An increasing concern is paid to short-term voltage stability with the growth of penetration of induction motor loads. Reactive power reserve(RPR) of power system is critical to improve voltage stability. A definition of short-term voltage stability-related RPR(SVRPR) is proposed. Generators vary their contributions to voltage stability with their location and system condition, etc. Voltage support coefficient based on the second-order trace sensitivity method is proposed to evaluate SVRPR's contribution to short-term voltage stability. The evaluation method can account for the generator's reactive support in transient process and the contingency severity. Then an optimization model to improve short-term voltage stability is built. To deal with multiple contingencies, contingency weight taking into account both its probability and severity is proposed. The optimization problem is solved by primal dual interior point method. Testing on IEEE_39 bus system, it is indicated that the method proposed is effective. Short-term voltage stability is improved significantly by the way of SVRPR optimization. Hence, the approach can be used to prevent the happening of voltage collapse during system's contingency.
본 논문은 전력계통의 부하 모델이 단기 전압 안정도 해석 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 우선, 본 논문에서는 일반적으로 많이 사용되는 부하 모델을 소개하였고, 일부 부하 모델은 모델 파라미터를 최적화하더라도 실제 측정된 계통 현상을 재현할 수 없다는 것을 확인하였다. 또한, 본 논문에서는 상정사고 상황을 고려하여 국내 전력계통의 단기 전압 안정도 해석 시 부하 모델의 영향과 지역별 부하 모델의 영향성을 검토하였다. 해당 결과를 통해 부하 모델 선정의 중요성을 재차 확인할 수 있었으며, 상정사고 인근 지역의 부하 특성을 보다 더 정확하게 반영해야 함을 알 수 있다.
The short-term stability of high efficiency polymer : nonfullerene solar cells was investigated by employing a quick (ten cycles) current density-voltage (J-V) cycling method. Polymer : nonfullerene solar cells with initial power conversion efficiency (PCE) of >10% were fabricated using bulk heterojunction (BHJ) films of poly[(2,6-(4,8-bis(5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-yl)-benzo[1,2-b:4,5b']dithiophene))-alt-(5,5-(1',3'-di-2-thienyl-5,7'-bis(2-ethylhexyl)benzo[1',2'-c:4',5'-c']dithiophene-4,8-dione))] (PBDB-T) and 3,9-bis(2-methylene-((3-(1,1-dicyanomethylene)-6/7-methyl)-indanone))-5,5,11,11-tetrakis(4-hexylphenyl)-dithieno[2,3-d:2',3'-d']-s-indaceno[1,2-b:5,6-b']dithiophene (IT-M). One set of the BHJ (PBDB-T : IT-M) films was thermally annealed at $160^{\circ}C$ for 30min, while another set was used without any thermal treatment after spin-coating. The quick J-V scan (cycling) measurement disclosed that the PCE decay was relatively slower for the annealed BHJ layers than the unannealed (as-cast) BHJ layers. As a result, after ten cycles, the annealed BHJ layers delivered higher PCE than the unannealed BHJ layers due to higher and more stable trend in fill factor. The present quick J-V cycling method is simple but expected to be useful for the prediction of short-term stability in organic solar cells.
High accuracy and stability digital controlled power supply for magnet is developed at PLS. This power supply has three sections. The first section is digital controller including DSP&FPGA and precision ADC, the second section consists of IGBT driver and four quad IGBT switch, and the third section is LC output filter section. AC input voltage of power supply is 3-phase 21V, output current is 0 ${\sim}$ 150 A dc. Switching frequency of four quad IGBT switch is 25 kHz. The output current of power supply has very high accuracy of 100 A step resolution at full range and the stability of +/- 1.5 ppm for short term and +/- 5 ppm for long term. This paper describes characteristics of filter and output current performance improvement after LC output filter at four quad digital power supplies.
최근 이동통신 시스템의 급속한 발전에 따라, 관련된 이동통신 부품의 개발이 요구되고 있으며, 특히 기존의 이동통신 부품 소형화와 병행하여, 주변회로 및 소자와의 복합화가 진행되고 있다. 본 논문에서는 WCDMA(UMTS)용 다중출력 VC-TCXO (Voltage Controlled-Temperature Compensated Crystal Oscillator)는 내부에 CMOS 인버터를 추가로 내장하여 기본적인 정현파(Clipped sinewave) 출력에 추가로 CMOS 출력을 가능하게 하였고, 또한 WCDMA 시스템에서 요구하는 VC-TCXO 특성을 만족하였다. 또한 기준 발진기의 중요한 특성인 위상잡음(Phase noise) 특성 및 주파수 단기 안정도 특성(Frequency short term stability)도 WCDMA(UMTS)의 기준을 만족하였다. 본 논문에서는 기준 주파수로 26MHz를 사용하고 있지만, 10MHz에서 40MHz까지 다양하게 응용될 수 있다.
Multi-output VC-TCXO (Voltage Controlled-Temperature Compensated Crystal Oscillator) for WCDMA has integrated the additional CMOS inverter, so it can be normal clipped sinewave output and additional CMOS output and it can be satisfied the VC-TCXO Characteristics that WCDMA system required. In this paper, however 26MHz is used for reference frequency, similarly and practically, it is usable from 10MHz to 40MHz, Most important factor to integrate CMOS inverter internally is the isolation between normal output and additional output. For this, it is separated in package design, due to this, when it isn't used additional output, it shows the same electrical performance, when it is used additional output, it has minimum-rized the interference. and then the important characteristics in reference oscillator are met to WCDMA system's requirements, like phase noise and frequency short term stability.
This paper deals with the development of three phase 440[V], 500[KVA] Inverter system using the IGBT Devices. IGBT's have been used very successfully in variable frequency induction motor drive equipment. Problems associated with power devices characteristics when power devices are operated in parallel, such as balanced switching behavior and thermal stability, can be solved by using NPT type IGBT's. By Experimental results, it is confirmed that the voltage overshoot and reverse recovery current was very low. The equipment had proved to be reliable and short circuit proof. In addition, the performances in term of thermal characteristics, protection functions and stability are satisfactory.
전리계의 성능은 방사선 선량측정의 정확도와 정밀도에 직접적으로 영향을 준다. 본 연구에서는 전리계의 성능을 유지하기 위한 정도관리의 항목들을 제시하고 구체적인 성능검사를 시행하고자 한다. 선정된 성능평가 항목들은 적절한 인가전압, 예열 및 고전압 후의 평형시간, 누설에 의한 상쇄 전류, 방사선 측정 전후의 영점이동 (배경전류), 장시간 안정성, 선형성, 외부조건의 영향 등이었다. 전리계에 연결된 자루가 단단한 전리함과 방사선원으로 스트론티움-90이 내장된 검사기가 성능검사용으로 이용되었다. 인가전압의 측정은 전리함의 입력단자에서 직접 측정하였고 평형시간의 측정은 전리계에 전원을 연결한 후와 인가전압을 바꾼 후 검사기에 연결된 전리함의 반응이 안정을 가져오는 시간으로 측정하였다. 누설은 전리계가 안정된 후 방사선을 조사하지 않은 상태에서 전리계의 측정값이 영점에서 이동하는 것으로 나타냈으며 배경전류는 안정된 전리계의 영점을 조정하고 전리계에 연결된 검사기에서 전리함을 10분 조사한 후 영점의 변화로 나타냈다. 장시간의 안정성 3개월에 걸쳐 측정되었으며 이때 검사기의 측정값을 온도-기압에 대한 보정을 한 후 그 값을 비교하였다. 선형성은 전리계에 연결된 전리함을 n번 연속하여 조사하여 그 전체의 측정값과 초기값을 n번 곱한 값을 비교하였다. 외부조건의 영향은 인위적으로 외부온도를 17-34 $^{\circ}C$ 로 변화시켜서 환경변화에 의한 전리계의 영점이동으로 나타냈다. 인가전압의 측정에서 명목상의 인가전압 300, 500V에 대한 측정값은 각각 2.5%와 5.8% 작게 나타났다. 전원을 연결한 후 전리계가 실제로 평형에 도달하는 시간은 20분으로 이는 전리계의 안정성 표시기보다 9분 지연되었으며 인가전압을 바꾼 경우에는 1분 이내에 평형에 도달하였다. 전리계의 누설의 측정에서 영점의 이동은 0.002(스케일)/15분이었고 10분 조사 후 영점의 이동은 발견되지 않았다. 전리계는 3개월 동안 99.4%의 안정성을 유지하였다. 스케일 영역 0.000-9.991 에서 전리계의 선형성에서의 이탈은 0.9% 이었다. 온도 범위 17 - 34 $^{\circ}C$ 에서 전리계의 영점이동은 0.2% 이내였다. 본 연구에서는 임상에서 사용하고 있는 전리계에 대한 성능을 평가하는 항목을 제시하고 이를 전리계의 정도관리에 이용하도록 하였다. 이러한 프로그램의 운용을 통하여 전리계에 의한 오차를 줄임으로써 방사선측정에서의 정확도와 정밀도를 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.
교류-직류 변환방법으로 교류전압 및 전류를 정밀측정하기 위한 평면형 다중접합 열전변환기를 제작하였다. 실리콘 기판에 지지된 $Si_{3}N_{4}$ (200 nm) / $SiO_{2}$ (400 nm) / $Si_{3}N_{4}$ (200 nm) 샌드위치구조의 두께 $0.8\;{\mu}m$ (크기 $2{\times}4\;mm^{2}$)의 멤브레인 위에 가열선과 열전대 접합을 형성하였다. 멤브레인의 세로방향 중앙에 NiCr 가열선을 배치하고, 가열선 주위 또는 그 위에 동-콘스탄탄(Cu- CuNi44)으로 $48{\sim}156$ 개의 열전대의 열(熱)접합을 형성하였으며, 열전대의 냉(冷)접합은 실리콘 기판 위에 형성하였다. 직류 10 mA의 입력에 대한 열전대의 출력전압은 종류에 따라 $76\;mV{\sim}382\;mV$를 얻었으며, 입력 5 mA일때 출력전압의 단기안정도는 ${\pm}5{\sim}15\;ppm4/ 10 min이었다. 공기분위기에서 감응도는 $3.9{\sim}14.5V/W$로 측정되었고, 열전대의 수가 48개인 모델 BF48의 경우 공기중에서의 감응도가 3.9 V/W로써, 56개의 열전대를 갖는 3차원구조 다중접합 열전변환기의 진공분위기에서의 감응도보다 2배 이상 크게 나타났다. 또한 측정전류 10 mA 이하, 측정주파수 $5\;Hz{\sim}2\;kHz$에서의 교류-직류 변환차이는 약 ${\pm}1\;ppm$ 이하이었고, 5 kHz 및 10 kHz에서는 약 $2{\sim}3\;ppm$ 이었다.
최근 전력 계통에 사용되는 주파수 조정용(F/R) 에너지 저장장치에 대하여 높은 에너지 밀도와 장수명의 안정성에 대한 요구가 증대되고 있다. 이와 관련하여 슈퍼커패시터는 장수명과 급속 충방전 특성이 우수하므로 이러한 F/R 적용을 위한 에너지 저장장치로 적합하게 여겨지고 있다. 슈퍼커패시터는 단주기 F/R 영역의 보완 운전을 담당하고 전력계통에 설치된 ESS의 장주기 운영 수명을 연장함으로써 기존 용량을 담당하는 리튬 배터리의 설치 규모와 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 하지만 낮은 에너지 밀도는 전력 계통과 같은 큰 시스템에서 적용에 한계가 있으며 여전히 배터리를 대체할 수 있는 높은 에너지 밀도 요구에 어려움을 겪고 있다. 그러나 최근에는 리튬이온 커패시터(Lithium ion capacitor; LIC) 구조가 3.8 V 이상의 전압 구간을 구현할 수 있기 때문에 전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor; EDLC) 구조보다 고에너지 밀도 구현을 위한 구조로 각광을 받고 있지만 여전히 상용화를 위해서는 여러가지 전기화학적 성능에 대한 구체적인 검증 및 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 LIC의 에너지 밀도와 관계되는 용량을 증대하기 위하여 새로운 전극사전-도핑 방법을 설계하였다. 양극 활물질은 0.1% 이하의 상대습도 분위기 드라이룸에서 기계적 강도와 음극 도핑을 안정되게 수행될 수 있도록 $100{\mu}m$의 두께로 제작되었다. 또한 접촉 저항을 최소화하기 위하여 제조된 전극은 상온에서 $65^{\circ}C$까지 열 압축공정을 실시하였다. 최종적으로 LIC 구조에 대한 다양한 사전-도핑법을 설계하고 그 메커니즘을 분석하여 용량과 전기화학적 안정성이 향상된 새로운 LIC 사전-도핑 방법을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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