본 연구는 격자수, 첫 번째 격자까지의 거리($Y_P+$), 난류모델 그리고 이산화 방법에 따른 해의 변화량을 조사하였다. 대상선박은 KVLCC이며, 격자구성과 유동해석은 상용코드인 Gridgen V15와 FLUENT를 사용하였다. 검토는 2가지 파트로 나누어서 수행하였다. 첫 번째 파트는 격자수, 난류모델 그리고 이산화 방법의 조합에 따른 해의 영향성을 평가하였다. 두 번째 파트는 적합한 $Y_P+$ 선정에 초점을 두었다. 격자수와 이산화 방법이 동일한 경우 마찰저항은 난류모델에 따라 약 1 % 내에서 차이를 보였으나, 압력저항은 약 9 %의 큰 차이를 보였다. $Y_P+$와 이산화 방법이 동일한 경우 $Y_P+$를 30과 50으로 설정하였을 때 마찰저항은 난류모델에 따라 약 1 % 내에서 차이를 보였으나, 100에서는 약 3 % 차이를 보였다. 반면, 압력저항은 $Y_P+$값에 무관하게 난류모델에 따라 약 10 % 차이를 보였다. 난류모델과 이산화 방법이 동일한 경우 격자 수 변화 따라 마찰저항, 압력저항 그리고 전 저항 모두 큰 차이를 보이지 않았다. 난류모델과 이산화 방법이 동일한 경우 $Y_P+$의 변화에 따라 마찰저항은 5~8 %의 큰 차이를 보였고, 압력저항은 큰 차이를 보이지 않았다.
This paper proposes a compensation algorithm for reducing a specific ripple component on synchronous reference frame phase locked loop (SRF-PLL) in grid-tied single-phase inverters. In general, SRF-PLL, which is based on all-pass filter to generate virtual voltage, is widely used to estimate the grid phase angle in a single-phase system. In reality, the estimated grid phase angle might be distorted because the phase difference between actual and virtual voltages is not 90 degrees. That is, the phase error is caused by the difference between cut-off frequency of all-pass filter and grid frequency under grid frequency variation. Therefore, the effects on phase angle and output current attributed to the phase error are mathematically analyzed in this paper. In addition, the proportional resonant (PR) controller is adapted to reduce the effects of phase error. The validity of the proposed algorithm is verified through several simulations and experiments.
하이브리드 시스템의 최적 설계 및 운영을 위한 프로그램으로 해외의 여러 곳에서 활용중인 Homer를 사용하여 현재 디젤발전기를 전원으로 사용하고 있는 독립계통의 도서지역에 신 재생에너지원의 조합으로 구성된 하이브리드 시스템을 보급할 경우의 타당성 분석을 시도하였다. 에너지기술연구원의 풍속자료, 일사량, 온도자료 등을 근거로 추자도, 거문도, 그리고 영산도를 평가대상으로 선정하였다. 해당지역의 전력부하 자료는 부분적으로 실측된 자료를 바탕으로 재구성하였으며, 시스템 구성 발전기들의 비용 자료는 국내 관련 자료가 미비한 관제로 해외 시장의 자료를 이용하였다. 추자도, 거문도, 영산도의 평가결과가 각각 278원/kWh, 234원/kWh 그리고 353원/kWh으로 나타났다. 정부 보조금에 의한 디젤발전시스템의 발전단가가 300원/kWh($0.300/kWh)인 것을 고려한다면, 추자도와 거문도는 자체적으로 경제성을 확보하는 반면 영산도의 경우는 그렇지 못함을 알 수 있다. 이러한 결과 차이는 기본적으로 해당지역의 재생에너지 자원조건의 차이, 그 중에서도 특히 풍력자원의 차이에 기인하는 것으로 나타난다. 결론적으로 독립계통의 도서지역에 대한 신 재생복합전력시스템의 도입은 경제성 평가의 결과에 의거해야 하며 모든 도서지역이 이 조건을 충족시키는 것이 아님을 지적한다.
An optimal shape design approach is presented for a subsonic S-shaped intake using aerodynamic sensitivity analysis. Two-equation turbulence model is employed to capture strong counter vortices in the S-shaped duct more precisely. Sensitivity analysis is performed for the three-dimensional Navier-Stokes equations coupled with two-equation turbulence models using a discrete adjoint method For code validation, the result of the flow solver is compared with experiment data and other computational results of bench marking test. To study the influence oj turbulence models and grid refinement on the duct flow analysis, the results from several turbulence models are compared with one another and the minimum number of grid points, which can yield an accurate solution is investigated The adjoint variable code is validated by comparing the complex step derivative results. To realize a sufficient and flexible design space, NURBS equations are introduced as a geometric representation and a new grid modification technique, Least Square NURBS Grid Approximation is applied With the verified flow solver, the sensitivity analysis code and the geometric modification technique, the optimization of S-shaped intake is carried out and the enhancement of overall intake performance is achieved The designed S-shaped duct is tested in several off-design conditions to confirm the robustness of the current design approach. As a result, the capability and the efficiency of the present design tools are successfully demonstrated in three-dimensional highly turbulent internal flow design and off-design conditions.
Due to environmental issues such as global warming, the importance of renewable energy is growing. Solar Power System is one of the most growing eco-friendly energy industries in the world, but Korea's solar energy industry faces fierce competition due to the trade regulations and changes in energy related laws in the major markets such as the U.S., EU and China. Therefore, Korea needs to diversify its export markets towards emerging markets. This paper analyzed 162 countries in the world and developed a model to measure how promising the countries are. GSMI(Grid connected Solar Market Index) and OSMI(Off-grid Solar Market Index) are invented based on the models. By using the developed model and the data of 162 countries over the 15-year period from 2000 to 2014, the foreign markets are ranked for searching the export market. According to the analysis, China, Japan, U.S, India and Taiwan ranked first to fifth in GSMI and OSMI ranking, which were followed by China, India, Bangladesh, Philippines and Afghanistan. The model developed through this research is expected to provide a more reasonable and scientific approach to the advancement of the Korean solar energy industry into overseas markets.
Flexural tests on 3.0m reinfored concrete beams with epoxy and anchor bolt bonded CFRF-Grid reported in these tests. The selected experimental variables are concrete compressive strength, strengthening length and strengthening method. The effects of these variables in overall behavior are discussed. The results generally shown that the main flexural mode of strengthened beams is separation failure. The strengthening of the chipping by the tensile bar is really necessary in order to prevent CFRP-Grid from rip-off failure.
There is a growing interest in various microgrid solutions that supply electricity 24 hours a day to off-grid areas where are not connected with the main grid, and Korea has many positive effects by constructing overseas microgrids as a country operating the emission trading scheme. Since it is not clear how to obtain load curves that is one of the inputs of the HOMER used to design a microgrid optimization plan, or it is necessary to examine whether electricity is supplied to the peak load level of the areas where have not received the electricity benefits from the viewpoint of the demand management, a methodology should be developed to know the load composition ratio and the shape of the daily load curve. In this paper, the relative coefficient and average load information for each load group obtained from the survey are used besides peak load and total average load. A mathematical model is proposed to derive the load composition ratio in the form of a Quadratic Programming and the load forecasting is performed using simple linear regression with future indicators. The effectiveness of the proposed method is confirmed for the Philippine island region supported by Korea Energy Agency and the Asian Development Bank.
There are several methods of peak-shaving, which reduces grid power demand, electricity bought from electricity utility, through lowering "demand spike" during On-Peak period. An optimization method using linear programming is proposed, which can be used to perform peak-shaving of grid power demand for grid-connected PV+ system. Proposed peak shaving method is based on the forecast data for electricity load and photovoltaic power generation. Results from proposed method are compared with those from On-Off and Real Time methods which do not need forecast data. The results also compared to those from ideal case, an optimization method which use measured data for forecast data, that is, error-free forecast data. To see the effects of forecast error 36 error scenarios are developed, which consider error types of forecast, nMAE (normalizes Mean Absolute Error) for photovoltaic power forecast and MAPE (Mean Absolute Percentage Error) for load demand forecast. And the effects of forecast error are investigated including critical error scenarios which provide worse results compared to those of other scenarios. It is shown that proposed peak shaving method are much better than On-Off and Real Time methods under almost all the scenario of forecast error. And it is also shown that the results from our method are not so bad compared to the ideal case using error-free forecast.
Grid-connected inverters should satisfy a certain level of total harmonic distortion (THD) to meet harmonics standards, such as IEEE 519 and P1547. The output quality of an inverter is typically degraded due to grid voltage harmonics, dead time effects, and the device's turn-on/turn-off delay, which all contribute to increasing the THD value of the output. The use of a harmonic controller is essential to meet the required THD value for inverter output under a distorted grid condition. In this study, an improved feedforward harmonic compensation method is proposed to effectively eliminate low-order harmonics in the inverter current to the grid. In the proposed method, harmonic components are directly compensated through feedforward terms generated by the proportional resonant controller with the grid current in a stationary frame. The proposed method is simple to implement but powerful in eliminating harmonics from the output. The effectiveness of the proposed method is verified through simulation using PSIM software and experiments with a 5 kW single-phase grid-connected inverter.
10kV IGCT has been recently developed and has the potential to push wind turbine systems to higher power and voltage rating. Converters employing IGCTs need snubber and OVP circuit to limit the rate of current's rising and peak over voltage across IGCT during turn on and off state, respectively. The conventional RCD snubber which is used in such power converter dissipates a significant amount of power. In order to reduce the amount of energy lost by conventional RCD snubber, this paper proposes flyback type snubber comprising two coils wound on a magnetic core. The flyback snubber not only meets all of the IGCTs characteristics during on and off-state but also significantly saves the power loss. Modern magnetic model using permeance-capacitance analogy leads to more accurate loss analysis of flyback type di/dt snubber circuit in 3-level NPC type back-to-back VSC. In turns, the comparison between conventional and flyback type snubber yield the effectiveness of proposed snubber in wind turbine systems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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