계통연계형 태양광발전 시스템의 확대보급에 따라 단독운전 검출기법의 검출 성능에 대한 검증의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 단독운전 검출기법의 대표적인 능동적 검출기법인 무효전력 변동기법 (reactive power variation method)과 주파수 쉬프트기법(active frequency drift method)을 IEEE Std 929-2000에서 명시된 단독운전검출 시험 방법을 이용하여 단독운전검출기법의 성능 및 불검출 영역(non-detection zone)에 대하여 비교 분석하였다.
KERISIM(KERI Simulator)은 한국전기연구소가 개발한 회전기형 시뮬레이터로서 AC/DC 비동기 연계계통을 포함한 복합계통의 다양한 동태현상에 대한 분석이 가능하다. 본 논문에서는 한국전기연구소의 전력계통 분석용 시뮬레이터에 대한 EMTDC 해석모델을 개발하고 이를 활용하여 상정사고 해석을 수행함으로써 제어기 설계를 위한 성능시험을 할 수 있는 기본 바탕을 마련하였다. 즉, KERISIM을 구성하고 있는 개별 기기들의 설계사양을 기술하였으며, EMTDC 해석모델의 구성요소들을 살펴보았다. 이와 같이 개발된 EMTDC 모델를 활용하여 Rectifier 및 Inverter측 교류모선에서 3상고장 상정사고 해석을 수행하였으며, 그 해석결과를 분석하였다.
본 논문에서는 단상 H-bridge 구조의 VSC (Voltage Source Converter)를 이용하여 계통전원을 사용하는 부하의 고조파 전류 보상기능과 전원 Back-up 기능을 갖는 부하전력보상기를 보여준다. 이 두 제어 기능은 전원전압의 유무에 따라 APF의 컨버터 동작과 UPS의 인버터로 동작하게 함으로써 기존 UPS에 부하 전류의 고조파 보상이라는 부가적인 이득을 갖는 이중전력보상기(Dual Function Power Compensator)라 할 수 있다. 컨버터 제어는 Battery 충전 동작과 APF 동작을 동시에 수행하며, 인버터 제어는 정전시 부하에 전원을 공급하는 UPS로서의 동작을 수행하게 된다. 두가지 동작이 성공적으로 수행되기 위해서는 1. 전원전압의 신속한 검출과 판단, 2. 컨버터의 Battery 충전, 3. APF동작을 위한 부하전류의 고조파 전류계산, 4. 전원전압의 동기추종 등이 각각의 동작모드별로 순조롭게 연계동작 되어 야 한다. 본 논문에서는 DFPC의 발생배경과 제안된 DFPC 제어모드의 구분을 결정하는 전원전압의 검출방법에 대하여 소개한다. 그리고 제안된 DFPC의 실제 시스템을 제작하여 각각의 동작상황과 성능을 시험하여 그 결과를 보여준다.
본 논문은 250kW급 에너지저장장치(ESS)를 이용한 배전계통 일체형 전력변환 장치의 병렬운전 및 부분운전 방식을 제안한다. 제안하는 ESS의 기능은 배전선로에 4식 PCS로 1MW급 계통 연계형 병렬운전, 4식의 ESS 중 1식 이상의 고장에 대해서 모든 ESS가 정지하는 것이 아닌 고장 시료만 정지하는 부분 운전 방식의 운영 사례에 대한 고찰이다. 나아가 병렬운전과 부분운전으로 수용가 부문에서 상업 가정 전력 최적소비 방안을 도출한다. 제안하는 구조는 DC Link를 공유하지 않는 일체형 모형으로 내부 순환전류 회피 가능하다. 본 구조는 시뮬레이션, Prototype, 현장 시험으로 기 성능을 검증하였다.
This paper concerns the development of the transformer that can reduce harmonics supplied to the system if the output of photovoltaic inverter in the photovoltaic system is grid-connected, and suggests that problems of harmonics and power factor degradation in the grid-connected photovoltaic system can be improved. In this study, the burden of increasing the investment in new facilities and securing their installation space due to harmonics has been substantially eased through the development of a hybrid transformer possessing unbalanced function and harmonics reduction function using zig-zag coils, and most of all, it is expected that the development of such high efficiency hybrid transformer possessing functions of transformation and reducing harmonics can improve the power quality as well as prevent damages caused by harmonics, leading to suppress unnecessary loss of electric power and thereby contribute to energy savings.
본 논문에서는 계통 이상 시 요구되는 대용량 분산발전용 계통연계형 PCS의 LVRT(Low Voltage Ride Through) 알고리즘을 시험하기 위한 저전압발생장치를 제안한다. 제안한 저전압 발생장치는 변압기 tap 변경 방식을 적용하여 원하는 시점과 전압레벨에 저전압 조건을 만들 수 있는 시스템을 구성하고 대용량 확장성을 고려하여 모든 나라의 LVRT 계통 코드를 만족 할 수 있다. 제안한 저전압 발생 시스템의 나라별 LVRT 코드 발생 특성을 살펴보고 10kVA급 저전압발생 시스템을 통해 유용성을 확인한다.
소프트웨어에 이어 하드웨어에서도 오픈소스시대가 열리고 있다, 소프트웨어와 하드웨어 분야에서의 오픈소스의 폭넓은 확산은 ICT 분야의 R&D 활동에서 새로운 연구 방법과 연구 분야의 확장을 가능케 할 것으로 생각된다. 오픈소스 생태계 하에서는 개별 연구조직의 크기나 연구 규모에 따른 장점은 줄어드는 반면 개인의 창의력이나 협업 능력이 연구경쟁력의 원천이 된다. 이에 따라 과거에는 시도하지 않았던 창의적인 선행연구나 시스템적인 융합연구도 가능해질 것이다. R&D는 단지 구현결과물을 얻는 것에 한정되는 것이 아니라, 개념 도출, 이에 따른 설계, 소프트웨어 및 하드웨어 구현, 적합성 및 상호운용성시험, 대규모 실증사업까지의 단계적이고 체계적인 추진과 이에 대한 문서화, 규격화 및 표준화 작업들을 포함한다. 이러한 작업은 순차적이 아니라 동시적으로 수행될 때 상호연계 검증에 따른 완성도 제고와 전주기 활동에 있어 총 시간 단축을 꾀할 수 있다. 본 고에서는 오픈소스 생태계에서 연구자들이 이러한 활동의 효과적인 수행과 협력적 융합연구를 위한 저비용 오픈소스 R&D 동시개발 플랫폼 방안을 제시한다.
계통연계형 태양광발전 시스템의 확대보급에 따라 단독운전 검출기법의 검출 성능에 대한 검증의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 단독운전검출기법의 대표적인 능동적 검출기법인 무효전력변동기법 (reactive power variation method)과 주파수 쉬프트기법(active frequency drift method)을 IEEE Std 929-2000에서 명시된 단독운전검출 시험방법을 이용하여 단독운전검출기법의 성능 및 불검출 영역(non-detection zone)에 대하여 비교 분석하였다.
본 논문에서는 인터넷을 통한 운전면허 학과시험 학습시스템을 설계한다. 문항반응이론에 의거하여 학습자 능력모수를 정확히 측정하고, 측정된 학습자의 능력에 따라 최적의 평가문제와 학습콘텐츠를 동적으로 제공함으로써, 짧은 시간에 효과적으로 합격에 도달할 수 있도록 하는 개인 맞춤형 이러닝 시스템을 제안한다. 본 학습시스템은 콘텐츠 데이터베이스에 저장된 개념 단위 오브젝트 형태의 운전면허 학과시험용 학습콘텐츠들과 문제은행 데이터베이스에 저장된 운전면허 학과시험용 평가문제들을 연계하여, 학습자의 문항반응에 따라 최적의 문항과 콘텐츠를 제공할 수 있도록 설계된다. 각 문항들은 난이도, 변별도, 추측도의 문항모수를 보유한다. 또한 사용자 프로파일 데이터베이스에는 학습자들의 상태정보, 운전면허 학과시험용 평가문제들에 대한 피험자들의 문항반응을 유지 관리하고, 피험자들의 문항반응을 기초로 학습자 능력모수를 저장한다. 이들 데이터베이스는 인터페이스 에이전트, 콘텐츠 문항선택 & 피드백 에이전트 및 오프라인 추정기로 구성된 동작구조에 의하여 온라인 혹은 오프라인 형태의 동적 맞춤형 학습방식을 제공하여 최적의 학습과정을 제공한다.
증식블랑켓모듈(TBM, Test Blanket Module)을 개발하여 왔다. 이 두 증식블랑켓모듈은 모두 헬륨냉각을 기반으로 개발 되어왔으며 이에 따라, 헬륨순환기, 헬륨히터 및 헬륨열교환기 등에 대한 기본적인 연구가 수행되었다. 이후 2012년 고체형 증식블랑켓모듈을 ITER TBM 개념으로 주도하기로 결정함에 따라, HCCR (Helium Cooled Ceramic Reflector) TBM의 보조계통인 하나인 헬륨냉각계통(HCS, Helium Cooling System)에 대한 개발이 본격적으로 이루어졌다. 한국원자력연구원에서는 HCCR TBM의 냉각성능을 만족하기 위하여 8 MPa, 1.5 kg/s 및 $300/500^{\circ}C$ (입구/출구 온도)의 운전조건을 갖는 헬륨냉각계통의 설계를 완료하였다. 설계된 헬륨냉각계통은 HCCR TBM에서 회수된 약 $450^{\circ}C$의 헬륨을 열회수기(recuperator)기와 냉각기를 통해 상온으로 냉각시킨 후, 필터를 통해 헬륨을 여과시킨다. 여과된 헬륨은 헬륨순환기에 의해 가압되어 열회수기를 다시 지나 $300^{\circ}C$ 이상으로 가열된다. 가열된 헬륨은 열회수기를 지나지 않는 상온의 헬륨과 혼합되어 최종적으로 HCCR TBM의 입구온도 조건인 $300^{\circ}C$로 맞추어 HCCR TBM에 공급된다. 이러한 열회수기 중심으로 '${\infty}$' 모양의 자가 교차로 설계된 헬륨냉각계통은 고온영역과 저온영역으로 냉각회로를 구분하여 순환기, 필터 및 각종 계측기의 운전온도 환경을 상온으로 유지시킬 수 있어 운전 및 유지보수 관점에서 이점이 있다. HCCR TBM의 헬륨냉각계통 설계 및 핵심 기기를 실증하고, 운전 경험을 쌓기 위하여 헬륨공급장치(HeSS, Helium Supply System)를 헬륨유량기준 1/3 규모(0.5 kg/s)로 구축하였으며, '14년까지 HeSS를 실증규모로 업그레이드 하기 위하여 80기압 환경에서 압축비 1.1, 유량 1.5 kg/s의 성능을 내는 헬륨순환기를 설치할 예정이다. 현재 구축된 1/3 규모 HeSS는 국내 구축된 전자빔 고열부하 시험 장비인 KoHLT-EB (Electron Beam)와 연계되어 HCCR TBM의 일차벽(플라즈마 대향부품)을 검증할 예정이며, 이를 통해 얻어진 열수력 DB는 현재 개발중인 핵융합로 안전해석코드인 GAMMA-FR 검증에 활용될 계획이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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