본 연구에서는 부하의 급격한 변화 또는 병렬컨버터를 구성하는 단위컨버터의 고장 발생 시 안정적인 병렬컨버터의 운용을 위한 연구를 수행하였다. 단 위컨버터는 응답특성을 개선하기 위하여 평균전류모드제어를 채택하였으며, 병렬컨버터의 부하전류분담을 위하여 최대전류 제어법을 이용하였다. 병렬컨버터의 모델을 도출하여 부하전류분담 제어에 따른 동작특성을 분석하였다. 급격한 부하변화와 단위컨버터의 고장발생 시 안정된 병렬컨버터의 특성을 실험을 통하여 확인하였다.
모델 불확실성이 있고 n축 자유도(degree of freedom)를 갖고 있는 로봇 동작부(manipulator)에 대해서 위치 정보만을 이용하여 가변 구조 제어기(variable structure controller)를 설계하였다. 모델의 불확실성이 존재하는 경우에도 제어기에 사용되는 속도를 잘예측하기 위해 고이득 관찰기를 사용 하였으며 고이득 관찰기를 사용할때 발생할 수 있는 상태변수의 피킹현상(peak phenomenon)를 적게 하게 하기위하여 제어기의 값을 제한 (globally bounded)하여 제어기를 설계하였다. 부하(payload)의 범위만 알고 있는 2축 자유도를 갖는 로봇 동작부에 대해서 제안된 제어 방법에 따라 제어기를 설계하여 그 성능를 확인 하였다.
본연구는 부스트형 대기압 플라즈마 전원장치에 대한 연구로서 부스트형 전원장치는 플라즈마의 발생을 원활하게 하기위해 커패시터로 모델링되는 부하단에 인가되는 전압을 직접 제어하는 방식을 의미한다. 기존의 정현파 공진형 전원장치는 PWM기법을 이용하여 펄스의 폭을 증감하는 방식으로 전압의 크기를 제어하지만 이 방식은 별도의 공진회로를 이용하여 공진을 일으킨 다음 이를 부하에 인가하는 방식으로 구성되기 때문에 속응성이 떨어지고 균일한 플라즈마를 발생시키기 어렵다. 부스트형 전원장치는 별도의 부스트 컨버터로 직류전압을 제어하여 부하단에 입력되는 전압을 직접 제어하므로 매우 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있는 이점이 있으나 별도의 부스트용 스위치가 필요하고 이로 인한 효율의 감소 및 사이즈의 증가가 되는 문제점이 생긴다. 본 연구에서는 커패시터로 모델링되는 부하를 이용하여 직접 공진을 일으키고 공진된 부하 전압을 직접 부스트 스위치에 인가시키는 방식으로 부스트용 스위치의 소프트 스위칭이 가능한 새로운 방식을 개발하였다. 개발된 방식에서는 부스트용 스위치가 ZCS형태로 켜지고 ZVS형태로 꺼지는 특성을 갖게 되므로 별도의 추가 회로 없이도 획기적인 효율 증가와 방열판 사이즈의 감소로 인한 제품의 경량화가 가능한 장점이 있다. 또한, DC링크 커패시터의 최소화로 인하여 부하단의 아크 문제가 자동적으로 해결되는 장점도 있다. 제안된 제어 방식은 시뮬레이션과 실험으로 그 타당성을 입증하였다.
Unit master control(UMC)는 발전소의 요구 부하신호를 설정하는 최상위의 제어레벨이며 UMC의 설정값은 자동급전 지령신호(Automatic Dispatch System : ADS) 또는 운전원이 설정하는 값에 따라 보일러 및 터빈 Master에 Unit 요구 신호를 출력하여 하위제어 레벨인 공기, 연료, 급수 등을 조절할 수 있는 기기에 Unit 부하 요구 신호(Unit Load Demand : ULD)에 따라 제어 되도록 하는 방법으로서, Unit 목표부하 설정, Unit 목표부하 상/하한 제한, 목표부하 변화율 제한, 주파수 보정, Runback/Rundown/ Runup, 보일러 및 터빈 Demand 신호생성의 기능을 가지고 있다.
본 논문은 캘리포니아 테스트를 이용하여 직접부하제어 프로그램의 적정 인센티브 수준 결정 방법을 제시한다. 대부분의 수요관리 프로그램의 경우 연간 혹은 수요관리 프로그램의 수명기간 동안 모든 고려 변수들이 상수로 주어지지만, 직접부하제어의 경우 연간 직접부하제어의 실행 회수 및 각 직접부하제어 실행 시간에 대하여 종속적인 값이 되기 때문에, 이러한 문제를 극복하고 직접부하제어의 경제성 평가에 효과적으로 적용하기 위해서 캘리포니아 테스트 방법론을 새롭게 정식화한다. 이 정식화를 사용하여 다양한 시나리오에 대한 사례연구를 수행하며, 현행 직접부하제어 프로그램의 인센티브 수준을 재검토하고 경쟁적 전력시장에서 직접부하제어 프로그램이 활성화될 수 있는 방안을 제안한다.
본 연구는 태양광 발전에서 MPPT제어시 동특성을 개선하기 위해 솔라셀 내부 어드미턴스와 부하 어드미턴스의 매칭을 할 수 있는 새로운 제어기법을 제안한다. 제안된 제어기법은 기존의 단순 적분 제어 개념에서 벗어나 솔라셀 내부 어드미턴스와 부하 어드미턴스 차에 의해 비례적분제어를 행함으로써 동특성을 개선하였다.
본 연구는 독립 운전 모드의 P+MR 기반의 전압제어기의 계통 동기화 방식을 조사한다. 계통 복전 후 계통과의 재연결을 위한 계통 동기화가 고정자 좌표계하에서 제어가 수행되는 경우, 독립운전하에서 정전압, 정주파수를 가지는 교류 지령 전압은 계통 전압으로 대체되는데 이 부분에서 고정자 좌표계 제어하의 현재 출력 전압과 계통 전압의 위상 차이에 기인하여 상당한 전압 오차가 발생할 여지가 있고 이러한 전압 오차 발생은 심각한 전압 과도 상태를 야기할 수 있게 된다. 추가적으로, 인버터의 출력 단에 연결된 부하가 비선형 부하라면 부하에서 생성되는 고조파에 기인하여 위에 언급된 전압 과도 상태가 더욱 심각해질 수 있다. 본 논문에서는 위에 언급된 문제를 해결하기 위한 대책으로 독립 운전 모드하에서의 전압 제어를 위해 사용되는 P+MR 제어 기반의 비선형 부하를 고려한 매끄러운 계통 동기화 방식이 제안되었다. 제안된 매끄러운 계통 동기화 방식은 실험 결과를 통해 검증된다.
직접부하제어사업은 전력산업구조개편에 따라 발생할 수 있는 공급자원의 불확실성에 대비한 강력한 수요관리프로그램 중의 하나로 정부에서 중점 추진중인 사업이다. 이미 선진국에서도 다양한 메커니즘에 의해 Demand Response Program과 같은 부하관리프로그램을 운영하여 전력수급 및 전력요금 안정화를 꾀하고 있다. 우리나라의 경우 2001년도부터 동사업이 시행되고 있으며, 이에 주관기관으로서 에너지관리공단에서 추진하고 있는 직접부하제어를 위한 시스템 구성 및 운용방안에 대해 언급하고자 한다. 직접부하제어시스템은 크게 2단계로 구분되어지며, 상위시스템은 에너지관리공단에 설치 운영 중인 "전력부하관리센터(LMC)"와 민간 참여에 의해 운영 예정에 있는 "부하관리사업자시스템 (LSES)"으로 구성되며, 하위시스템은 "수용가용 직접부하제어시스템"으로 구성된다. 이에 본 연구에서는 직접부하제어시스템의 제어명령 체계 및 계량/정산을 위한 데이터처리방식 둥을 제시하여 본 시스템의 유용성 및 발전방향을 도출하고자 한다.
유압 인버터 엘리베이터의 비선형성과 유압 펌프의 누유량으로 인한 진동 및 속도 편차를 줄이기 위한 부하 보상 및 속도 제어기를 제안하였다. 부하보상 제어기는 PI제어기로 구성하였으며 속도제어기는 PID 제어기를 이용하여 구성하였다. 제어기 제어 변수 이득은 시스템 전달함수의 주파수 응답 방법을 이용하였다. 제안한 제어기의 효용성은 실험을 통해 입증하였고 실험 결과 제안한 제어기는 부하 변동에 강인하고 비선형인 유압 엘리베이터 시스템에 안정하고 좋은 속도 및 가속도 응답 특성을 갖는다.
본 연구에서는 히트파이프의 제어를 전자밸브에 의하여 단속 되어질 때 증발부의 상태변화가 응축부에 미치는 전열제어 특성을 연구한 것이다. 증발부와 응축부사이의 단열부에 전자밸브를 설치하여 증발부의 열저장에 따른 밸브제어의 영향, 밸브주기 개폐에 따른 응축부의 응답특성, 경사도, 입열량, 냉각수량변화가 전열에 미치는 연구를 실행하고 증발부와 응축부의 유동특성을 고찰하여 전자제어밸브에 따라 증기의 동특성영향을 연구한다. 그 결과는 응축부와 증발부사이의 온도차가 크면 온도의 진동수는 증가하고, 온도의 진폭은 감소한다. 제어밸브의 개폐시간이 지연되면 증발부의 펄스비등은 강하게되고 밸브개폐후 응축부의 온도 진동은 지연 감쇄한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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