• 제목/요약/키워드: Peak power reduction

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전력계통의 지락사고에 대한 매트릭스형 초전도 한류기의 동작특성 (Analysis Operating Characteristics of Matrix-Type Superconducting Fault Current Limiter in Ground Faults of Power Grid)

  • 오금곤;조용선;최효상;오성보;김덕구
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.14-20
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    • 2009
  • 전력 계통 내에서 발생하는 과도한 고장전류의 억제를 위한 가장 이상적인 방안은 초전도 한류기이다. 초전도 한류기의 전력계통 적용을 위해 본 논문에서는 전력계통 내에서 발생하는 1선, 2선, 3선 지락사고를 모의하여 매트릭스형 초전도 한류기의 동작 특성 및 소비전력을 분석하였다. 모든 지락사고에 대해 매트릭스형 초전도 한류기는 사고 초기에는 85[%] 이상, 1주기 이후에는 95[%] 이상 고장전류를 제한시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 초전도 소자간의 임계특성의 차이를 줄여줌으로써 소비전력이 균등해진다는 것을 확인하였다.

소규모 전력 소비자 대상 수요자원 거래시장의 필요성 및 시범운영 결과 분석 (Role of Demand Response in Small Power Consumer Market and a Pilot Study)

  • 이은정;이경은;이혜수;이효섭;김은철;이원종
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.915-922
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    • 2017
  • 최근 지속적인 전력 수요 증가와 이에 따른 사회적 비용 및 갈등 해결을 위한 방안으로 수요자원 거래시장(Demand Response Market)의 활성화가 크게 대두되고 있다. 국내의 경우 2014년부터 수요자원 거래시장을 운영 중이나 대규모 수요자원 거래에 집중하고 있다. 하지만, 전력 소비 비중의 증가, 큰 감축 유동성, 항상 활용 가능, 사회 인식 개선 등의 면에서 소규모 전력 소비자의 시장 참여는 성공적인 수요자원 거래시장 운영의 핵심적 요소로 볼 수 있다. 이 논문은 2016년 여름 스마트폰 어플리케이션을 활용하여 5,000명 이상의 소규모 전력 소비자를 대상으로 한 인센티브 기반(incentive-based) 수요반응(Demand Response) 프로그램의 실제 시범운영 결과를 분석하고 그 효과를 검증하며, 이를 통하여 소규모 전력 소비자 대상 수요자원 거래시장의 가능성을 제시한다.

PAPR을 줄이기 위한 Multicarrier Code Select CDMA시스템의 다중 경로 페이딩 채널에서 성능 분석 (Performance Analysis of Multicarrier Code Selection CDMA System for PAPR Reduction in Multipath Fading Channel)

  • 류관웅;박용완;홍인기;김명진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권12A호
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    • pp.1319-1332
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    • 2004
  • 최근 MC DS-CDMA시스템은 차세대 고속 데이타 전송을 위해 활발히 연구되고 있지만 높은 PAPR(peak-to-average power ratio)을 가지는 단점이 있다. 반면 CS-CDMA시스템은 코드 선택 방식을 사용함으로써 부 채널수에 상관없이 일정한 크기의 송신 신호로 인해 낮은 PAPR가진다. 본 논문에서는 MC DS-CDMA와 CS-CDMA의 결합한 새로운 다중접속 방식인 MC CS-CDMA(multicarrier code select CDMA)을 제안한다. MC CS-CDMA 시스템은 특별한 경우로서 MC DS-CDMA시스템과 CS-CDMA시스템을 포함한다. MC CS-CDMA 시스템은 주파수 선택적 다중경로 채널과 MRC를 가진 레이크 수신기에서 성능 및 PAPR을 비교 분석한다. 시뮬레이션 결과 MC CS-CDMA 시스템이 CS-CDMA에 비해 높은 PAPR을 가지지만 MC DS-CDMA에 비해 PAPR을 줄일 수 있다. 또한 수치해석의 결과 MC CS-CDMA 시스템이 확산 이득과 시간 다이버시터 이득의 증가로 인해 MC DS-CDMA에 비해 우수한 성능을 가진다. 그러나, MC CS-CDMA 시스템은 수신기의 복잡도 증가와 가입할 수 있는 사용자수가 감소하는 단점을 가진다.

Metaheuristic 알고리즘을 적용한 위상회전 기법에 의한 PAPR 감소에 관한 연구 (A Study on the PAPR Reduction Using Phase Rotation Method Applying Metaheuristic Algorithm)

  • 유선용;박비호;김완태;조성준
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권5호
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    • pp.26-35
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    • 2009
  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 주파수 선택적 페이딩 (frequency selective fading)과 협대역 간섭 (narrowband interference)에 강한 전송 방식으로 대용량 데이터 통신에 적합하다. 하지만 독립적으로 변조된 다수의 부반송파들이 동위상으로 중첩되면서 신호의 진폭이 증가하여 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 증가하는 문제가 발생한다. PAPR 문제를 해결하기 위해 제안된 위상회전 기법은 OFDM 신호에 위상 가중치를 곱하여 신호의 비선형 왜곡 없이 PAPR을 감소시킬 수 있지만, 위상 가중치를 탐색하는 과정에서 계산의 복잡도가 부블록 수에 따라 지수적으로 증가하는 단점이 있다. 따라서 위상회전 기법의 위상 탐색 과정에 계산의 복잡도를 감소시키면서 효율적으로 위상 가중치를 구할 수 있는 기술의 연구가 필요하다. 본 논문에서는 최적해를 구하기 위하여 사용되는 Metaheuristic 알고리즘을 위상탐색 과정에 적용하기 위한 모델링 과정을 제시하고 PTS 기법에 최적화함으로써 PAPR을 감소시키는 구조를 제안한다. 이 구조는 PTS 기법의 위상 탐색 과정에서 계산 복잡도가 지수적으로 증가하는 문제를 해결하고 PAPR 감소 성능도 보장할 수 있다. 제안하는 알고리즘을 통신 시스템에 적용하였을 때 PAPR 감소 효율을 시뮬레이션을 통해 분석했다.

Fuzzy 이론을 이용한 OFDM 시스템에서 PAPR 감소 기법 (PAPR Reduction Method of OFDM System Using Fuzzy Theory)

  • 이동호;최정훈;김남;이봉운
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.715-725
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    • 2010
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 주파수 선택적 페이딩 채널에서 무선 고속 데이터 전송에 적합한 통신 방식이다. 본 논문에서는 기계 제어에 많이 사용되는 Fuzzy 이론을 이용하여 OFDM 시스템에서 문제가 되는 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 감소시키는 방법을 제안한다. PAPR을 줄이는데 Fuzzy 이론을 사용함으로써 경험적 실험과 반복에 의한 데이터를 사용하기 쉬우며, 하드웨어적인 측면에서 구현이 쉽고, 또한 보다 적은 연산량으로 쉽게 PAPR을 감소시킬 수 있다. 먼저 입력 신호를 부블록으로 나누고, Fuzzy를 이용하여 부블록의 PAPR을 낮추어 전체의 PAPR을 낮추어 전송하여 이를 수신단에서 복원하는 비교적 쉽고 간단한 알고리즘을 제안한다. 제안한 방식이 기존의 OFDM 시스템에 비하여 시스템의 연산량이 다소 증가하고 Fuzzy에 관한 정보를 따로 보내야 하는 단점이 있지만, PAPR 감소 측면에서 성능이 개선됨을 확인하였다. 제안하는 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 CCDF(Complementary Cumulative Distribution Function)을 통하여 비교한다. 이 알고리즘에 따르면 QPSK와 16QAM 변조를 사용하여 시뮬레이션을 한 결과, Fuzzy 이론을 이용한 방법이 FFT 크기(N)=512, Oversampling=4인 경우 PR이 $10^{-5}$을 기준으로 각각 최대 약 2.3 dB와 3.1 dB의 PAPR 감소됨을 확인할 수 있었다.

Urea-SCR 시스템의 NH3 흡·탈착 특성 및 모델기반 제어 연구 (A Study of NH3 Adsorption/Desorption Characteristics and Model Based Control in the Urea-SCR System)

  • 함윤영;박수열
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.302-309
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    • 2016
  • Urea-SCR system is currently regarded as promising NOx reduction technology for diesel engines. SCR system has to achieve maximal NOx conversion in combination with minimal $NH_3$ slip. In this study, model based open loop control for urea injection was developed and assessed in the European Transient Cycle (ETC) for heavy duty diesel engine. On the basis of the transient modeling, the kinetic parameters of the $NH_3$ adsorption and desorption are calibrated with the experimental results performed over the zeolite based catalyst. $NH_3$ storage or surface coverage of SCR catalyst can not be measured directly and has to be calculated, which is taken into account as a control parameter in this model. In order to reduce $NH_3$ slip while maintaining NOx reduction, $NH_3$ storage control algorithm was applied to correct the basic urea quantity. If the actual $NH_3$ surface coverage is higher than the maximal $NH_3$ surface coverage, the urea injection quantity is significantly reduced in the ETC cycle. By applying this logic, the resulting $NH_3$ slip peak can be avoided effectively. With optimizing the kinetic parameters based on standard SCR reaction, it suggests that a simplified, less accurate model can be effective to evaluate the capability of model based control in the ETC cycle.

SWMM 모형을 이용한 시화호 유역의 강우 유출 특성 분석에 관한 연구 (Analysis of Rainfall-Runoff Characteristics in Shiwha Industrial Watershed Using SWMM)

  • 이혜원;최정현
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.14-22
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    • 2015
  • 산업단지의 유량 및 오염물질 유출 특성을 분석하기 위하여, SWMM 모형을 시화산업단지 1간선수로에 적용하여 분석하였다. 2008년과 2009년에 시화1간선수로에서 측정한 6회의 단일 강우 사상을 대상으로 유출량 및 SS, COD, TN 및 TP 부하량의 보정을 실시하였다. 대부분 불투수지역으로 구성되어 있는 시화1간선수로 유역의 오염물질의 축적 과정은 지수 형태로 이루어진 후 강우에 유출되는 Power-linear을, 쓸림은 토지이용에 따라서 도시지역은 초기 세척을 잘 묘사할 수 있는 Power-Exponential이 적합한 것으로 판단된다. 검증된 SWMM 모형을 활용하여 불투수면적의 변화가 산업단지 내 유출량 및 첨두시간 변화에 미치는 영향 분석하였다. 본 연구지역에서는 불투수면적 증가에 따라 유출량의 감소는 보였으나, 첨두시간에는 유의한 변화를 보이지 않았다. 본 연구 결과는 산업단지의 불투수면 저감방안 수립 및 유역 관리를 위한 기초정보로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

EMI Noise Source Reduction of Single-Ended Isolated Converters Using Secondary Resonance Technique

  • Chen, Zhangyong;Chen, Yong;Chen, Qiang;Jiang, Wei;Zhong, Rongqiang
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권2호
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    • pp.403-412
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    • 2019
  • Aiming at the problems of large dv/dt and di/dt in traditional single-ended converters and high electromagnetic interference (EMI) noise levels, a single-ended isolated converter using the secondary resonance technique is proposed in this paper. In the proposed converter, the voltage stress of the main power switch can be reduced and the voltage across the output diode is clamped to the output voltage when compared to the conventional flyback converter. In addition, the peak current stress through the main power switch can be decreased and zero current switching (ZCS) of the output diode can be achieved through the resonance technique. Moreover, the EMI noise coupling path and an equivalent model of the proposed converter topology are presented through the operational principle of the proposed converter. Analysis results indicate that the common mode (CM) EMI noise and the differential mode (DM) EMI noise of such a converter are deduced since the frequency spectra of the equivalent controlled voltage sources and controlled current source are decreased when compared with the traditional flyback converter. Furthermore, appropriate parameter selection of the resonant circuit network can increase the equivalent impedance in the EMI coupling path in the low frequency range, which further reduces the common mode interference. Finally, a simulation model and a 60W experimental prototype of the proposed converter are built and tested. Experimental results verify the theoretical analysis.

Octave를 이용한 전기 요금 최소화를 위한 ESS 운전 전략 최적화 방법에 대한 분석 (An Analysis of Optimal Operation Strategy of ESS to Minimize Electricity Charge Using Octave)

  • 공은경;손진만
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.85-92
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    • 2018
  • 수요관리를 통해 전기요금을 절감할 수 있다. 부하의 수요 관리 방법 중 하나로 ESS를 설치해 수요가 높은 시간대의 부하를 수요가 낮은 시간대로 옮기는 peak shifting을 사용함으로써 최대 부하를 낮추고 전력량 요금을 절감할 수 있다. 전기요금은 계약 용량 당 기본요금과 전력량 요금으로 이루어져있다. 전력량 요금을 최소화하기 위한 최적화 수행시 목적함수는 선형식으로 표현할 수 있으며, 기본 요금 최소화를 위한 목적함수는 이차식으로 표현할 수 있다. 선형식으로 표현된 목적함수에서는 ESS PCS(Power Conversion System)의 충, 방전 효율이 다른 경우를 다룰 수 없기 때문에 본 논문에서 충, 방전 효율이 다른 경우의 영향을 반영하고 혼합정수계획법(MILP, Mixed Integer Linear Programming)을 이용할 수 있는 정식을 제시하였다. 혼합정수계획법을 사용한 정식에서는 사전에 정해진 최대 부하 절감율에 대해 전기요금 최소화를 수행하게 되지만 최대 부하 절감과 전기요금 절감을 동시에 고려하기 위해서는 이차 계획법을 사용하는 것이 유용하다. 본 논문에서는 각 최적화 방법에 대한 장, 단점을 도시철도 변전소에 대한 시뮬레이션 결과를 정량적으로 비교분석하여 ESS 설비계획수립에 적합한 최적화 방법을 선택할 수 있는 근거를 제시하였다.

기온과 특수일 효과를 고려하여 시계열 모형을 활용한 일별 최대 전력 수요 예측 연구 (Forecasting daily peak load by time series model with temperature and special days effect)

  • 이진영;김삼용
    • 응용통계연구
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    • 제32권1호
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    • pp.161-171
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    • 2019
  • 일별 최대전력 수요 예측은 국가의 전력 수급운영에 중요한 과제로서 과거부터 다양한 방법들이 끊임없이 연구되어 왔다. 일별 최대전력 수요를 정확히 예측함으로써 발전설비에 대한 일일 운용계획을 작성하고 효율적인 설비 운용을 통해 불필요한 에너지 자원의 소비를 감소하는데 기여할 수 있으며 여름 겨울철 냉난방수요로 인해 발생하는 전력소비 과다로 인한 전력예비율 감소 문제 등에 선제적으로 대비할 수 있는 장점을 가진다. 이러한 일별 최대전력수요 예측을 위하여 본 논문에서는 Seasonal ARIMA, TBATS, Seasonal Reg-ARIMA, NNETAR 모형에 평일, 주말, 특수일에 대한 효과와 온도에 대한 영향을 함께 고려하여 다음날의 일별 최대전력을 예측하는 모형을 연구하였다. 본 논문을 통한 모형들의 예측 성능 평가 결과 요일, 온도를 고려할 수 있는 Seasonal Reg-ARIMA 모형과 NNETAR 모형이 이를 고려할 수 없는 다른 시계열 모형보다 우수한 예측 성능을 나타내었고 그 중 인공신경망을 활용한 NNETAR 모형의 예측 성능이 가장 우수하였다.