전력 시스템은 인간이 만든 시스템 가운데 가장 크고 복잡한 시스템이다. 현대 디지털 경제 사회의 인프라는 전력시스템을 통한 전기에너지의 공급과 기술에 기초하고 있다. 전력시스템은 대용량화, 대규모화, 고 효율화를 위한 시설증대와 기술개발로 이루어져 있다. 사람이 직접 사고 현장을 가지 않고 컴퓨터로 제어함으로써 사람의 번거로움을 기계가 대신해 줌으로서 사람의 생활을 보다 편리하며 효율성 측면에서도 기여함에 틀림이 없는 사실이다. 따라서 디지털 정보화 사회에서 언제 어디서나 인간과 설비들이 컴퓨터와 통신네트워크에 의해 접속되는 유비쿼터스 화 사회의 에너지와 정보통신 인프라 역할로 새롭게 전환 될 수 있음을 인식하는 전력감시시스템을 PLC 기술을 이용하여 저렴하게 구현하였다.
최근 세계 각 국에서는 노후된 원전의 연장운전과 관련하여 주요기기의 손상진단 또는 수명평가를 통한 지속적인 안전성 보장과 원전의 정비계획 수립, 효율적인 원전이용 등을 위하여 기기의 손상평가 및 성능감시를 수행할 수 있는 각종 감시시스템을 개발하고 있다. 국내의 경우도 발전소 가동년수 증가와 함께 안정적인 전력수급을 위해 연장운전에 대한 타당성 검토를 수행한 바 있으며, 그 후속연구도 진행될 예정으로 있어 발전소를 구성하고 있는 주요 기기의 안전성 확보와 신뢰도 향상이 요구되고 있다. 이러한 측면에서 Prototype 형태로 기기 건전성 평가에 활용할 수 있는 과도상태, 조사취화, 피로손상, 균열성장 및 부식손상 평가모듈을 개발하고, 이를 통합하여 원자력 발전소 종합 진단감시시스템을 구축하였다.
현재 선진국에서는 대규모 정전 사태에 대비할 수 있는 광역 감시 및 보호 시스템이 연구되고 있고 실제 필드에 적용되어 사용중인 시스템도 있지만 통신 환경의 호환성등 제한 조건이 발생되고 있다. 이에 변전소 자동화 국제표준 프로토콜인 IEC 61850을 적용하여 기존 광역 감시 시스템들의 통신 호환성의 제약을 해결하고자 하였다. 국제 표준인 IEC 61850 프로토콜은 변전소 자동화 시스템을 위해 표준화된 객체 모델을 기반으로 이루어지고 있지만 전력설비의 다양한 모델을 완벽하게 객체화하기 위하여 TC57위원회에서는 지속적으로 객체 모델 수정 및 추가 작업을 진행중이다. 본 연구는 광역 전력계통 감시에 필요하지만 IEC TC57에서 표준화되지 않은 전압안정도를 위한 객체 모델을 제시하였고, 객체에 대한 Logical Node(이하 LN)과 Common Data Class(이하 CDC)를 구성하였다. 이 LN은 LS산전의 지능형 전력 시스템 정보 장치(i-PIU: intelligent Power system Information Unit, PMU: Phasor Measurement Unit)에 적용되고 있다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권4호
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pp.336-341
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2016
본 논문에서는 풍력 발전기 내 기 설치된 전력선을 통신 선로로 사용하여 통신 네트워크를 구축하는 기술인 무배선 감시 시스템을 제안한다. 전력선과 데이터통신 기기의 연결을 위하여 발전기의 다양한 전류 및 전압 변화에서도 안정적인 통신이 가능한 유도성 결합장치와 복합통신장치를 사용하였다. 실제 운영되고 있는 풍력 발전기를 대상으로 선로 특성분석을 통해 전력선 통신의 구축 가능성을 확인 후 영상 전송 시스템을 구현하였다. 구현된 전력선 통신 시스템은 43Mbps 이상의 전송속도를 제공하고, 통신 성공률은 100%로 실시간 비디오 영상 전송이 가능함을 확인했다. 따라서 제시된 시스템은 통신 선로의 추가 설치 없이도 풍력 발전기에 통신 네트워크 구축이 가능하며, 전력선 통신 네트워크 기반의 실시간 감시 시스템을 도입하는 경우 매우 효과적일 것으로 기대된다.
한전은 국가경제 성장에 따라 늘어나는 발전설비에 대한 운영효율의 향상과 고장발생의 예방 사고시 운전원들의 운전능력 배양 등을 목적으로 운영요원 훈련용 시뮬레이터를 국산화 개발하여 운영하고 있다 훈련용 시뮬레이터를 구성하는 시스템들 중 발전소 안전계통과 발전소 감시계통을 시뮬레이션하는 PPC(Plant Processing Computer) 시스템이 있다 VMS(Vibration Monitoring System) 는 PPC의 여러계통들 중 하나로서 발전소의 터빈 발전기 펌프 등의 진동을 감시하는 시스템이다 본 논문에서는 시뮬레이터의 VMS를 개발하기 위해 적용한 시뮬레이tus 모델 알고리즘 그리고 모델에서 계산된 진동값을 PC의 모니터에 나타내는 Display 시스템등에 대해 기술하고자한다.
국내에서 가장 많이 사용되고 있는 전력계통 해석프로그램 PSS/E의 데이터 파일을 전력계통 감시장치 송전망 감시 중앙시스템에서 제공하는 실시간 정보를 이용, PSS/E 데이터 구조로 변환하는 실시간 PSS/E 데이터 파일 작성 프로그램을 개발하여 실계통 검증결과 매우 정확함을 확인하였다.
본 논문에서는 국제 규정에서 요구되는 고전압에 대한 전기적 안전성 확보를 위한 설계 기준 및 배터리 관리 시스템의 절연 설계 방법에 대해서 살펴보았다. 아울러 고전압 안전성 상태를 감시하는 지락파괴 감시기능의 동작 해석에 대한 연구를 진행하였으며, 실험을 통하여 그에 대한 타당성을 검증하였다.
감시용 카메라의 기능이 다양화 됨에 따라 컨트롤러나 PC로 통신을 이용하여 감시용 카메라를 제어할 필요가 생겼다. 이를 해결 할 수 있는 방안으로는 무선 통신과 유선 통신이 있다. 하지만 유선통신은 별도의 선을 사용해야 한다는 단점이 있다. 그리고 현재 많이 보편화된 Bluetooth를 이용한 무선 통신은 전력 소모가 크다는 단점이 있다 반면 Zigbee 프로토콜을 이용한 무선통신은 Bluetooth보다 전력 소모가 적고 데이터 전송의 신뢰성이 좋다는 장점을 가지고 있다. 이에 프로토콜을 이용한 감시용 카메라 제어 시스템을 설계하였다.
환자감시장치란 환자로부터 기본적인 생체신호들을 받아서 보여주는 장치이다. 그중 의사용 환자 감시장치는 환자의 건강상태를 알아야 하는 의사의 이동성을 보장하여, 언제든 원하는 곳으로 환자의 상태를 알리는 역할을 한다. 기존의 환자감시장치의 의사용 환자감시장치는 실시간 전송의 PPP 프로토콜 기반으로 네트워크를 구성하고 있다. 본 논문에서는 의사용 환자감시장치가 보다 자유롭고, 효율적이며, 충분한 기능을 할 수 있도록 설계하였다. CDMA의 SMS 프로토콜은 적은 양의 데이터를 보낼 때 효율적인 프로토콜로 적은 전력소모, 저렴한 이용요금, 적은 양의 전자파방출의 특징을 가지고 있다.
전력선통신(PLC : Powerline Communication)을 기존에 이용되고 있는 통신 기술과 접목할 경우 각 통신 방식 간의 단점을 상호 보완할 수 있어 신뢰성, 유연성, 확장성이 우수한 배전계통의 자동화용통신시스템을 구성할 수 있게 된다. 이를 통해 배전계통의 자동화와 안정화를 이룰 수 있어 무정전, 고품질의 전력 공급이 가능해지며, 지상변압기 감시제어시스템, 원격 전력조정시스템, 전력품질 감시시스템 등 향후 도입될 다양한 배전계통의 자동화시스템 구성에 있어 통신망 임대비를 획기적으로 절감할 수 있게 된다. 본 논문에서는 전력선통신을 기반으로 한전 TRS와 위성망, 그리고 케이블, 광통신망을 통합함으로써 신뢰성이 높고 유연성이 뛰어난 복합통신 시스템을 제안하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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