신배전정보시스템은 국가적 차원에서 수행 중인 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS)을 기반으로 계획, 설계, 공사관리, 설비운영의 단계로 순환하는 배전업무의 특성에 따라 순시, 점검, 측정 등 현장업무에 정보체계 표준화를 이룩하고 이를 근거로 수집된 정보의 종합분석을 통해 경제적이고 합리적인 투자와 보수계획 수립이 가능하게끔 지원하는 종합시스템이다. 또한, 배전기동보수업무는 배전선로의 순시점검과 설비의 개 보수, 각종 측정과 점검, 사고와 고장 처리, 설비와 부하관리 등을 포함하는 중요한 업무중의 하나이다. 그러므로, 이런 업무를 종합배전시스템에 연계함으로써 종합배전시스템의 장점을 기동보수시스템에서 충분히 활용하고, 또한 기동보수시스템의 핵심자료를 종합배전시스템과 연계함으로써 배전정보를 체계적이고 종합적으로 활용하는 것이 가능하다. 이를 통해 업무생산성이 향상되고 사용자 운영의 편의성이 증대되기를 기대한다.
최근 가정이나 산업용 건물에서 컴퓨터, TV, LED 조명 등 제품 내에서 직류를 사용하는 부하가 증가함에 따라 직류배전 도입에 대한 요구가 증가하고 있다. 직류배전을 통해 가전기기 내부의 전력변환단계를 줄임으로써 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한, 직류기반의 태양광발전, 배터리 등의 배전 연계가 용이해진다. 하지만 직류배전의 도입을 위해서는 안전성을 위한 직류 배전용 누전차단기, 배전용 차단기의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 상용 교류용 누전차단기의 직류배전 적용 가능성을 알아보고 직류배전에서의 누전차단기 동작특성을 분석한다.
본 연구에서는 분산형전원이 연계된 배전계통에서 배전 손실을 설비별로 산정하는 알고리즘과 통계적인 방법에 의하여 배전손실 계수를 산정하는 알고리즘을 제시하여 배전 손실 관리의 정확도를 제고하는 방안을 마련하고자 한다. 먼저, 배전손실에 대한 개념을 정의하고 배전손실 산정시의 문제점에 대하여 분석하고, 배전손실 산정에서 가장 중요한 자료 추출 방법과 대상자료의 유효성 검증하는 방법을 제시한다. 그리고 통계적인 방법에 의한 부하특성계수를 산정하는 알고리즘을 제시하고, 배전손실 요소들간의 상호관계를 규명하며, 배전 설비별(고압배전선로, 배전용변압기, 저압배전선로) 손실계산 알고리즘을 개발한다.
브라질 몬테알레그레 커피와 에티오피아 시다모 커피를 약배전, 중배전, 강배전으로 볶아 색도, 총 페놀 함량, 카페인, 클로로겐산 함량을 분석하였다. 총 페놀함량은 3.06~3.31%, 카페인 함량은 0.81~1.11%로 배전과정 중 큰 차이를 나타내지 않았다. 브라질 커피의 클로로겐산 함량은 2.15%(약배전)에서 1.32%(강배전)으로 감소하였고, 에티오피아 커피의 클로로겐산 함량은 2.27%(약배전)에서 0.49%로 감소하였다. DPPH와 ABTS 라디칼 소거능은 약배전 시료와 강배전 시료간에 큰 차이를 나타내지 않았다. GC를 기초로 한 전자코를 이용하여 배전 정도에 따른 향기패턴을 분석한 결과 향기패턴의 차이를 잘 구분할 수 있었다. 전자혀 분석기술을 이용하여 각기 달리 배전한 시료를 분석한 결과 신맛과 단맛은 배전이 진행됨에 따라 감소했다. 전자코와 전자혀 분석기술은 배전과정 중에 향기와 맛을 평가하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
배전 독립사업부제 도입 및 분산전원의 출현으로 배전계통은 계획 및 운영에 있어서도 변화가 일어 날 것이다. 예로, 기존의 방사상 구조의 배전 계통은 분산 전원의 출현으로 부분적인 그물망 구조로 변형될 수 있으며, 사업 구역이나 사업 지역으로 나누어진 배전계통에서는 서로 다른 관리 체제 하에서 운영이 필요하기 때문에 각 배전회사간의 정보 공유 문제가 발생할 수도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 분화된 배전 계통의 특성을 고려하여 송전계통과 같이 전체 시스템에 대해 조류 계산하지 않고 배전 계통을 몇 개의 영역으로 나누고 다른 영역과의 경계 정보만을 이용하여 자신의 영역에 대한 조류 계산을 수행하는 알고리즘을 제안하였다. 이런 특성을 최대한 반영한 각 영역의 조류 계산은 분산 전원의 투입으로 인한 양방향 조류가 발생하게 되므로 그물망 구조로 된 구역과 기존의 방사상 구조로 된 영역으로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 구역 특성에 맞고 배전 계통에 적용 가능한 알고리즘으로 먼저 분리 구역별 조류 계산을 수행한 후 그 다음 경계치 교환으로 배전 계통 전체의 조류 계산을 수행하는 알고리즘을 제안한다. 즉 방사상 구조 영역에서는 back/forward sweep 방법으로 수행하고 그물망 구조 영역에서는 Full Newton-Raphson 방법으로 구분하여 영역의 특성에 맞게 수행하였다.
본 기술보고에서는 전술한 분산형전원의 배전계통연계와 관련하여, 분산형전원의 개발, 도입에 대한 필요성, 배전계통연계, 보급에 따른 제문제, 국내외 보급지원정책의 현황을 살펴보고, 이의 원할한 배전계통에의 도입.보급을 위한 국내의 전략과 해결과제를 분석해본다. 끝으로, 기존의 배전계통에 상기의 분산형전원이 다수 분산적으로 도이된 차세대의 배전계통에 있어서 요구되는 기능과 그 기능에 부합되는 계통구성.운용 방안 및 연구개발분야 등에 대해 기술하기로 한다.
본 특집원고에서는 분산전원이 기존의 배전계통에 도입될 경우, 보호방식측면에서 야기될 수 있는 문제점에 대해서 현장의 배전실무자들이 간단히 개략적으로 이를 검토분석 및 해석할 수 있는 방법을 소개하기로 한다. 이를 위하여 먼저, 기존 배전계통과 분산전원 연계배전계통의 보호방식상의 특징을 설명하고, 분산전원이 도입된 연계배전게통의 보호방식상의 문제점을 평상시와 비정상시로 나누어 제시하고, 이를 보호방식상의 문제점에 대한 대책을 각각 제시하기로 한다.
본 논문은 분산전원의 증가로 복잡해진 배전 계통의 효율적인 운영을 위해 배전선로의 재구성을 연구하며, 각 배전선로를 연계하기 위해 능동위상제어기를 이용하여 배전선로간의 연계방안을 제안한다. 능동위상제어기의 개념을 설명하고, 배전 선로의 연결을 위해 연계 지점의 전압 크기와 위상을 동기화하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 시뮬레이션을 통해 검증한다.
최근 도시 환경개선의 일환으로 지중배전선로 구성의 확대요구가 증대되면서 경제적이고 공급신뢰도가 높은 최적의 계통을 구성하고, 우리나라 도시환경에 적합한 지중선로용 기기 개발에 대한 필요가 요구되어지고 있다. 신 지중배전기기 도입시 배전자동화 시스템과의 연계를 포함한 계통운영 적정성, 배전선로 운용 효율성, 유지 보수 용이성, 안전성, 환경성 등 개발 타당성에 대한 검토와 함께 부속 기자재에 대한 적정 규격 및 시설 그리고 운영에 대한 기준안이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 국외 및 국내에서 개발된 신 지중배전기기의 검토를 통해 새로운 배전계통에서 사용할 수 있는 신지중배전기기의 특성에 대해 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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