Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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1997.10a
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pp.305-310
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1997
국내에 신규로 건설되는 원자력발전소(이하 원전)는 부분강 제어봉을 설치하여 축방향의 출력 분포 제어에 별다른 어려움 없이 운전을 하고 있으나, 일부 가압 경수로형 원전의 경우는 부분강 제어봉이 설치되어 있지 않아 원자로 출력 변동시 출력분포 제어에 어려움이 많다. 기존 원전 경우의 제어봉 운전 방식은 원자로 출력의 균일한 제어를 위해 각 제어봉 뱅크를 순서적으로 운전하고 있으며, 각 뱅크간에는 일정한 수(일반적으로 113 Step) 만큼 중첩하여 운전하고 있다. 출력운전중에는 모든 제어봉을 인출하여 균일한 출력분포를 유지하며 축방향의 출력분포 제어를 위해 제어봉을 조절한다. 출력을 변동하면 제어봉이 원자로내에 삽입하게 되는 데, 먼저 D Bank가 삽입되며 D Bank가 113 Step에 도달하면 C Bank가 삽입되기 시작하는 데, D 130에서부터 C Bank가 삽입되어 제어값을 갖는 D 100 Step 까지는 축방향 출력 제어가 되지 않아 출력 편차가 제한값을 벗어나 출력을 급격히 감소해야 하는 등의 어려움이 있다. 본 연구는 제어봉의 중첩을 조절하여 C Bank를 조기에 노심에 삽입시의 영향을 분석하기 위하여 제어봉값이 출력에 미치는 영향을 예측하고, 제어봉 중첩수를 변경시에 노심에 미치게 될 안전성을 검토하였으며, 그 결과 중첩수를 조절할 경우 축방향 출력 분포를 초기부터 양호하게 제어할 것으로 예측된다.
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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1997.10a
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pp.311-316
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1997
무붕산 노심의 부하추종운전을 위하여 출력제어기법을 개발하였다. 무붕산 노심의 출력제어 논리는 출력 준위와 제어봉의 위치에 따라 제어군의 역할을 반응도 제어에 사용되는 제어군과 출력분포 제어에 사용되는 제어군으로 구분하여 8가지의 제어군 구동 형태를 가지며, ASI 편차를 입력으로 구동할 제어군이 결정된다. 무붕산 노심의 출력제어 논리를 적용하여 ONED94 코드로 일일 부하추종운전을 모사하였다. 모사 결과 주기초(0 MWD/MTU)와 주기중(7000 MWD/MTU)에는 ASI 편차 $\pm$10% 내에서 부하추종운전이 가능하며, 85% 주기말(11000 MWD/MTU)에서는 $\pm$12% 내에서 부하추종운전이 가능한 것으로 나타났다.
기존에 사용되고 있는 다중출력 전력변환장치 제어에는 크게 크로스 레귤레이션 방식과 포스트 레귤레이션 방식이 있다. 크로스 레귤레이션의 경우 부품수를 최소화하여 가격 및 사이즈를 절감할 수 있으나, 개별 출력들을 독립적으로 제어하는 정밀한 출력제어는 가능하나, 여분의 제어스위치를 사용함으로써 효율이 감소하고, 가격이 올라가는 단점이 있다. 본 논문에서는 2개 이상의 다중 출력을, 단일 스위치 혹은 단일 스위치 쌍으로 제어함으로써 이러한 문제점을 해결하고, 궁극적으로 최소의 비용으로 최대의 제어효과를 얻기 위한 단일 PWM 스위칭단을 이용한 다중출력 전력변환회로를 제안하고자 한다. 본 논문에서는 제안된 다중출력 제어 방식의 원리를 설명하고, 다출력 절연형 하프브리지 직류변환기 하드웨어를 제작함으로써 제안된 방식의 가능성음 실험으로 검증하였다.
본 논문에서는 단상 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터 3대를 이용하여 3상 교류 출력전압 제어를 제안하였다. 제안된 시스템은 3대의 단상 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터에 종전의 간단한 듀티비 제어를 통하여 입력에 대하여 동상의 벅-부스트 출력모드와 역상의 벅-부스트 출력모드를 모두 출력하는 4상한 출력 3상 교류 전압 제어를 하였다. PSIM시뮬레이션을 통하여 종전의 듀티비 제어를 통한 동상의 부스트 모드와 역상의 벅-부스트 모드 출력 전압과 제안한 듀티비 제어에 의해 동상의 벅 모드가 출력됨으로써 단상 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터의 간단한 듀티비 제어만을 통하여 3상 4상한 교류 출력전압 제어가 되는 것을 확인하였다.
Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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1999.10a
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pp.170-175
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1999
본 논문에서는 국내에서 운전 중인 한 가스터빈 출력제어 회로의 구성을 살펴보고 현장에서 취득한 자료를 근거로 하여 가스터빈의 모델과 제어기의 조정, 그리고 MW 신호 피이드백 회로에 필터의 사용효과를 시뮬레이션을 통해 살펴보았다. 전력계통의 주파수가 가스터빈 출력제어계의 시상수에 비해 상당히 빠르게 변하므로 자동 주파수 추종을 할 경우 제어계가 쉽게 불안정해진다. 이 출력제어계의 MW 피이드백 회로의 1차지연 요소를 사용하면 안정성 향상에 좋은 효과가 있으며, 이 지연요소의 시상수를 크게 할수록 안정도는 더 향상되며 Open Loop의 특성을 보이게 된다. 그러나, 주파수 추종운전이 아닌 운전원의 출력 증감발 요구에는 시간지연 없이 응답을 하여야 하므로 적절한 설정을 할 필요가 있다. 가스터빈의 연료제어 계통을 포함한 출력제어계에 순수 시간지연 요소가 없으면 피이드백 회로에 1차지연 요소를 사용하지 않는 것이 더 좋은 출력제어 응답을 나타낸다. 그러나 실제 모들 가스터빈에는 다소 시간지연 요소를 포함하고 있으므로 일반적으로 피이드백 회로에 시간지연 요소를 사용하므로써 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 논문에서는 가변 스위칭 주파수를 이용하여 단일스위치 이중출력 플라이백 컨버터의 전압조정특성을 향상시키는 방법을 제안한다. 기존의 이중 출력 컨버터에서는 부하의 변화, 누설 인덕턴스나 자화 인덕턴스의 영향 때문에 두 개의 출력전압을 개별적으로 제어하기가 힘들다. 제안된 방법에서는 컨버터의 2차측에 조정된 필터를 추가함으로써, 스위칭 소자의 듀티비가 일정하더라도 스위칭주파수에 따라 다른 전압을 출력하도록 하였다. 따라서 듀티비 제어뿐 아니라 스위칭 주파수 제어로도 출력전압을 제어할 수 있기 때문에 어떠한 상황에서도 각각의 출력을 제어하는 것이 가능하다. 추가적인 능동소자 없이 필터만을 추가 하여 기존 플라이백 컨버터의 특징인 간결한 제어알고리즘과 회로구성을 유지하였다. 또한 프로토 타입의 이중출력 컨버터를 이용하여 제안된 방법의 성능 및 구현 가능성을 검증하였다.
풍력발전기의 대용량화와 전력변환장치를 이용한 출력 안정화로 인하여 그리드 코드에서는 상정 사고 시 풍력발전기를 탈락시키지 않고 전압제어에 참여하도록 요구하고 있다. 풍력발전단지의 전압제어참여는 크게 단지 레벨과 발전기 레벨로 나누어지며, 개별풍력발전기가 단지 급 제어기로부터 무효전력 지령신호를 받아 필요량을 출력하는 구조이다. 따라서 풍력발전단지와 기존발전기 및 FACTS 설비와의 협조제어 알고리즘 연구에 앞서 개별풍력발전기의 전압제어특성에 대한 선행연구가 필요하다. 풍력발전기는 상정사고 시 전압강하가 크게 발생하는 경우 전압제어 Slope 특성을 이용하여 무효전력출력량을 산정하여 제어하도록 구성되어있다. 본 논문에서는 서로 다른 무효전력 출력 전압제어 Slope를 갖는 영구 자석형 풍력발전기의 출력특성에 대하여 모의하였으며, 해외 독일 Grid Code인 E.ON 및 SDLWindV에서 제안하는 전압데드밴드 변경 및 K_slope 변경을 통해 풍력발전기가 전압제어에 효과적으로 참여하여 전압강하가 개선됨을 증명하였다.
본 논문에서는 단일 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터에 의한 4상한 출력 AC전압 제어를 제안하였다. 제안된 듀티비 제어방법을 통하여 한 대의 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터로도 동상의 벅-부스트 모드와 역상의 벅-부스트 모드를 모두 출력하는 4상한 출력 AC전압 제어를 하였다. 한 대의 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터만으로 종전의 듀티비 제어에 의해 동상의 부스트 모드와 역상의 벅-부스트 모드의 출력 전압이 발생되며, 제안한 듀티비 제어에 의해 동상의 벅 모드가 출력되는 4상한 출력 AC전압 제어법을 PSIM시뮬레이션에 의하여 입증하였다.
벡터제어는 V/F운전에 비해서 높은 기동 토크와 과부하시 효율적인 전류 제한이 가능한 장점으로 인하여 고성능이 요구되는 부하에 적용이 확대되고 있다. 하지만 출력전압이 V/F운전과 같이 주파수에 따라서 결정되지 않고, 모터파라미터와 D축전류에 의해 결정되므로 정격부하에서 출력전압이 작아지는 경우 출력전류가 정격전류 보다 지나치게 커지는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 기존 약자속 운전에 적용되었던 전압제어기를 사용하여 출력전압을 제어하는 용도로 사용하고자 한다.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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1994.10a
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pp.439-443
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1994
본 연구에서는,반복 학습 제어 이론에 기초하고 신경망을 이용하여 설계된 제어 기 술을 광 디스ㅋ 드라이브 시스템(Optical Disk System)을 제어하는데 적용한다. (광디스크 드라이브류에는 compact disk drive,mini drive, magnrto-optical disk drive 등이 있다) 반복 학습 제어이론은 불정확한 시스템의 제어에 이용되며 제어의 대상이 되는 시스템에 대해 보다 적은 정보로도 반복적으로 똑같은 일을 수행하는 것처럼 수행 도가 좋다. 신경망은 신경망의 입력에 대한 출력과 목표 출력간의 맵핑을 학습하고, 이 맵핑의 특성은 두 출력간(목표출력과 실제출력)의 차이를 감소시킨다. 이러한 특성을 가지는 신경망을 이용하여 제어기를 설계하고, 제안된 신경망 제어기를 광 디스크 드라이브 시 스템의 초점 제어에 적용한다. 제안된 제어 알고리즘은 다른 어떤 제어기술과 비교하여 보다 좋은 성능이 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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