경제발달로 산업화가 가속화 되면서 대규모 공업단지나 빌딩의 증가로 전력수요가 급격히 늘어남에 따라 더 많은 발전이 필요하게 되었다. 화력발전은 건설기간이 원자력이나 수력에 비해 짧고 운영이 용이한 반면 이산화탄소 배출이 훨씬 많아 지구온난화와 환경문제의 주요인으로 지적되고 있다. 또한 발전은 입지조건상 바닷가부근에서 생산하여 송전선로를 통해 공급하므로 송배전 전력손실이 높아진다. 따라서 화력발전의 비율을 줄이고 전력망의 손실을 감소시키기 위해서는 신재생에너지원과의 연계운전이 중요하다. 이렇게 다양한 전력공급원과 소비의 최적 운전을 위해서는 스마트 그리드의 구성과 운영 기술의 도입이 필요하다. 본 논문에서는 스마트그리드의 기본 구성요소와 신재생에너지원과의 연계운전에 필요한 알고리즘 체계를 제시하고자 한다.
우리나라는 60% 이상이 산간지형에 해당하며 수십 년 전부터 이러한 특성을 이용하여 수력발전소를 다수 건설하고 친환경적인 에너지를 생산해왔다. 수력발전은 급변하는 에너지 수급에 대처할 수 있고 낙차를 이용하여 친환경적으로 에너지를 생산한다는 장점이 있으나 댐 설립시 입지 조건에 의해 불가피하게 환경을 훼손해야 하는 경우가 많다. 따라서, 본 연구에서는 기존 발전용댐들의 장기 운영계획을 수립하고자 월별 발전량을 최대화하는 최적 저수지 운영 모형을 개발하였다. 댐 운영 모형은 자원 최적화 분야에서 널리 이용되는 선형계획법을 기반으로 월단위로 1년 운영계획을 수립할 수 있는 형태로 구축하였다. 선형계획법은 목적함수와 제약조건 모두 선형식으로 이루어져야 하지만 발전량 산정식은 비선형식이기 때문에 Taylor Expansion 기법을 활용하여 선형화하였다. 개발된 모형을 검토하기 위해 한강수계에 위치하는 5개 발전용댐을 대상으로2009~2018년의 실적자료와 댐 운영 모형의 결과를 비교, 분석하였다. 결과적으로 발전용댐들의 총 최적 발전량은 총 실적 발전량보다 약 10~37% 정도 향상된 결과를 나타내었다.
진단기술은 기기의 열화 현상 및 이상 현상으로 진전되는 특성을 측정하여 향후 발생이 예상되는 이상을 조기에 발견하는 것을 목적으로 한다. 기기를 정밀 진단, 분석하여 잔여 수명을 평가하고 적절한 대체계획을 수립함으로써 신뢰도 향상 및 경제적인 설비 운용이 가능하다. 본 논문에서는 수력 발전기 운전 중 부분방전 진단 시스템을 이용하여 수력 발전기의 운전 중에 발생하는 부분방전 신호를 실시간으로 측정, 분석하고 수력 발전기 권선의 절연 상태를 감시 진단하여 기기의 열화 및 이상 현상등을 조기에 발견하고 발전설비의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
서기 2000년이 되어도 현재 에너지 공급의 대부분을 차지하고 있는 석탄, 석유, 가스등 화석연료는 동력원의 대부분을 차지할 것이다. 그러나 원자력이 새로운 에너지로서 원자력선, 원자력 열차, 원자력 비행기가 등장할 것이고 이어 원자력 우주선도 선보일 것이 확실하다. 또 지열은 난방에, 수력과 풍력 그리고 조수등은 모두 발전에 이용될 것이다.
해양에너지원 중에서 파랑은 모든 해역에 폭넓게 분포하므로 가용에너지원이 풍부하고 에너지를 회수하기 위한 장치를 설치할 수 있는 해역 또한 광범위하며 반도의 지형을 지닌 우리나라의 연안 해역에 대규모로 활용이 가능한 에너지 자원중 하나이다. 본 연구는 새로운 방식인 파력발전용 횡류형터빈인 케이슨 내장형 횡류터빈을 개발하기에 앞서 파랑수조의 왕복운동을 CFD해석을 통하여 구현하는 것이다.
이상의 월류량에 대한 특성조사에 의하여 지금까지 불명한 것이 명백히 되고 따라서 제계획에 반영하는데 다소나마 판단재료가 되지 않을까 생각한다. 유량의 확율분포특성은 월유량에 한정되었으나 일유량에 대하여도 아울러 구명된다면 확율계산에 더욱 유용할 것이다. 만KW 이상의 발전지점의 월류량의 분포가 대수정규성을 갖이고 있음이 실증되었다. 월류량의 계절변동상황의 조사에 의하여 기대치의 발생확율은 약40% 정도이며 발전지접에 따라서 상기에 있어서도 약10%는 하기와 동정도의 이상갈수가 되는 가능성이 통계상 명백히 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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