This paper deals with a single-phase impedance-source dynamic voltage restorer (Impedance-DVR) to mitigate voltage sag/swell for the critical loads. The proposed system is composed of passive filter and impedance-source topology inverter. As an ESS(Energy Storage System) of the proposed system is employed the Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC). To calculate and control the compensation voltage, single-phase $^id-^iq$ theory in dq rotating reference frame and PI controller are used. Simulation results under voltage sag and swell are presented to show the performance.
일반적으로 먀이크로 소스는 1kW $\sim$수 Mw의 용량을 가지며 종전의 대규모 전력설비와 비교하여 높은 신뢰도를 갖는 고품질의 전력을 공급할 수 있다. 본 연구에서는 소형 분산에너지원으로서 연료전지 마이크로 소스의 특성을 살펴보기 위하여 능동전력필터를 마이크로 소스와 병렬 연결하여 고조파 보상성능을 평가하였다. 본 연구는 PSIM상에서 구현하였으며 정상상태 및 과도상태에서 타당성을 입증하였다.
일반적으로 연료전지 Z-소스 액티브 필터는 고조파 보상전류가 급변하는 경우, 연료전지의 특성에 기인하여 Z-소스 네트워크의 전압이 강하하는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 이상의 문제점을 개선하기위한 Z-소스 네트워크의 전압강하 보상기능을 갖는 Z-소스 액티브 필터를 제안하였다. Z-소스 네트워크의 전압보상을 위하여 절연형 Cuk 컨버터가 사용되었다. PSIM을 이용하여 부하 급변의 과도상태에서 제안된 방법의 타당성이 입증되었다.
계통연계형 인버터는 전류의 리플 저감을 위하여 필터를 사용하는데, 구조가 간단하여 많이 사용되던 기존의 L필터는 인버터의 정격이 증가함에 따라 필터의 크기도 증가되고 큰 인덕턴스 값으로 인하여 좋지 않은 동특성을 갖게 된다. 따라서 발전용 PCS등 대용량의 경우 작은 인덕턴스로 동일한 고조파특성을 가질 수 있는 LCL 필터를 사용하는 것이 유리하다. 그러나 LCL필터의 사용 시 공진이 발생할 수 있으나 이러한 문제에 관해서 다루어진 예가 많지 않다. 본 논문에서는 대용량 계통연계 인버터의 LCL 필터 설계 및 노치필터를 이용한 액티브댐핑의 원리를 제안한다. 제안한 방법은 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 타당성을 검증한다.
This paper is to study on the step-up DC-DC converter for power system which yields output characteristics of low voltage and high current, such as fuel cell generation system. DC-AC-DC scheme is suggested for high ratio of voltage conversion. Three phase MOSFET-SPWM inverter is adopted for intermediate AC conversion and inverter output frequency is chosen at 400[Hz] in order to reduce the size of magnetic circuit and DC filter. Since control strategy which combines voltage controller with current controller in parallel is used, good output performance is obtained both in steady state and in transient state like load variation, not only in single unit operation but also in parallel operation.
In this paper, the streaming electrification characteristics of insulating oil were examined when the oil is contacted with solid materials in a circulating system. The streaming current($I_s$) increases with increasing oil velocity and temperature, and electrification properties depend on species of metal materials. $I_s$ in the gauze-contained electrification apparatus increases with increasing oil temperature below the temperature of 43[>$^{\circ}C$], but decreases above 43[>$^{\circ}C$]. On the other hand, $I_s$ is positive electrificated for the pipe of Fe, Cu, while it is negative electrificated for Sus. When insulating oil flows through a car fuel filter, $I_s$ increases linearly with increasing oil temperature.
In this paper, the electrical power output of the micro-combustor thermophotovoltiac(TPV) system was analyzed. The system consists of a micro-combustor, photonic crystals(PhCs), and photovoltaic cells(PV cells). The system has a micro-combustor that can achieve over 1,000 K surface temperature by consuming 2.5 g/h hydrogen fuel. Also, this system incorporates current state-of-the-art PhCs surfaces(2D Ta PhCs and Tandem Filter) to increase electrical power output. In addition, InGaAsSb PV cell, which bandgap is 0.55 eV, was applied to convert a wide range of radiative energy. The performance analysis shows that a single micro-combustor TPV system can produce 0.4 W ~ 27.7 W electrical power with the temperature change of emitter(900 K ~ 1,500 K) and PV cell(250 K ~ 400 K).
We introduce a creative approach combining machine learning with optimization techniques to enhance the optimization of the loading pattern (LP). Finding the optimal LP is a critical decision that impacts both the reload safety and the economic feasibility of the nuclear fuel cycle. While simulated annealing (SA) is a widely accepted technique to solve the LP optimization problem, it suffers from the drawback of high computational cost since LP optimization requires three-dimensional depletion calculations. In this note, we introduce a technique to tackle this issue by leveraging neural networks to filter out inappropriate patterns, thereby reducing the number of SA evaluations. We demonstrate the efficacy of our novel approach by constructing a machine learning-based optimization model for the LP data of the Korea Standard Nuclear Power Plant (OPR-1000).
공학적 안전설비 공기정화계통과 관련된 실험 수행을 위해 원자력등급 ESF 공기정화계통 시뮬레이터를 설계, 제작, 검증하였다. 영광 5,6호기 주제어실 공기정화계통의 공급자 정보, 도면 등을 기준으로 실사를 통해 치수를 확인하여 3D CAD 모델을 작성하였다. 모델과 현장 계통의 실측 유량을 기준으로 CFD 분석을 수행하였다. 공기정화계통으로 유입되는 공기는 $30^{\circ}C$, 유동형태는 균일한 것으로 가정하고, 검사 기록지에 의한 주제어실 ESF 공기정화계통의 유량이 12,986 CFM이고, $610{\times}610mm^2$의 HEPA 필터가 9개 설치되어 있으므로 HEPA 필터 단면를 지나는 유속은 1.83 m/s이다. 주제어실 공기정화계통 모델링시 공기 유동이 흐르지 않는 필터 테두리 지지대를 고려하여 현장과 유사한 유동현상을 모사하였다. 약 8 m/s로 기록된 활성탄 흡착기 하단의 공기유동은 별도의 분석을 통해 7 m/s 이상의 유속이 모사되도록 CFD 분석하였다. 연료건물 비상배기계통 및 비상노심냉각계통 기기실 배기정화계통의 공기정화계통에 대해서도 CFD 분석한 결과, 시뮬레이터의 유속을 조절하면 세가지 ESF 공기정화계통을 모두 모사할 수 있음을 확인하였다. CFD 분석 후 시뮬레이터를 원자력등급으로 제작하였고, 본 실험에 착수하기 전에 공기유동 분포도실험을 통해 시뮬레이터의 신뢰도를 검증하였다. 검증결과 중급 필터를 장착한 상태에서 시뮬레이터의 필터 지지대 부분을 제외한 내부에서 공기유동이 고르게 분포함을 확인하였고, 제작된 시뮬레이터는 Reg. Guide 1.52(Rev.3) 개정 내용 확인을 위한 실험에 사용되었다.
PFC 제염기술은 원자력연구시설 핫셀 내부의 바닥이나 장치표면에 부착된 고방사능분진을 제거하기 위한 방법 중의 하나이다. 고가의 PFC 제염용액을 회수 정제후 재사용하고, 2차폐기물발생을 획기적으로 줄일 수 있는 여과장치를 개발하였다. PFC 매질 내 현탁성 방사성입자를 제거하기 위해 오염특성에 적합한 여과장치를 개발하고 입자제거 성능평가시험을 수행하였다. 개발된 PFC 여과장치는 핫셀 내부로 들어갈 수 있게 알맞은 크기와 무게로 제작되었으며 바퀴와 고리를 부착하여 이동이 용이하다. PFC 여과장치의 성능평가결과 모의입자의 농도 증가 시 flux가 감소하였고, Pre-filter($1.4{\mu}m$)와 final-filter($0.2{\mu}m$) 두개를 장착하여 여과시간에 따른 flux의 감소를 개선하였다. 개발된 PFC 여과장치는 분당 약 0.2L의 PFC 폐액을 처리 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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