저궤도 인공위성 전력계 시스템의 설계 및 해석을 위한 태양 전지 전력조절기의 대신호 안정도해석을 수행한다. 태양전지 전력조절기에서 제어가능한 모든 방법에 따른 태양전지에서 바라본 태양전지 전력조절기의 부하특성을 분류하고, 상태공간해석을 이용하여 태양전지 시스템의 대신호적 안정도를 해석한다. 또한, 본 논문에서는 태양전지 전력조절기의 부하특성을 정전력부하에서 정저항부하로 변환하여 대신호적인 안정도를 확보하는 비선형변환을 제안한다. 제안된 변환기법을 통해 최대전력점 추적제어나 배터리 충전제어 및 전류분배제어가 가능한 병렬 모듈 태양전지 레귤레이터에 적합한 단일 전류 제어기를 구성한다. 제안된 대신호 해석과 저항제어를 검증하기위해, 200W급 태양전지와 100W급 태양전지 전력조절기 두 모듈을 병렬로 구성하여 실험하였다.
근대산업 및 일상생활에 있어서 에너지원으로서 전력사업이 기여하여 온 역활은 크며, 그 수요는 그나라 산업 level의 지료로 되고 있다. 그러므로 전력수요는 증가일로에 놓여 있으며 이웃나라 일본에서는 1975년읠 총 소비전력량은 4300억Kwh에 달하고 있다. 이에 수반하여 전력소비의 내용도 다양화하고, 특히 보다 안정한 전력의 공급을 포함하는 질적 고도화가 요망되고 왔다. 여기 또한 도시과밀화에 수반하는 환경조건의 제약을 발전지점의 원격화를 조장하고, 보다 확대된 광역운영을 하게 된다. 여기에 대처해야할 전력계에서는 전원개발, 송배전계통의 유통설비 및 계통안정화방법등 많은 방향으로부터 여러가지 개량이 되어가고 있으나, 특히 안정한 초대용량 전력계통의 확립이 급선무이다. 이들중에서 전력계통에 대하여는 직류승전망의 병용을 포함한 높은 전압 level의 채용이 주목되며, 그림에 표시한 바와 같이 각국 모두 계통의 초고전압화가 급속히 진행되고 있다. 이하 이들의 새로운 전력전송기술중에서, 전기 절연기술 특히 재료면에 있어서, 현황과 제문제에 대하여 전망하여 보고자 한다.
분산전원의 양적,질적 성장이 가속화되고 전력계통과의 활발한 연계가 예상되는 시기에 기존계통과는 달리 수용가에 전력품질측면으로 미치는 영향에 대한 심층적인 분석과 대안책을 마련하지 않는다면 수용가의 전기안전을 장담할 수 없게 되었다. 따라서 이에 본 논문은 분산전원중에서 풍력발전단지가 전력계통에 연계시 수용가에 미치는 영향을 실측 데이터를 이용해서 전력품질 영향을 분석하였으며, 풍력발전단지가 충분히 발전을 할 때, 인근 수용가의 고조파 패턴은 주로 영향을 받는다는 사실을 확인 할 수 있었다.
일반적으로 위성에 장착된 GPS 수신기는 GPS 위성으로부터 창법 신호를 받아서 위성의 위치, 시간 및 속도 정보를 제공하는 것을 주요 목적으로 하고 있다. 또한 GPS 수신기에서 나오는 1pps 신호를 이용하여 위성체 각 프로세서의 기준시간으로 사용되어진다. 아리랑 위성2호에서는 3개의 프로세서가 탑재되며, 각 프로세서는 원격 측정 명령계. 자세 제어계 그리고 전력계 기능을 담당한다. 3개의 프로세서간의 내부 및 GPS에 동기 시키기 위하여 FEP와 DPLL을 통한 동기화 방식을 사용하며, 위성탑재 소프트웨어에 의한 제어를 필요로 한다. 본 논문에서는 아리랑 위성2호에 동기화 방식과 향상된 1Hz Sync 구조에 대하여 설명한다.
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.
우리나라의 전력계통은 지난 1962년부터 거듭된 경제개발 5개년계획의 성공적인 달성으로 많은 발전을 보게 되었다. 우선 전체의 계통용량면에서는 당시 40만KW도 체 못되었던 규모로 부터 73년말에는 그 10배가 넘는 400만KW대로 비약적인 확충을 보게되었으며, 전원개발내용도 종래의 수만 KW정도의 소단위발전소 건설로부터 20만KW, 30만KW를 넘는 대단위고능률신설화력발전소의 건설로 면모를 일신하고 특히 최근에는 원자력발전에 박차를 가하고 있는 실정에 있다. 그빡에 송변전면에 있어서도 154KW 주간선계통의 Loop화 및 직접접지방식에의 전환에 따른 신뢰도향상 그리고 최근에는 원자력발전소의 건설과 대단위발전소의 운전에 따른 지역간의 원활한 전력융통을 위하여 345KW 초고압송전선의 건설에 착수하는등 실로 눈부신 발전을 거듭하고 있다. 본 문에서는 먼저 우리나라에서 이제까지 이룩한 전력계통발전의 발자취를 살핀다음 이들 전력계통문제에 있어서의 컴퓨터 이용문제를 간단히 설명해 보기로 한다.
본 고에서는 연계구분, 전압변동, 고조파, 역률, 플리커, 주파수, 계통 동기 병입, 연계계통고장, 재폐로 협조, 재접속, 직류유입방지, 내 서지 등 신재생에너지 전원시스템의 계통연계를 위한 기술적 항목에 대한 기술 관련 내용을 정리하였다. 본 내용을 이행여부에 대한 강제성을 부과할 수 있는 규정 성격의 기술요건 안과 기술요건을 이행하기 위한 권고 및 해설 성격의 적용지침으로 구분하여 제시하였다. 기술요건은 각 국의 항목별 기술요건 사례를 충분히 비교 검토하여, 신재생에너지 관련 이해당사자들의 다양한 요구를 최대한 반영하면서, 유연성 있게 적용할 수 있도록 원칙 위주로 간단 명료하게 작성하였다. 본 고의 내용을 바탕으로 정부, 업체, 사용자, 시민단체 및 전력회사 간의 이해적 합의를 도출하고, 관련 전문가로 구성된 위원회의 기술적 검토를 거쳐 현재 운영중인 기준은 언제든지 주변 환경에 맞게 개정할 필요도 있다고 사료된다.
The power comparison techniques have implemented power measurements, in which a power comparator is used to balance ac against a dc power obtained from known values. The developed power standard system using the comparison techniques consists of dc sources, ac source, control switches, resistive voltage dividers, resistive shunts and a power comparator. The total uncertainty of the power standard system was proved by analysis of the component instruments. Its expanded(k=2) uncertainty is evaluated to be less than 30 uW/VA at unit power factor and 42 uW/VA at power factor 0.5
This paper presents an algorithm that can calculate the evaluation index of power system from the transfer capability point of view. The algorithm adopts a successive linear programming skill to solve an optimal solution. Two indices which are transfer margin index and economic matching index have been developed. Prior to calculating these indices, Maximum Load supplying Capability(MLSC) and Economic Load Supplying Capability(ELSC) are utilized as basic data. For man-machine interface, graphical user interface has been implemented so that an unified software package PSTCP(Power System Transfer Capability Program) has been developed. KEPCO systems planned up to 2006 year have been tested to show effectiveness and usefulness of the PSTCP for power system planning stages.
본 연구에서는 전력계동의 다이나믹스를 정확하게 표현할 수 있는 기계적 시스템인 등가역학 모델(Equivalent Mechanical Model: EMM)을 제안하고, 이를 기초로 확고한 수학적 해석을 통해 에너지 함수의 유도 방법을 체계화 하고 물리적 의미를 파악함으로써 에너지 함수를 이용한 시스템 해석에 대한 이론적 배경을 마련한다. 또한 시영역 모의법을 이용한 과도안정도 해석의 간접법에서 SI법중 Trapezoidal법에서의 오차를 줄일수 있는 알고리즘을 제시한다. 먼저 수학적 이론을 바탕으로 전력계통에 적용하여 상태변수를 업데이트 시킴으로써 Trapezoidal법에서보다 더 정확한 데이터를 얻고자 한다. 본 연구에서는 명확한 수학적 이론의 적용을 위해 1기 무한대 모선을 모델로 시뮬레이션 하였으며 결과의 비교분석을 위해 Runge-Kutta법에 의한 시영역 모의와 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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