This paper aims to develop a submerged propeller turbine for micro hydropower plant which allows to sustain high values of efficiency in a broad range of hydrological conditions (H=2~6 m, $Q=0.15{\sim}0.39m^3/s$). The two aspects to be considered in this development are mechanical simplicity and high-efficiency operation. Unlike conventional turbines that have spiral casing and gear box, this is directing driving and no spiral casing. A 10 kW class turbine which has the most high potential of the power generation has been developed. The most important element in the design of turbine is the runner blade. The initial blade is designed using inverse design method and then the runner geometry is modified by classical hydraulic method. The design process is carried out in two steps. First, the blade shape is fix and then other components of submerged propeller turbine are designed. Computational fluid dynamics analyses based on the Navier-Stokes equations have been used to obtain overall performance data for the blade and the full turbine, respectively. The results generated by performance parameters(head, guide vane opening angle and rotational speed) variations are theoretically analysed. The evaluation criteria for the blade and the turbine performances are the pressure distribution and flow's behavior on the runner blades and turbine. The results of simulation reveals an efficiency of 91.5% and power generation of 10.5kW at the best efficiency point at the head of 4m and a discharge of $0.3m^3/s$.
본 연구에서는 HAPS 서비스 커버리지 내의 셀 구조로서 광역 서비스가 가능하고 동일 채널 간섭을 억제하면서 주파수 이용 효율을 높이기 위해 지상 이동 통신 시스템과 유사한 셀룰러를 가정하여 매크로 셀과 마이크로 셀이 혼재하는 계층적 셀 구조의 성능을 분석하였다. 이를 위해 기존 지상 이동 통신 시스템에서 사용되고 있는 인접 셀 간섭 계수를 도입하여 매크로 셀에 미치는 마이크로 셀의 간섭영향을 분석하였다. 그 결과 HAPS는 지상 이동 통신 시스템과는 다르게 셀 간의 간섭 영향은 셀 간의 거리에는 크게 영향이 없고 마이크로 셀의 유저의 수 및 전력제어 계수 퐁에 의해 지배적으로 영향을 받으므로 이 계수를 적절히 조절한다면 매크로 셀 간에 마이크로 셀 삽입에 의한 계층적 구조를 실현할 수가 있다.
Small gas bubbles are used in many environmental and industrial processes for solid-liquid separations or to facilitate heat and mass transfer between phases. This study examines some of the factors that affect the bubble volume and size processed in the EF (electroflotation) process. The effect of electrode material, NaCl dosage, current and electrode distance were studied. The results showed that the generated bubble volume with electrode material lay in: Pt/Ti ${\fallingdotseq}$ Ru/Ti ${\fallingdotseq}$ Ir/Ti > Ti electrode. The more NaCl dosage was high, the smaller bubble was generated due to the low electric power. Bubble generation was increased with increase of current. With the increase of NaCl dosage, bubble generation was increased at same electric power (16.2 W). Generated bubble volume was not affected by electrode distance. However, no clear trends in bubble size as a function of these parameters were evident.
새로운 발전설비의 건설부지 확보의 어려움을 극복하고 친환경적인 에너지시스템으로 분산형 초소형 가스터빈이 주목받고 있다. 분산형 초소형 가스터빈 발전시스템은 다음과 같은 장점을 가지고 있다. 첫째는 친환경성으로서 NOx < 9 ppm, 소음 < 65 dB, 둘째는 다양한 연료를 사용할 수 있으며 천연가스 뿐만 아니라, 디젤, 저발열량 신재생에너지원료, 등유이다. 셋째는 작은 면적대비 높은 출력을 얻을 수 있고 컴팩트한 건설이 가능하다. 1998년부터 미국에서 개발되어 캘리포니아 및 일본등에서 활발히 적용되고 있다. 기존의 대용량 발전시스템이 주로 바닷가 근처에 건설되었다면 본 시스템은 수요자 인근에 설치되어 열과 전기를 동시에 공급하고 있으며 다양한 적용처에 에너지를 공급한다. 최근들어 국내에서는 신재생에너지의 개발, 보급이 아주 중요한 이슈로 떠오르고 있는 가운데, 이러한 소형 분산전원의 적용성이 많이 요구되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 분산형 가스터빈의 최적 현장 적용을 위하여 필수적인 계통연계를 통한 병열운전 모델링과 실증시험 및 평가과정을 분석하여 에너지 품질을 정립하고자 한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권2호
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pp.288-294
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2011
본 논문에서는 FPGA기반의 SoC보드(Xilinx Virtex-4 ML401 EVM)를 이용한 전력인버터제어시스템을 설계하였다. 선박에 전력시스템을 적용하기 위해서 선박의 최신 통신 프로토콜인 NMEA 2000 표준 프로토콜을 적용하였으며 전력 시스템의 성능을 평가하기 위한 PC기반의 모니터링 프로그램을 제작하였다. 전력 제어시스템은 FPGA기반의 임베디드 SoC보드상에서 이중프로세서(Dualprocessor)형태로 설계하였으며 이중프로세서를 적용함으로써 실시간 제어 감시가 가능하다. 이중프로세서 중 하나는 전력 제어를 위한 PWM신호생성 및 전력 회로내의 주요 전력 파라미터를 센싱 하는 제어용 프로세서로 동작하며(Control processor) 다른 프로세서는 제어프로세서의 각종 전력 센서 파라미터와 제어 파라미터들을 이중포트 램(Dual Port RAM)을 이용하여 정보를 공유하고 외부 NMEA 2000프로토콜 기반의 모니터링 장치와 네트워크 기반의 통신을 수행하는 통신용 프로세서(Communication processor)로 구성된다. 본 논문에서 제작한 전력 제어시스템은 선박내의 분산발전,송배전 및 전압 레귤레이션 시스템에 적용 될 수 있다.
전기차용 전력변환모듈의 성능향상 요구와 종래의 Si 전력반도체의 한계 극복을 위해 차세대 전력반도체인 wide-bandgap (WBG) 기반 전력반도체로의 전환이 가속화되고 있다. WBG 전력반도체로의 전환을 위해 전력변환모듈 패키징 소재 역시 높은 고온 내구성을 요구받고 있다. 전력변환모듈 패키징 공정 중 하나인 Ag 소결 다이접합 기술은 종래의 고온용 Pb 솔더링의 대체 기술로 주목받고 있다. 본 논문에서는 Ag 소결 다이접합 기술 관련 최신 연구동향에 대해 소개하고자 한다. 소결 다이접합 공정 조건에 따른 접합부 특성을 비교하고 Ag 소결층의 3차원 이미지 구현에 따른 다공성 Ag 소결 접합부의 물성 측정 방법론에 대해 고찰하였다. 또한 열충격 및 파워사이클 신뢰성 평가 연구동향을 분석하였다.
Power distribution system has been changed from radial system to closed loop or mesh system due to connection of distributed generation growth. Data from distribution equipments which are installed at distribution line is required to be accurate for the performance of DMS(Distribution Management System). This paper analyzes the voltage measurement data from distribution equipment. However, the results of the analysis are confirmed to have some errors in voltage measurement data from distribution equipment. These errors come from aging of voltage sensor in distribution equipment and inaccurate data transfer to FRTU(feeder remote terminal unit) through the controller. The main problem is that the voltage measurement data of distribution equipment can not be assessed after it's first installation at the distribution line. The voltage measurement accuracy assessment system is to assess the voltage measurement data from distribution equipment on hot-line. This study had a field test to verify the performance of system.
A GA is one of the best method to find optimal value in searching area. A GA is driven by probabilistic selection that based on the survival of the fittest. So this algorithm need a huge solving time even if it can be used lots of optimizing problem such as structural design, machine learning, system's identification and so on. This GA's characteristic constrain the program to drive offline. Some studies try to use this algorithm on online or reduce the GA's running time with parallel GA or micro GA. Unfortunately these studies still didn't reduce amount of fitness solving. If the chromosome was imported to the system, it affected system's stability. And when the control system uses online GA, it also doesn't have enough learning time. In this study, try to find stability criterion to reduce the chromosome's affection and find the characteristic of the number of population and generation when GA was driven into the wide searching area.
마이크로그리드(MIcro Grid)는 현재의 집중적인 전력공급 시스템의 대안으로 부각되고 있는 지역적 에너지공급체계로서 신재생에너지 (Renewable Energy)와 분산전원 (Distributed Generation) 및 정보통신기술의 발전에 따라 전력공급에서의 에너지손실 최소화, 분산자원의 효율적이고 효과적인 이용, 전력품질의 제고, 분산자원의 전력망 수용성 제고 등 다양한 목적으로 실증적인 연구가 진행되고 있는 기술이다. 본고에서는 마이크로그리드의 핵심기술인 운영기술을 그 목적별로 자세히 소개하고 국내에서의 마이크로그리드에 관련된 연구 동향을 살펴보고자 한다.
This paper presents an active and reactive power compensator for the wind power system with squirrel-cage induction generator. The output power of a wind power system changes irregularly according to the variation of wind speed. The developed system is able to continuously compensate the active and reactive power. The 3-phase inverter operates for the compensation of reactive power, while the DC/DC converter with super-capacitors operates for the compensation of active power. The operational feasibility of the proposed model was verified by simulations with PSCAD/EMTDC and the feasibility of hardware implementation was confirmed by experimental works with a scaled hardware model. The proposed compensator can be expected that developed system may be used to compensated the abrupt power variation due to sudden change of wind speed or sudden power-drop by tower effect. It can be also applied for the distributed generation and the Micro-Grid.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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