센서 네트워크에서 질의 처리 기술은 통신 비용을 절감하고 신뢰성을 향상하고 에너지 효율성을 향상시키는데 목적을 두고 있다. 현재 에너지의 효율성을 위해서 센서 노드가 수행하는 질의를 최적화하여 전력 손실을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 수행 중이다. 본 논문에서는 실체 뷰와 인덱싱 뷰를 이용하여 센서 네트워크에 맞는 효율적인 새로운 센싱 뷰라는 기법을 제안한다. 제안하는 질의 처리 알고리즘은 실체 뷰와 인덱싱 뷰의 개념을 바탕으로 기존의 분산 데이터베이스의 질의 처리 방법을 센서 네트워크에 적용하였다. 제안된 센싱 뷰 알고리즘은 센싱 뷰를 싱크 노드에 위치시킴으로서 센서 노드와의 통신 횟수를 최대한 줄임으로서 통신 비용과 에너지의 소모량을 줄일 수 있었다. 성능은 시뮬레이션을 통해서 평균적으로 약 30%정도의 성능 향상 효과를 보였다.
전기, 전자분야에 반도체가 폭넓게 사용됨에 따라 발 변전소에서 Noise에 의한 보호계전기 오동작 사례가 늘어나고 있어, 이것을 효과적으로 차단하고 설비의 오동작을 예방할 수 있는 필터개발이 필요 하였다. 현재 시중에서 사용하고 있는 Ferrite Filter는 일반 가전 및 OA를 대상으로 개발하였기 때문에 송변전계통의 변전소에서 발생하는 Noise와 차단 영역이 다르다. 따라서 송변전설비 보호계전기의 오동작원인을 분석하고, 변전소에서 발생하는 Noise의 형태를 측정하여 그것을 차단하기에 적합한 Clamp형의 Ferrite Filter를 개발하였다. Ferrite Filter는 재질에 따라 고주파 차단 영역이 결정된다. 일반적인 전자설비에 사용하는 니켈계(Ni-Zn) 재질의 Filter는 수MHz~수GHz 영역이며, 변전소에 주로 발생하는 고주파 수KHz~수MHz 영역은 망간계(Mn-Zn) 재질을 혼합하여 만들었다. 개발한 Filter의 성능 확인을 위해 공인시험기관인 KERI(한국전기연구원)에서 다양한 형태로 고주파 차단 특성 시험을 시행한 결과, 망간계와 니켈계 Ferrite Filter를 직렬로 설치함으로서 Noise를 효과적으로 차단함을 확인 하였고 5개소에 2개월간시범적용을 통하여 그 성능을 검증하였다. 본 연구결과는 Clamp형 Ferrite Filter의 기술적 한계로 여겨졌던 고주파 차단특성을 발변전소 등의 전력설비에서 발생하는 대역까지 확대하였으며, 경제적으로도 기존의 L-C Filter 대비 약 4%의 비용으로 설치할 수 있어 그 비용을 획기적으로 절감하였고, 설비의 정지 없이 언제든지 간편하게 설치할 수 있어 현장에서 적용하기에 매우 유용하다. 그 성능을 지속적으로 향상시켜 많은 분야에서 활용할 수 있도록 추가적인 연구개발이 필요할 것으로 판단된다.
고효율 유도전동기는 일반 유도전동기의 발생 손실을 절감시킨 것으로 적은 소비전력으로 에너지를 절약하고, 운전비용이 낮아서 단기간에 초기 설비투자 비용회수가 가능하고, 온도상승이 크지 않아 전동기 수명을 연장시킬 수 있다. 이에 포스코아에서는 이제까지의 경험을 바탕으로 전기 연구원과 협력하여 고효율 유도전동기 개발에 나섰다. 본 논문에서는 고효율 유도전동기 소형모터금형개발에 관하여 연구하였다.
하수처리장을 운영함에 있어 안정적인 방류수질 확보와 이에 따른 처리 비용을 최소화하는 것이 주요 목적이다. 하지만 유입수 유량 및 성분 농도의 변화와 미생물의 비선형적인 동특성, 기타 환경 요인에 의해서 최적의 운전 제어를 하기가 쉽지 않기 때문에, 기존의 하수처리장에서는 필요한 양 이상의 폭기 및 화학물질을 과량 주입하는 방법 등을 사용하였다. 본 연구에서는 포기조에서 미생물에 필요한 용존산소농도는 유지하면서 과폭기로 인한 전력 비용을 감소하는 최적 제어 방법을 제안하였다. 하수조성와 포기조 미생물의 호흡률은 실시간 미생물 호흡률 측정기(Oxygen uptake rate, OUR)를 이용하여 측정하였고, 실시간 호흡률 측정값을 바탕으로 현재 미생물에 필요한 최적 DO 농도를 제안하였다. 유입수 부하변동에 따라 변화하는 미생물 호흡에 필요한 산소량 만큼만 폭기하도록 구성함으로써, 방류수 수질기준을 만족함과 동시에 전력 비용을 최소화할 수 있는 방안을 제시하였다.
하수처리장에서의 총 인 저감을 위한 방안으로 완속교반/침전 섬유여과시스템을 적용하여 하수 방류수와 반류수를 제어하는 방법에 대해 비교 검토하였다. 물질수지를 통해 인의 최종 농도를 강화된 기준치인 0.2 mg/L로 낮추기 위해서는 약 92.4 kg T-P/day를 제거해야 되는 것으로 분석되었으며, 이를 위한 총 인 제거효율은 하수 방류수는 96%, 반류수(탈수여액)은 69.2% 이상이 되어야 한다. 총 인 제거 목표치를 달성하기 위한 시스템 운영비용을 검토하였으며, 하수방류수를 처리하는 것보다 유량은 적으나 고농도의 인을 함유한 반류수를 처리하는 것이 약품비용은 약 1/2.4, 전력비용은 약 1/120 정도로 절감되는 것으로 나타났다. 한편 반류수 처리를 위해 개발시스템인 완속교반/침전 섬유여과시스템과 일반적인 응집침전시스템을 적용하는 경우에 대한 경제성을 검토하였으며, 완속교반/침전 섬유여과시스템이 일반적인 응집침전시스템에 비해 설치면적이 약 1/7로 작고 약품소요량 및 전력비를 포함한 연간운전비용은 약 1/1.7 소요되어 개발시스템이 보다 경제성이 있는 것으로 평가되었다.
최근 높은 전력 품질을 요구하는 수용가의 증가와 지구온난화 방지 규제에 저탄소 친환경의 신재생에너지 발전의 요구가 증가하고 있다. 또한 에너지 비용 절감을 위해 열병합 발전이 증가 추세에 있으며 이러한 발전원들은 열과 전기가 필요한 수용가 깊숙이 자리를 하고 있다. 그러나 이러한 요구에 반하여 마이크로 발전원들의 부정적인 영향이 상용 전원 및 배전계통에 무시할 수 없는 영향을 미치고 있다. 따라서 이러한 발전원에 의한 불안정적인 요소를 제거하고 안정적이며 경제적인 배전계통의 운영을 위해 마이크로 그리드 내에서의 발전원 제어 기술이 필요하며 제어에 필요한 발전요소들의 경제적인 투자와 운영이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 이러한 마이크로 그리드 내에서의 발전원 제어를 위해 필요한 요소 발전원 중 배터리용량을 경제적으로 산출하고 운영하는 방안을 제시하고자 한다.
A novel concept of the gridable desalination plant is to provide an operation management to enable an electricity plant operation cost reduction. Adjusting recovery rate responded to electricity price, an electricity plant operation cost can be saved. To show a suggested approach, the data of 10 [MIGD](Million Imperial Gallons per Day) SWRO testbed are used. The result shows that total cost reduction rate is calculated about 1.6[%] of annual total electric plant operation cost.
현재 한전의 변전소자동화시스템은 SCADA 및 EMS 둥을 중심으로 상당한 발전을 하였으나 세계적인 자동화기술 발전추세에 부응하고, 전력설비의 운용비용 절감 및 효율적 관리를 도모코자 새로운 변전소 종합자동화시스템을 구축하였다. 따라서 154kV변전소에 이 시스템을 1년간 시범운전하여 적용기기의 성능, 신뢰성, 상호 결합성 적합여부 등을 확인하였다. 본 논문에서는 변전소 종합자동화시스템의 $국내\cdot외$ 기술현황과 시스템 구성을 소개하며 시범적용결과 도출된 문제점과 대책 및 실 적용시 적합한 시스템 구성에 대하여 기술한다.
A single phase to three phase power converter with cost effective and simple structure is proposed. The converter consists of rectifier and inverter. The rectifier is composed of a half wave rectifier, a dc link capacitor, and a current limiting inductor, and the inverter is of only two switches with PWM control. For negative sequence operation the inverter output voltage leads the line input by $60^{\circ}$, and for positive sequence operation the inverter output voltage leads by $60^{\circ}$. We can see that positive sequence operation shows higher output voltage, slight harmonic distortion(2%), and better performances such as high efficiency and high power factor. A mathematical model for system analysis is provided, and specifications for selection and control scheme both for start-up and for steady state are analyzed. comparison and operational limits of positive and negative sequence operation are performed, and simulations and experiments are executed to verify the proposed.
Demand response (DR) can be used to improve the efficiency of electricity markets and increase the reliability of power systems. As more utilities attempt to reduce the purchasing costs by implementing DR programs strategically, there is an increasing need for studies of how to allocate the reduced purchasing costs among DR program participants. The rebates or incentives can be given to DR program participants in proportion to the participants' contributions to the reduced purchasing costs. This paper presents Shapley Value-based method to determine the DR program participants' contributions to the reduced purchasing costs. A numerical example is presented to validate the effectiveness of the proposed method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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