을 위한 개선된 회귀수량을 산정하고자 한다. 본 연구는 서울시 중랑물재생센터 처리구역을 기반으로 중랑천유역을 시험유역으로 선정하였다. 기존 회귀수량 산정방법을 개선하기 위해 시험유역 회귀수량 산정을 위한 가용 자료 분석 및 용수흐름 네트워크 공간분석을 추가로 진행하였다. 가용자료로 시험 유역내 상수공급자료(정수장 공급량, 상수계통도, 유수 및 누수율), 하수처리자료(하수처리구역도, 하수처리계통도, 유입량 및 방류량) 및 기상자료(기상청 지점 및 AWS 강우자료)를 구축하였고 각각의 상수계통도 및 하수처리계통도로부터 용수 흐름 네트워크망을 구축하였다. 상수공급자료로부터 상수계통도 공급지역을 구분하여 월별 유수율에 따른 월별 실 공급량을 산정하였다. 하수처리자료로부터 시험유역에서의 월별하수처리 유입량 및 방류량을 산정하였다. 최종적으로 회귀율(하수처리 방류량/실 공급량)을 산정한 결과 연평균 회귀율은 각각 93.97 %(2011년), 95.02%(2012년)로 과잉 추정 되었으며 7 ~ 9월의 회귀율은 110 ~ 120 %로 유입량을 초과하였다. 이는, 하수처리로 유입되는 유입량의 하수관거는 합류식으로 구축되어 7 ~ 9월에 많은 양의 강우량이 우수관을 통해 하수처리장으로 이송되어 생활용수 이외에 자연적인 공급량으로 인한 것으로 분석되었다. 따라서, 월별 회귀율 산정을 위해서는 불투수층에서의 면적강우량(mm)을 유입량(m3/s)으로 환산된 값을 고려하여 회귀율을 재산정하였다. 그 결과 연평균 회귀율은 각각 78.27 %(2011년), 77.58 %(2012년)로 나타났다.각각의 월별 회귀율도 매우 유사하게 나타났으며 과거 관용적으로 사용된 65 % 회귀율보다 약 12 ~ 13%로 증가하였으며 이는, 하수처리시설 구축 및 처리효율의 증가와 상수처리시설의 관로시설의 개량으로 인한 유수율 및 누수율 감소로 회귀율이 증가한 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권9호
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• pp.759-771
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• 2009

장거리 용수공급 시스템에서 전력비용은 전체 운영비용의 큰 부분을 차지한다. 본 연구는 시간단위의 펌프와 배수지 시스템의 최적 운영계획을 평가하기 위해 동적계획기법에 기초한 방법론을 제시하고 있다. 해석방법은 운영비용 최소화 관점에서 펌프용량 확대를 전제로 현재 가용 펌프의 효율적 운전과 전력요금체계, 시간별 용수수요 추이 그리고 배수지 특성과 송수관로의 제약조건 등을 고려하였다. 이를 위해 적용 가능한 시스템 운영목적과 제약조건이 제시되었고 개발된 방법은 수도권 광역상수도 양주계통의 2개 가압장과 5개 배수지를 대상으로 적용하였다. 적용결과는 펌프 확장의 경우 상당한 수준의 운전비용을 절감할 수 있는 것으로 나타났으며, 이와 같은 방법은 기존 시스템의 최적운영은 물론 생애주기 비용 최소화 측면에서 신규 용수공급 체계의 설계 등에 적절히 활용될 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.75-76
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• 2008

본 논문에서는 한국형 에너지 관리 시스템의 계통 해석용 프로그램을 위한 공통 데이터 모델의 구축에 대해 다루었다. 공통 데이터 모델이란 다양한 어플리케이션이 공유하여 사용할 수 있는 계통 모델의 데이터베이스를 가리키며 본 논문에서는 토폴로지 프로세서(topology processor, TP), 상태추정(state estimator, SE), 급전원 조류계산(dispatcher power flow, DPF), 휴전계획(outage scheduler, OS), 부하 분포계수(bus load distribution factor, BLDF), 송전 손실 민감도 계수(transmission loss sensitivity factor, TLSF) 등을 위한 공통 모델에 대해 다루었다. 공통 모델의 구축을 위해 각 어플리케이션에서 필요한 정보를 수집하여 전력계통의 토폴로지 구조과 계통 설비를 모델링 하였다. 최종적으로 계층적(hierarchy) 구조와 비계층적(non-hierarchy) 구조로 나뉘어진 직접(direct) 및 간접(indirect) 인덱스 코드를 사용하여 데이터로의 빠른 접근이 가능한 실시간 데이터베이스 형태를 제시하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.98-104
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• 2004

본 논문에서는 사고나 계획정전 등으로 인한 건전 정전구간에 신속하게 전원을 공급하는 방안을 제시하였다. 제시한 부하복구방안은 연계개폐기로부터 공급피더 방향으로 계통을 역방향으로 탐색하고 탐색시 저장된 경로와의 조합을 이용하여 구해짐으로써 계통의 탐색공간이 대폭 줄어들게 되어 신속한 복구방안의 제시가 가능하다. 또한 공급 여유량을 미리 확보하는 2단계의 부하복구, 모든 구간에 대한 복구가 불가능한 경우 부하를 차단하는 방안 등이 포함되어 있으므로 광역정전이나 다중사고 및 중요수용가를 고려한 부하복구, 배전자동화시스템과 연계된 부하 복구에도 이용할 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.105-111
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• 2004

본 논문에서는 실제 전력 수요 데이터를 이용하여 유효전력에 단기 부하 예측함에 있어 무효전력이 중요한 역할을 하는 것을 회귀 분석 검정 통계량으로 증명한다. 무효전력의 공급과 수요는 계통의 전압과 아주 밀접한 관계를 가지고 있으므로 계통전압을 관리하고 계통의 신뢰도를 높이기 위해서는 예측된 무효전력 수요에 따라 무효전력 공급계획을 별도로 수립하여 운영해야 한다. 따라서 본 논문에서는 다중 시계열 모델을 이용한 시전 예측방법을 이용하여 설명변수로 유효전력을 사용하여 부하의 무효전력을 예측 하였다.