한국통신에서는 21세기 고도정보통신 사회로의 진입을 앞두고 통신시설의 확충과 함께 시설관리 측면에서도 선진화된 전산관리체제의 구축을 목표로 선로시설 관리시스팀을 개발하였다. 선로시설 관리시스팀은 통신 선로 시설을 효율적으로 관리하기 위해 지리정보시스팀을 이용하여 개발된 시스팀으로 고부가 응용소프트웨어와 사용하기 편리한 사용자 인터페이스를 제공한다. 시스팀 초기모델 개발후 전국적으로 시스팀 확산을 추진, 현재 30%의 확산율을 보이고 있으며 선로서설 관리시스팀의 보급이 완료되는 오는 '96년에는 전국적으로 통신 선로 시설을 통합 관리할 수 있는 체제가 구축될 것으로 전망된다.
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.
마이크로그리드 독립 운전 모드시 분산전원 기반의 인버터 병렬 운전은 인버터가 전압원과 같이 정의됨에 따라 계통과의 연결없이 병렬 연결된 인버터가 전체 부하를 담당해야 하는 의무를 가진다. 이때 드룹 방식은 병렬형 인버터 각각에 적용됨으로써 전체 부하 분담성능을 향상시킨다. 하지만 각 분산전원과 PCC단을 연결하는 선로 임피던스가 불평형 이거나 서로 다른 R/X 비를 가지고 있을때 유도성 선로에 적용을 목적으로 하는 기존의 드룹 방식을 사용하면 유효전력 분담은 어느 정도의 효력을 보이지만 무효 전력 분담에 있어서 오차가 발생하게 된다. 이와 반대로 저항성 선로에 적용을 목적으로 하는 드룹 방식을 적용하면 무효 전력 분담은 잘 이루어지지만 유효 전력 분담은 서로 다른 선로 임피던스 전압 강하로 인해 오차가 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 PSIM을 활용하여 고, 중, 저전압 마이크로그리드 뿐만 아니라 R성분이 매우 지배적인 초저전압 마이크로그리드에 각기 다른 드룹 방식을 적용할때의 영향을 분석하고 이에 제안된 선로 임피던스를 고려한 기준 전압 조정텀을 추가하여 유효, 무효 전력 분담 오차를 개선하였다.
우리나라의 배전선로는 가공선로 위주로 성장하여 약40여년전부터 지중배전선로를 보급하기 시작하여 현재는 전제선로의 12.1%를 지중화하기에 이르렀다. 지중설비의 증가는 배전선로 안정화에 상당한 기여를 하였으며 일시 및 순간고장도 과거에 비해 엄창나게 줄어들게 되었으며, 이로 인하여 고장에 있어서 세계적인 수준의 전기품질을 자랑할수 있게 되었다. 하지만, 지중배전선로는 일반적으로 고장전류가 매우크고, 일단 고장이 발생하면 복구에 장시간이 소요될 뿐 아니라 고장원인을 찾는데도 상당한 어려움이 있으며, 최근에는 지상기기(변압기, 개폐기)등이 노후화 되면서 안전사고로 까지 확대되고 있는 상황이다. 때문에 지중배전선로에 적용할수 있는 다회로차단기를 개발하여 고장예방 및 고장구간 축소에 사용하고 있지만, 아직까지 보호협조 측면으로 잘 활용되고 있지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 현행 한전의 지중배전선로 보호기기운영 상황을 분석하고 지중 배전선로에 운전되고 있는 다회로차단기의 적합한 운영방법을 제시하여 지중배선선로 보호협조 방안을 강구하여 보고자 한다.
본 논문에서는 송전선로 도체의 경년열화(thermal deterioration)를 평가하기 위해 확률적 기법을 도입하였다. 선로의 경년열화를 나타내기 위해 선로의 장력(tensile strength) 감소를 계산하며 이는 해당 선로의 과거 전류 이력과 선로가 위치한 지역의 과거 기상데이터 및 부하량의 변화를 통해 산출한다 첫째로, 과거 데이터를 통해 확률분포를 구한 후 모든 데이터는 통계적으로 서로 간에 독립적이라는 가정 하에 Monte-Carlo Simulation을 수행하였다. 둘째로, 과거 데이터의 이력을 시간순서대로 추종하여 1시간 단위로 장력변화를 누적하는 순차적 계산(dynamic calculation)을 수행하였으며 그 결과를 MCS 기법과 비교하였다 주로 백분율로 표현하는 도체의 장력 감소분은 송전선로의 수명을 결정하는데 사용할 수 있는 중요한 지수이때, 계통계획에 있어서 유용한 기준으로 사용할 수 있을 것이다.
본 논문에서는 전송 분야 뿐만 아니라 interconnection 분야에서 사용할 수 있는 새로운 선로 부호를 제안한다. 제안된 선로 부호는 1 비트의 잉여(redundancy) 비트를 사용하면서도 선로 부호가 갖는 기본적인 특징을 보장하며, interconnection 분야에서 필요한 byte 또는 frame 동기를 위한 직렬 동기 패턴 제공, 특수 문자 또는 in-band signaling을 제공한다. 8비트 이상의 병렬 데이터를 부호화 하거나 직렬 비트 스트림(steam)으로 전송하기 쉽게 하여 주는 제안된 NIBI 부호 생성 알고리즘, 복호 알고리즘 및 부호 성능에 대해서 기술한다.
불연속 전송선로를 해석하기 위한 유용한 방법으로서 유한요소법이나 공간도메인법등과 같은 주파수영역 해석법과 선로제작에 기초한 파라미터 측정법등이 사용된다. 시간영역의 유한차분법은 한번의 모의실험을 통해 주파수 의존적인 파라미터값을 구할수있어 불연속선로를 해석하는데 매우 효과적이다. 본 논문에서는 마이크로 스트립에 기초한 몇가지 형태의 2 포트 불연속 회로망 즉, 케스케이된 스텝 불연속 선로와 레이스트렉 지연선 및 단일 스터브 필터에 대한 정확한 모델링과 해석을 위하여 시간영역의 유한차분법의 적용방법이 논의된다. 2 포트 회로망으로 구성된 평면형 마이크로 스트립 불연속선로를 해석하기 위하여 일반적으로 분산 파라미터에 기초한 해석절차가 사용된다. 주파수 의존적인 분산 파라미터는 시간영역의 유한차분법에 의해 모니터된 입사, 반사 및 투과된 전압으로 부터 고속푸리에 변환을 통해 얻어지고, 또한 그 결과를 공간-스펙트랄 방법 및 모멘트 방법의 결과와 비교함으로써 시간영역의 유한차분법이 다양한 형태의 불연속 선로에 성공적으로 적용됨을 볼 수 있다.
가공배전선로는 태풍 내습시 전주 및 전선에 작용하는 풍압에 대하여 견딜 수 있도록 설계되어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 가공배전선로의 설계시 사용되는 전주에 가해지는 풍압에 의한 굽힘모멘트 및 굴곡개소의 합성모멘트 계산시 사용하는 기존 계산식의 문제점을 분석하고 현장에서 쉽게 적용 가능한 새로운 계산식을 유도하였다. 새로운 계산식을 이용하여 설계자들이 가공배전선로의 지지물 및 지선강도를 검토할 수 있게 됨으로써 태풍과 같은 재해시에도 안전한 설비를 시설할 수 있게 되었다.
본 논문은 브랜치 선로 결합기를 소형화하는 방법에 대해 기술하였다. 이 방법은 덮개층이 있는 선로를 이용한 방법이다. 덮개층이 있는 선로의 주파수 변화에 따른 특성(분산 및 특성임피던스)을 해석하기 위해 스펙트럴 영역에서의 Immittance 방법과 선분할법(Method of Line)을 이용하였다. 덮개층이 있는 선로에 관한 스펙트럴 영역에서의 Green 함수를 구하고 이를 이용하여 수치적인 결과를 얻었다. 이 결과를 이용하여 덮개층을 갖는 브랜치 선로 하이브리드를 중심주파수 2 GHz에서 설계하고 제작하였다. 실험 결과 유전율 10.2dls 덮개층을 갖는 경우 기존 단일 마이크로스트립 선로로 구현된 결합기보다 31.4% 크기가 줄어들었음을 확인할 수 있었다. 이 방법은 앞으로 이동통신 빔형성 안테나의 급전선인 Butler Matrix의 크기를 줄이는 방법으로 사용 가능하리라 사료된다.
본 논문에서는 무손실을 가정한 다중 전송 선로에서 전압, 전류로 결합되어 나타나는 텔레그래프(telegrapher) 방정식의 시간 영역 Closed-form 해석해를 EP(Explicit Propagator) 방법을 이용하여 구하였다. 전송 선로에서 전압과 전류를 정확하게 얻기 위한 시간 영역의 표현식을 얻었으며, 본 논문의 결과를 검증하기 위하여 대칭 결합스트립 선로, 선형 테이퍼 형태의 비균일 결합 스트립 선로 그리고 삼중 비대칭 스트립 선로에 대한 과도 응답 특성을 구하고 상용 소프트웨어 결과와 비교하였다. 본 논문에서 개발된 시간 영역의 수치 해석 방법은 균일, 비균일 또는 대칭, 비대칭 스트립 선로의 시간 영역 파형에 대해 매우 정확한 결과를 보여주며, 다양한 결합 선로의 해석에 유용하게 사용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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