The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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v.63
no.10
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pp.1328-1336
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2014
This paper proposes Power System Health Index(PSHI) newly. The paper describes several kind of power system health indices based on two main categories, which are adequacy and security. In adequacy, four kinds of health indices of Frequency, Voltage, Reserve(Operating Reserve Power and Frequency Regulation Reserve Power) and Overload of lines and transformers are proposed. In security, four kinds of health indices of Voltage(154kV, 345kV and 765kV), Overload of lines and transformers, Power flow constraint among areas and SPS are proposed. All indices are mapped with three domains, which are indicated as Health, Margin and Risk, defined with expert interview. While domains of health, margin and risk is defined similar with the conventional well being analysis of power system. The criterion of the domains is proposed using an interview with expert operators and practical reliability codes in Korea. The several kinds of health index functions, which are linear ratio, piecewise linear ration and reverse ratio function etc. are developed in this paper. It will be expected that the developed health indices can help operators to control power system more successfully and also prevent power system from accident as like as black out in future because operator can make a decision immediately based on more easily visual information of system conditions from too much indices acquisition of complex power system.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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v.6
no.5
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pp.639-650
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2008
Electricity price forecasting has become an integral part of power system operation and control. In this paper, a wavelet transform (WT) based neural network (NN) model to forecast price profile in a deregulated electricity market has been presented. The historical price data has been decomposed into wavelet domain constitutive sub series using WT and then combined with the other time domain variables to form the set of input variables for the proposed forecasting model. The behavior of the wavelet domain constitutive series has been studied based on statistical analysis. It has been observed that forecasting accuracy can be improved by the use of WT in a forecasting model. Multi-scale analysis from one to seven levels of decomposition has been performed and the empirical evidence suggests that accuracy improvement is highest at third level of decomposition. Forecasting performance of the proposed model has been compared with (i) a heuristic technique, (ii) a simulation model used by Ontario's Independent Electricity System Operator (IESO), (iii) a Multiple Linear Regression (MLR) model, (iv) NN model, (v) Auto Regressive Integrated Moving Average (ARIMA) model, (vi) Dynamic Regression (DR) model, and (vii) Transfer Function (TF) model. Forecasting results show that the performance of the proposed WT based NN model is satisfactory and it can be used by the participants to respond properly as it predicts price before closing of window for submission of initial bids.
One of the issues in extending the range of applicable problems of real-time hybrid simulation is the computation speed of the simulator when large-scale computational models with a large number of DOF are used. In this study, functionality of real-time dynamic simulation of MDOF systems is achieved by creating a logic circuit that performs the step-by-step numerical time integration of the equations of motion of the system. The designed logic circuit can be implemented to an FPGA-based system; FPGA (Field Programmable Gate Array) allows large-scale parallel computing by implementing a number of arithmetic operators within the device. The operator splitting method is used as the numerical time integration scheme. The logic circuit consists of blocks of circuits that perform numerical arithmetic operations that appear in the integration scheme, including addition and multiplication of floating-point numbers, registers to store the intermediate data, and data busses connecting these elements to transmit various information including the floating-point numerical data among them. Case study on several types of linear and nonlinear MDOF system models shows that use of resource sharing in logic synthesis is crucial for effective application of FPGA to real-time dynamic simulation of structural response with time step interval of 1 ms.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.15
no.1
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pp.1-10
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1991
Two-dimensional explicit finite element code was developed. The transient dynamics code can analyse large deformations of non-linear materials subjected to extremely high strain rates. The Lagrangian finite element program uses an explicit time integration operator to integrate the equations of motion, thus the stiffness matrix is not introduced. Cylinder upsetting and ring compression problems are simulated to check the effects of friction and inertia force. It is shown that (1) calculated results agree very well with experimental results, (2) constant shear friction method overestimates the decrease of inner ring radius and then underestimates after on in comparison with the Coulomb friction method, and (3) the effect of the increase in initial strain rate is similar to the effect of higher frictional coefficient.
The aerial application using an unmanned helicopter has been already utilized and an attitude controller would be developed to enhance the operational convenience and safety of the operator. For a preliminary study of designing flight controller, a state space model for an RC helicopter would be identified. Frequency sweep flight tests were performed and time history data were acquired in the previous study. In this study, frequency response of the flight test data of a small unmanned helicopter was analyzed by using the CIFER software. The time history flight data consisted of three replications each for collective pitch, aileron, elevator and rudder sweep inputs. A total of 36 frequency responses were obtained for the four control stick inputs and nine outputs including linear velocities and accelerations and angular velocities in 3-axis. The results showed coherence values higher than 0.6 for every primary control inputs and corresponding on-axis outputs for the frequency range from 0.07 to 4 Hz. Also the analysis of conditioned frequency response showed its effectiveness in evaluating cross coupling effects. Based on the results, the dynamic characteristics of the model helicopter can further be analyzed in terms of transfer functions and the undamped natural frequency and damping ratio of each critical mode.
Journal of Korean Institute of Industrial Engineers
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v.34
no.2
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pp.216-222
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2008
The determination of spectrum charges for the operators is a main issue to efficiently manage the limited radio spectrum resources. In this paper, we propose a model to compute the optimal charges for radio spectrum usage. The objective is to determine that will maximize the spectrum charges, and decision variables of ratios for actual or estimated revenues are considered. The spectrum charges are maximized under satisfying the least profit for operators based on Log-Linear demand function. The parameters of actual sales and minimum profit of operators are analyzed to make an efficient management for radio spectrum. The results show that the spectrum charges increase as the actual sales increase, but it decrease as the required minimum profit of operator increases. It is also observed that the government should increase the ratio for estimated sales if anticipating the poor market in the future, otherwise they should increase the ratio for actual sales to maximize the spectrum charges.
CHOI, YONGHO;JEONG, DARAE;KIM, JUNSEOK;KIM, YOUNG ROCK;LEE, SEUNGGYU;SEO, SEUNGSUK;YOO, MINHYUN
Communications of the Korean Mathematical Society
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v.30
no.3
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pp.297-311
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2015
We present a robust and accurate boundary condition for pricing financial options that is a hybrid combination of the payoff-consistent extrapolation and the Dirichlet boundary conditions. The payoff-consistent extrapolation is an extrapolation which is based on the payoff profile. We apply the new hybrid boundary condition to the multi-dimensional Black-Scholes equations with a high correlation. Correlation terms in mixed derivatives make it more difficult to get stable numerical solutions. However, the proposed new boundary treatments guarantee the stability of the numerical solution with high correlation. To verify the excellence of the new boundary condition, we have several numerical tests such as higher dimensional problem and exotic option with nonlinear payoff. The numerical results demonstrate the robustness and accuracy of the proposed numerical scheme.
We calculate the coordinates of an axisymmetric nozzle with a central body. This nozzle ensures a transonic flow with a plane sound surface, which is orthogonal to the symmetry axis and has a wall kink at the sonic point, The Chaplygin transformation in the subsonic part of the flow leads the Dirichlet problem for a system of nonlinear equations. The definition domain of the solution in the velocity-hodograph plane is taken as a rectangle. This enables one to obtain the nozzle with a monotonic distribution of velocity along its subsonic part. In the nonlinear differential equation, the linear Chaplygin operator for plane flows is separated, which allows the iterative calculation of the solution. The supersonic part of the nozzle is calculated under the assumption that the flow at the nozzle exit is uniform and parallel to the symmetry axis; i.e., the supersonic jet outflows to the submerged space with the same pressure. The calculation is performed by the characteristic method. The exact solution of Tricomi equation for near-sonic flows with the straight sonic line is used to 'move away' the sound plane. The velocity distribution alone the supersonic part of the nozzle is also monotonic, which ensures the absence of the boundary-layer separation and, therefore, the adequacy of the ideal-gas model. calculations show that the flow in the supersonic part of the nozzle is continuous (compression shocks are absent)
A linear mapping ${\phi}$ on an algebra $\mathcal{A}$ is called a centralizable mapping at $G{\in}{\mathcal{A}}$ if ${\phi}(AB)={\phi}(A)B= A{\phi}(B)$ for each A and B in $\mathcal{A}$ with AB = G, and ${\phi}$ is called a derivable mapping at $G{\in}{\mathcal{A}}$ if ${\phi}(AB)={\phi}(A)B+A{\phi}(B)$ for each A and B in $\mathcal{A}$ with AB = G. A point G in A is called a full-centralizable point (resp. full-derivable point) if every centralizable (resp. derivable) mapping at G is a centralizer (resp. derivation). We prove that every point in a von Neumann algebra or a triangular algebra is a full-centralizable point. We also prove that a point in a von Neumann algebra is a full-derivable point if and only if its central carrier is the unit.
This paper is concerned with the comparative numerical and experimental study on the natural behavior and the motion responses of a 1/75 moored scale model of a 2.5 MW spar-type floating offshore wind turbine subject to 1-D regular wave. Heave, pitch and surge motions and the mooring tensions are investigated and compared by numerical and experimental methods. The upper part of wind turbine which is composed of three rotor blades, hub and nacelle is modeled as a lumped mass and three mooring lines are pre-tensioned by means of linear springs. The numerical simulations are carried out by a coupled FEM-cable dynamics code, while the experiments are performed in a wave tank equipped with the specially-designed vision and data acquisition system. Using the both methods, the natural behavior and the motion responses in RAOs are compared and parametrically investigated to the fairlead position, the spring constant and the location of mass center of platform. It is confirmed, from the comparison, that both methods show a good agreement for all the test cases. And, it is observed that the mooring tension is influenced by all three parameters but the platform motion is dominated by the location of mass center. In addition, from the sensitivity analysis of RAOs, the coupling characteristic of platform motions and the sensitivities to the mooring parameters are investigated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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