전력계통의 단락 용량의 증가는 고장 발생시 계통의 안정성을 저해하고 심각한 전압 강하를 유발시킨다. 계통운영을 안정적으로 도모하기 위해서는 고장 전류의 억제가 무엇보다 중요하며 초전도 한류기의 설치의 필요성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 초전도 한류기를 계통에 적용하기 위해서는 우선 투입 시 계통에 미치는 영향의 검토가 우선되어야한다. 본 논문에서는 EMTP-RV 를 사용하여 배전 계통 및 초전도 한류기(SCFCL)를 모델링하고, 초전도 한류기 투입 위치에 따라서 계통의 영향을 모의 하고 분석 하였다.
피동형원자로 AP600을 참조발전소로하여 설정된 1000MWe급 대용량 피동형원자로의 계통개념에 대한 안전계통 성능 평가 및 코드의 적용성 평가를 목적으로 RELAP5/MOD3코드를 사용하여 대형냉각재상실사고를 모의 해석하였다. 피동형 안전계통으로 축압기, CMT IRWST를 모델하였으며 가압기에 연결된 1단계부터 3단계까지의 자동감압밸브계통을 모델링 하고 4단계 자동감압밸브계통은 각 루프의 고온관에 연결되어 있는 것으로 모델링 하였다. 피동형 안전계통의 모델이 향상된 RELAP5/MOD3.2와 그 이전의 코드인 RELAP5/MOD3.1의 냉각재상실사고 모의계산결과 원자로내의 압력변화, 노심냉각수 주입유량 및 핵연료 피복재 온도 거동이 거의 유사하게 나타났으며 1000MWe급 대용량 피동형원자로의 안전계통은 냉각재 상실사고시 충분한 노심냉각능력을 가지는 것으로 분석되었다.
배전계통의 신뢰도는 계통 운전계획의 수립 및 시설 투자의 배분 등에 기초가 되기 때문에 국내외 대부분의 전력회사에서는 많은 종류의 신뢰도 평가 방식을 사용하고 있다. 배전계통은 전력계통의 최 말단 설비이며 수용가에 직접 전력을 공급한다는 특성과 계통에서 발생하는 외란이 대부분 수용가에 영향을 미치기 때문에 배전계통의 신뢰도를 유지하고 평가하는 것은 굉장히 중요하다. 본 논문에서는 마이크로그리드가 전력계통 신뢰도에 끼치는 영향을 빈도기간법이라는 신뢰도 평가 방법으로 분석하고자 한다.
본 논문은 계통 연계형 인버터 제어에 있어서 계통 임피던스에 의한 계통전압 왜곡을 분석하고 있다. 특히 계통 연계형 인버터의 설계단계에서는 고려되지 않지만, 실제 시스템 구현 시에는 일반적으로 널리 사용되는 저주파트랜스의 누설 인덕턴스에 의한 영향을 살펴보았다. 계통 임피던스에 의해 계통 전압의 왜곡이 발생하고 이로 인해 저차 고조파 성분의 전류가 계통으로 유입되게 되는데, 본 논문에서는 이 저차 고조파에 대해 분석하고, 이를 감쇄시키는 기법을 소개한다. 제안하는 방법은 1.5kW 전압형 인버터의 시물레이션을 통해 검증하였다.
최근 전력전자 기기의 사용 증가에 따른 고조파 발생으로 중성선 전류 증가, 보호기기 오동작, 노이즈 장애, 기기 과열 현상, 그리고 기기 수명단축 등 계통에 미치는 영향이 증가 하고 있다. 따라서 본 논문에서는 고조파로 인한 계통 영향을 실 계통을 이용해 분석하였다. 실 계통 모델링 후 3상 싸이리스터 컨버터 부하 투입 및 정호각에 따른 계통영향을 EMTP (Electro-Magnatic Transient Program)를 이용해 분석하였다.
PW206C 터보샤프트 엔진을 장착한 스마트무인기 연료시스템의 연료공급계통과 연료이송계통의 설계와 성능분석을 수행하였다. 연료공급계통은 엔진 연료입구에서의 최소압력과 최대압력 조건에 대한 성능분석을 통하여 엔진의 요구조건을 만족함을 확인하였다. 연료탱크간의 연료이송을 담당하는 제트펌프의 설계조건으로 비행체의 최대수평가속비행에서 ESDU와 Flowmaster 코드를 이용한 설계와 성능해석을 수행하였다.
본 논문에서는 대규모 송전계통의 확률론적 공급신뢰도 평가 프로그램인 TRELSS를 이용하여 우리나라 전력계통에의 적용가능성을 검증하고, 2006년${\sim}$2013년 및 2017년 첨두부하 계통에 대한 공급신뢰도를 확률론적으로 평가 분석함으로써 미래의 선진국형 계획기법으로의 도약을 모색하고자 하였다. 분석결과, 시기적절한 계통보강으로 연차별 공급지장발생확률(LOLP) 및 공급지장전력량(EUE)이 감소하는 경향을 보였으나, 효율적인 설비투자 및 계통계획의 일관성 유지로 공급신뢰도 지수의 연도별 편차는 상대적으로 크지 않았다. 향후 보다 정확한 공급신뢰도 평가지수를 확보하기 위하여 송전선로별 고장발생건수, 평균 고장지속 시간 등과 같은 상세 송전선로 고장발생확률 Data의 확보방안을 강구할 예정이며, 사용자 편리를 고려한 TRELSS 프로그램의 수정 및 보완도 지속적으로 추진할 예정이다.
기존 계통 안정도 평가와 제어의 방법은 전체 계통의 데이터를 취득한 후 평가하고 제어하는 방식으로 이루어져왔다. 하지만 이 방식은 계산 효율 측면과 통신상의 문제로 인해 신뢰성 측면에서 문제가 있다 더욱이 긴급한 상황에서 전압 불안정을 판단하기에는 많은 문제점이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 PMU(Phase Measurement Unit)와 같은 측정 장치에서 제공하는 지역정보를 이용한 VIP(테브난 임피던스와 부하 임피던스의 비교 분석하여 제어하는 방법)가 제시되었다. 본 논문에서는 VIP 알고리즘을 이용한 전압 불안정 현상 모의를 실시간 Digital Simulator (Hypersim)를 이용하여 계통을 분석하였다. Hypersim에서는 실제 계통과 유사한 모의를 통해 동적 모의가 가능케 하고 있다. 이것은 동안 실효치 데이터를 기반으로 하는 시간 모의에서 벗어나 실제 계통과 같이 순시치 데이터를 가지고 실제 상황처럼 모의 분석할 수 있는 것이다.
전력계통은 송전선로, 발전기, 변압기 등의 다양한 요소들로 구성된다. 이러한 전력계통 내에서 스위칭 또는 낙뢰 등에 의해 과도현상이 발생할 경우, 고려해야 할 정도의 과전압이 발생하며, 이의 분석은 매우 중요하다. 본 논문에서는 전력계통 과도해석 프로그램인 EMTP-RV를 사용하여 발전기와 주변압기 연계 계통을 모델링하고, 계통 내에서 발생하는 과전압을 모의하였다. 또한 발생한 과전압이 제어회로에 미치는 영향을 모의하고, 분석하였다.
시각 동기화된 계통 운전데이터를 이용하여 계통의 안정성을 실시간으로 감시, 분석하는 전력계통 온라인 안정성 감시, 분석시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 대용량 발전소와 주요 345kV 전력소에 설치되어 GPS를 이용한 시각 동기화 된 계통 운전데이터를 측정하고, 지역사고 판단 및 사고데이터를 기록하며, 측정/기록데이터를 Master 시스템으로 온라인 전송해주는 Local 시스템과 각 Local 시스템에서 전송되어진 측정/기록데이터를 수집하고, 광역사고 판단 및 사고데이터를 기록하며. 과도안정도를 온라인으로 평가해주는 Master 시스템으로 구성되어 있다. 전력계통 온라인 안정성 감시, 분석시스템 중 Local 시스템은 울진, 영광, 고리 원자력발전소와 동서울, 신제천, 청양, 아산, 신옥천 전력소 등 8개소에 설치하고, Master 시스템은 한국전력거래소(KPX)에 설치하여 우리 계통의 안정운용을 위해 활용할 예정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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