• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.11b
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• pp.210-213
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• 2007

오늘날 풍력발전은 신재생에너지 중에서 실효성 및 경제성이 우수한 에너지원으로 지속적인 기술개발에 따라 규모의 대형화와 더불어 이의 확산이 빠르게 진행되고 있어 전력계통에서 차지하는 비중이 점점 증대되고 있다. 바람이 많은 제주도는 풍력발전에서 비교적 유리한 지역으로 평가되고 있어 앞으로 많은 풍력발전설비가 설치될 전망이다. 그러나 풍력발전은 특성상 전력품질 적정 유지 및 전력공급 신뢰도 측면에서 취약한 형태이며 특히 HVDC로 내륙 전력계통과 연계된 제주 전력계통은 HVDC 운전 형태에 따라 순동예비력 확보가 다르게 되어 계통주파수 제어에 어려움이 있게 된다. 본 논문은 HVDC로 연계된 소규모 전력계통인 제주 전력계통의 풍력발전 중대에 따른 계통주파수 변화 특성을 과도안정도 해석프로그램으로 분석하여 풍력발전시스템 계통 연계관련 안전성 등을 조사한 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.05a
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• pp.10-13
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• 2001

이 연구에서는 2010년도 154kV, 34skV 및 765kV 송전 계통을 대상으로 전력 조류 계산 및 과도 안정도 해석 프로그램을 개발하여 새로 건설되는 대용량 원전 전력계통의 안전성을 평가하였다. 개발된 프로그램은 실계통 전체 송전망 및 전국 발전기 모선을 대상으로 전력 조류계산, 3상 단락 고장계산, 과도안정도 계산을 위하여 통합된 형태의 MS-Windows 기반 프로그램 패키지로 개발되었다. 프로그램의 효용성 검증을 위한 사례연구로 2010년의 송전계통에 대한 전력 조류를 계산하여 과도안정도를 해석한 결과 대용량 원전 전력계통은 극단적인 경우를 제외하고는 과도적으로 안정함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Professional Engineer Association Conference
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• 1996.12a
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• pp.76-102
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• 1996

북한은 전력부족난과 전기품질의 저하로 인하여 주요 생산기업에 지장을 주고 있으며, 노후 발전소의 성능저하도 함께 진행되고 있는 것으로 추정된다. 이에 대한 적절한 대책이 없는 한 그 상황은 더욱 악화될 전망이다. 한반도 에너지 개발기구(KEDO)가 추진하고 있는 경수로 원자력 발전기가 6～7년 후에 준공된다고 해도 이처럼 불안정한 전력계통에 병입되어 원활한 운전이 가능할런지 기대하기 곤란하다. 이러한 실정에서 \circled1 전력부족으로 주파수가 저하될 때 우선 순위가 낮은 부하를 제한하는 자동 부하제한 방식을 포함한 자동 주파수 제어 계통개선 \circled2 기존발전소 성능과 이용을 향상을 위한 재가동(Repowering) 등의 리 엔지니어링 \circled3 가스터빈 복합화력과 열병합발전(Co-generation) 등과 같이 건설기간이 짧고 비용이 적게 들며 송전 설비 건설도 불필요한 분산형 전원의 건설 \circled4 수력발전소와 조력발전소의 건설 \circled5 양수발전 등 전력에너지 저장설비의 개발 \circled6 송전전압격상과 배전방식개선 및 종합전력정보시스템 구축 \circled7 남ㆍ북한 전력계통 내지는 동북아시아 전력계통을 연계하는 평화망사업(Peace Network Project)등의 추진이 경수로 사업에 선행되어야 한다. 특히 러시아, 중국, 한국, 일본의 발전 에너지원 분포와 년간 부하곡선을 고려할 때 동북아시아 전력계통의 연계는 관련국 상호간에 에너지 환경과 경제적 측면에서 상당한 이득과 안정성을 강화해 줄 것이며, 기술발전과 평화공존에 크게 기여 할 것이다. 이를 위하여 관련국의 전력계통연계 전문가들이 참여하는 남\ulcorner북한전력 계통연계연합회(Co-Pia ; Co-rea Power Systems Interconnection Association)와 동북아지역전력 계통연합회(Near Pia=North-Eastern Asia Region Power Systems Interconnection Association)의 구성을 제안하는 바이다. 주요용어(Key Words): 자동주파수 제어(AFC), 리엔지니어링(Re-Engineering), 분산형 전원(Dispersed Generation System), 전력저장(Power Storage), 부하조절기(Load Conditioner), 수요관리(DSM) 연계(Interconnection), 인터시스템(Intersystem), 통합자원계획(IRP), 안전성 강화(Security Enhancement), 전력시장개방(Electricity Free Maket), 통일비용(Unification Expense, Unification Cost), 남ㆍ북한전력계통연계연합회(Co-Pia), 동북아지역전력 계통연계연합회(Nea,-Pia).

• 전기의세계
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• v.38 no.3
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• pp.43-50
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• 1989

오늘날 각국의 전력산업계에서는 발전단가를 경제적으로 유리하도록 낮추고 전력수요에 탄력적으로 대처하며 기존 발전설비를 효율적으로 활용하기 위하여 발전설비의 성능개선 및 발전소 운전 수명 연장 계획을 추진하고 있다. 최신 기술에 의한 제어게통 성능 개선은 이러한 목적을 제한된 예산과 짧은 기간내에 효과적으로 수행할 수 있는 사업으로 고려되고 있다. 근본적으로 고장-내력 기능을 가지고 있는 마이크로프로세서를 이용한 분산 디지탈 제어기술은 대용량의 공정계통을 실시각 성능분석과 예측제어를 가능케 할 뿐만 아니라 다중 제어계통으로 계통의 신뢰도 및 이용율을 높이고 발전소 운전 및 제어를 용이하게 계층적으로 구성시킬 수 있는 최신 제어 기술이다. 이로써, 사례에 밝혀진 바와 같은 제어 설계 개선 및 설비 대체로 발전소 운영의 경제성, 안전성, 신뢰성 및 편이성의 개선 효과를 달성시키고 있음을 알았다. 특히, 선진국의 원자력 발전소의 제어계통 성능개선 사례는 경제성은 물론 안전성 확보에도 큰 기여를 하고 있음이 밝혀졌다. 우리나라도 전력 수요에 경제적으로 대처하고 보다 양질의 전기를 생산하며 기존설비를 효과적으로 이용하기 위하여 현재 추진중에 있는 화력발전소 제어계통 성능 개선을 단계적으로 추진하고 있는 것은 고무적인 계획임에 틀림이 없다 하겠다. 또한, 원자력 발전소의 경우에도 안정성을 제고시키고, 발전소의 이용율을 증대시키기 위하여 추진중인 신기술을 적용한 성능 개선 사업의 단계적 추진은 당연한 추세라 할 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.666_667
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• 2009

원자력발전소의 비상전력계통은 소외정전 시 발전소 안전정지에 필요한 안전관리 설비에 비상전력을 공급하는 계통으로 비상전력계통 모선에 비상디젤발전기(Emergency Diesel Generator : EDG)가 설치되어 있다. 본 논문에서는 국내 중수로형 원자력 발전소에 대해서 최초로 주기적 안전성 평가(Periodic Safety Review : PSR)을 수행한 결과를 기술하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.131-131
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• 2009

최근 환경규제가 강화되면서 친환경적인 전력생산 요구 등의 외부환경 변화에 따른 우리나라의 전력구조가 기존의 중압 집중형 발전을 탈피한 분산전원 발전에 대한 관심이 증대되고 있는 실정이다. 특히, 분산전원으로서의 전력생산은 공급의 안전성, 경쟁력 및 에너지의 지속성 등이 요구되어지는데, 재생에너지가 가지고 있는 에너지 지속성의 한계 및 설치의 제약성을 탈피할 수 있는 시스템으로 현재 연료전지시스템이 가장 근접해 있는 실정이다. 즉, 도시가스 인프라가 우수하고 인구조밀 지역이 많은 우리나라의 특성상 각 가정 및 건물에 쉽게 설치하고 공급의 안전성을 갖는 건물용 연료전지는 최근 가장 각광받고 있는 분산전원 시스템 중의 하나이다. 올해부터 모니터링사업의 일환으로 수용가에 설치 될 연료전지 시스템이 얼마나 안정적으로 전기와 열을 각 가정에 공급하고 시스템의 안전성을 확보하는 가는 건물용 연료전지의 분산전원으로서의 가능성 및 국민의 수용성을 증대시키는 중요한 역할을 할 것이다. 연료전지시스템은 상용전력과 연계되어 있기 때문에 시스템의 안정성 뿐만 아니라 상용전력의 변화에 대응하여 안정적인 운전을 하는지에 대한 평가가 필수적이다. 이에 따라 본 연구에서는 가정용 연료전지시스템의 성능 및 안전성평가의 일환으로 계통연계형 전력변환장치의 성능 및 안전성을 평가 하고자 한다. 연료전지 검사를 위한 계통연계형 전력변환장치의 시험평가 항목으로는 크게 정상특성성능시험, 보호기능성능시험, 과도응답특성성능시험 및 외부사고성능시험 등으로 나뉘어진다. 본 연구에서는 외부사고 성능시험 항목들인 출력측 단락시험, 계통전압 순간정전?순간강하시험 및 부하차단 시험 등을 통하여 외부사고에 대한 성능 및 안전성을 평가하였다. 외부사고 성능시험의 주 목적은 시스템의 이상 운전이 아니라 외부의 영향에 따른 시스템의 안전성 및 전력품질을 평가한다. 출력측 단락시험을 수행하기 위해서 전력변환장치를 정격 출력 전압, 정격 출력 주파수 및 정격 출력에서 운전한 후, 교류 전원장치는 단락 전류를 검출하여, 사고 발생 후 0.3초 이내에 개방하도록 설정하였다. 여기서, 단락 저항 Rsc를 정격 전류의 10배 이상에 해당하는 부하와 같은 값으로 설정하였다. 스위치 SWSC를 폐로하여 단락 상태를 만들며, 이 때 전력변환장치의 출력전류와 차단 또는 정지 시간을 측정하였다. 실험 결과에 대한 판정기준은 단락전류를 검출하여 0.5초 이내에 개폐기 개방 또는 게이트 블록 기능이 동작하여 시스템을 안정하게 정지시키고 시스템 어떤 부위에도 손상이 없어야 한다. 실험 결과 파워컨디셔너의 출력전류 및 차단 또는 정지된시간이 40ms로 나타났고, 출력전류의 파형도 매우 안정함을 볼 수 있었다. 이와 같이 모든 실험을 수행한 결과 외부사고에 대하여 시스템이 안전하게 정지하는 등 연료전지 시스템의 안전성을 확인하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.5 no.2
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• pp.157-165
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• 1992

전력설비를 비롯하여 모든 생산설비나 공공 기간설비 등의 설계, 운용, 건설은 설비의 목적달성에 충분한 기능을 가지며 가능한 한 저렴하고 효율적으로 이루어져야만 된다. 전력계통 운용상 계획된 송전선은 필요로하는 전력을 발생지점에서부터 소비지점까지 가장 경제적 효율적으로 전송시킬 수 있는 최적설계를 이루어야 한다. 도시미관, 소음 등의 환경과의 조화, 변전소용 부지의 문제, 운전보수나 건설공사비의 저렴화, 안정성, 신뢰성등의 문제를 가스절연기기가 해결할 수 있으므로 최근 가스절연변전소가 급속히 보급되고 있다. 고전압 대전류를 취급하는 초고압송전용 전력기기의 성능향상과 소형경량화, 안전성, 환경조화성 등을 실현시키기 위해서는 양질의 전기절연을 이룩하여야만 한다. 결국 전기절연재료기술이 양질의 전기를 공급할 수 있다고 해도 과언이 아닐 것이다. 즉 초고압전력계통의 구성에 대하여도 절연재료의 성능과 합리적 설계가 기반기술로 대두하게 된다. 따라서 전력계통의 초고압화도 재료기술과 직결되며 현재 우리나라의 실정에서는 특히 취약한 신절연기술에 대하여 보다 심층적인 연구가 수행되어야 될 것이다.

• Journal of the Korean Professional Engineers Association
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• v.22 no.3
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• pp.14-20
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• 1989

전력수요의 급증에 따라 단위기의 용량 및 전력계통의 규모가 대형화되어 지속적인 안전운전이 계통운용의 최우선 과제가 되였으며, 신뢰도향상 및 계통간전력수급의 원활한 융통을 위하석 계통간의 연계는 물론 다계통간의 다중연계에 이어 국가간의 연계도 이루어지고 있다. 본고에서는 전력계통의 대형화 및 연계화 추세에 따라 계통 무효전력 조류의 신속한 조절과 속응전압조정의 필요성이 증대되어 그 응용이 확산되고 있는 Thyristor제어 정지형 무효전력 보상기(이하 SVC라 칭함)의 원리, 특성, 응용 및 계통에 미치는 효과에 대하여 고찰하였다.

• 전기의세계
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• v.24 no.5
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• pp.38-41
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• 1975

기술 및 소개한 내용을 아래와 같이 요약할 수 있다. 1)전력계통의 계산기제어를 위한 하아드웨어시스템은 온라인리얼시스템의 구비 조건인 고속성, 신뢰성, 경제성을 기저요건으로 하여 동시에 다중프로그래밍, 다중처리가 가능한 범용전자계산기를 모체로 하고 다수의 위성계산기에 의하여 국지적 제어도 가능한 계층제어 시스템의 구성을 이루고 있는 것이 현 추세이다. 2)전력계통의 계산기제어는 전력계통의 안정제어가 그 주내용이나, 전력공급의 질을 일정수준으로 유지하면서 가장 경제적으로 전력을 안정된 상태로 공급하는 것이 더욱 바람직하다. 그러나 현단계에서는 긴급상태 및 회복상태에서는 전력의 안정공급에만 주안점을 두고 있는 실정이다. 3)전력계통의 안정제어의 기능은 상태의 감시, 해석 및 안전최적화의 3기능이며 안정최적화 기능중의 제어지령도 리얼타임으로 자동화하는 것이 궁극적 목표이나 현단계로서는 CRT 표시장치등의 맨머신 인터훼이스를 통하여 제어지령의 결정과정에서 조작원이 개입하는 것이 상례이다. 즉, 전력계통의 안정제어는 아직까지는 프로세스제어의 단계에 이르지 못하고 오퍼레이션제어의 특징을 다분히 지니고 있다. 4)조작원의 판단이나 개입을 줄이는 첩경은 하아드웨어의 개선보다는 전력계통 리얼타임 제어에 충분할 정도로 처리시간에 단축되는 전력계통제어용 각종 응용프로그램의 개발에 있으며 그 시기는 아직 먼 것으로 전망된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.20_21
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• 2009

전력거래소는 국내 유일하게 한국의 전력계통을 실시간으로 감시 제어하고, 계통의 안전성을 평가 후 최적으로 운용하기 위해 2002년부터 현 EMS 시스템을 운용해 오고 있다. 초기 모든 계통해석의 근간이 되는 상태추정의 운용을 위해 계통모델과 필요 취득 데이터를 대폭 정비하였다. 현재는 154kV 무인 변전소의 탭을 추가취득 하고 모든 아날로그 취득데이터의 그룹별 가중치 조정에 의한 상태추정 등 계통해석의 정도개선 노력을 지속적으로 추진해오고 있다. 또한 상정고장 개소와 발변전소 3상 단락 고장 개소를 대폭 확대 정비하여 예상되는 모든 고장에 급전원이 신속히 대처할 수 있도록 하였다. 또한 무효전력 제어를 통한 계통손실 최소화 방안의 합리적 도출을 위한 최적화 기능의 실시간 계통운용 등 괄목한 성과를 거두었다. 본고에서는 이들 EMS 계통해석 기능을 중심으로 현재의 활용실태와 미래의 방향에 대하여 소개하고자 한다.