• 제목/요약/키워드: 과도상태 시뮬레이션

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MATLAB-SIMULINK를 이용한 동기발전기 과도-차과도 특성 모델링 (Transient-Sub transient Characteristic Modeling of Synchronous Generator using MATLAB-SIMULINK)

  • 이강;조종민;김지찬;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.164-165
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    • 2019
  • 본 논문은 3상 동기발전기의 과도 특성을 분석하기 위해 MATLAB/ SIMULINK를 이용하여 모델링하였으며 동기발전기 출력단의 개방 및 3상 단락 회로 조건에 따른 특성곡선을 분석하였다. 정상상태, 과도상태 및 차과도상태 구간에서 고정자 권선, 회전자 권선 및 댐퍼 권선 등이 갖는 자기 인덕턴스 및 상호 인덕턴스 특성 관계와 자속 변화특성 등을 수학적 모델 기반의 소신호 모델링을 통해 3상 동기발전기를 등가적으로 모델링하였다. 시뮬레이션을 통해 얻은 값에 의해 과도상태와 차과도상태의 모터 데이터를 분석하고 단락상태의 시간 상수를 계산하여, 동기발전기의 3상 단락 조건에서 초기 과도 및 과도상태의 특성을 검증하였다.최종적으로, 이론적 공식에 의해 계산 된 동기 발전기의 파라미터는 시뮬레이션 결과와 일치하며 오차는 2 % 범위 내에 있다.

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회로 시뮬레이션을 위한 단일전자 트랜지스터의 과도전류 모델링 (Transient Modeling of Single-Electron Transistors for Circuit Simulation)

  • 유윤섭;김상훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권4호
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    • pp.1-12
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    • 2003
  • 본 논문에서는 과도상태 회로 시뮬레이션에서 각각의 단일전자 트랜지스터 (Single electron transistor: SET)가 독립적으로 다루어질 수 있는 영역을 체계적으로 조사했다. Interconnection 정전용량이 충분히 큰 회로의 과도상태 시뮬레이션에서도 정상상태 경우와 마찬가지로 각각의 SET가 독립적으로 다뤄질 수 있음을 찾았다. 그러나, 각각의 SET들이 서로 독립적으로 다뤄질 수 있는 interconnection의 부하정전용량은 정상상태보다 약 10배 정도 크다. 이런 조건에서 SPICE에 적용 가능한 단일전자 트랜지스터 (Single electron transistor: SET)의 과도상태 compact 모델을 제시한다. 이 모델은 SPICE main routine의 admittance 행렬과 전류 행렬 구성 요소를 효율적으로 만들기 위해 새롭게 개발된 등가회로 접근방식에 기초한다. 과도상태 모델은 전자우물 안의 전자 개수를 정확히 계산하기 위해서 시변 master 방정식 solver를 각각 포함한다. 이 모델을 이용해서 단일전자 회로 및 단일전자 소자/회로와 CMOS 회로가 결합한 SET/CMOS hybrid 회로를 성공적으로 계산했다. SPICE에 적용된 기존의 시뮬레이터의 결과와 비교해서 상당히 일치하며 CPU 계산 시간도 더 짧아짐을 보인다.

보일러 드럼 수위 보정이 미치는 영향에 대한 시뮬레이션

  • 김응석
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.235-235
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    • 1999
  • 화력 발전소의 드럼형 보일러 제어 프로세스에 있어 드럼 수위(Drum Level)의 정확한 측정은 매우 중요하다. 만약 드럼 수위가 불안정하게 되면 급수 유량 제어가 불안정하여 증기 온도 제어를 불안정하게 하고, 증기 온도의 변화는 보일러 출구 증기 압력을 변화시켜 연소 제어 계통을 불안정하게 한다. 결국 드럼 수위의 불안정은 발전소 전체 프로세스를 불안정하게 한다. 또한 드럼 수위의 오지시로 인해 수위가 과도하게 높아져 물이 터빈에 유입되면 터빈 날개의 파손을 가져오고, 반대로 수위가 너무 낮으면 과열로 인한 보일러 튜브의 파열을 초래하기도 한다. 특히, 보일러의 기동시 또는 과도상태일 때는 드럼 압력의 변화에 따른 water 및 steam의 밀도 변화로 인한 오차가 크며, 압력 대 밀도(비중)의 관계가 비선형 함수이므로 별도의 압력검출기에 의해 드럼 압력을 측정하여 압력 변화에 따른 오차를 보정해주어야 하는데 아날로그 시스템의 경우에는 이러한 압력 수위 보정을 기준 압력에 대해서만 하므로 기동시 또는 과도상태에서의 수위 제어에 많은 문제점이 있다. 본고에서는 이러한 보일러 드럼 수위 압력 보정의 유.무에 따라 드럼 수위 변화에 대해 시뮬레이션을 하여 압력 보정이 드럼 수위에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.

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태양광 배터리 충전기의 CC-CV모드 변환시 과도상태 성능개선 (Performance Improve of Transient State in CC-CV Mode Change for PV Battery Chargers)

  • 박성수;김정현;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.206-207
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    • 2013
  • 본 논문에서는 태양광 배터리 충전 시스템에서 충전 모드가 변환될 때 과도상태를 보상하기 위한 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기존의 정전류-정전압 충전 알고리즘을 기반으로 정전류 모드에서 정전압 모드로 변경될 때 과도상태를 보상하기 위한 최적의 제어기법을 추가함으로 기존 알고리즘보다 우수한 과도 특성을 갖는다. 본 논문은 3kW급 PSIM 시뮬레이션을 통해서 제안하는 충전제어 알고리즘의 우수한 제어특성을 검증하였다.

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Hot-Swap 가능한 모듈라 ESS용 DC-DC 컨버터의 과도 상태 분석 (Transient-State Analysis of DC-DC Converter for Modular ESS Supporting Hot-Swap)

  • 노준호;이광운
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.482-483
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    • 2018
  • 본 논문에서는 Hot-Swap 가능한 모듈라 ESS용 DC-DC 컨버터에서 ESS 모듈의 Hot-Swap 과정에서 발생하는 과도상태에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 분석을 하고, 과도상태에서 과전류를 저감할 수 있는 방법에 대해 제시하고자 한다.

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부하공유 알고리즘의 과도특성 해석 (Analysis of Transient Characteristics of Load Sharing Algorithm)

  • 박세명
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1993년도 제3회 정기총회 및 추계학술발표회
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    • pp.15-15
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    • 1993
  • 기존의 부하공유에 대한 연구에서는 제안된 방법의 성능을 검증하기 위해서 각 처리기의 부하가 동일한 경우(homogeneous workload)와 각 처리기의 부하가 상이한 경우(heterogeneous workload)에 대해서 실험을 하고 있다. 처리기의 부하가 상이한 경우를 실험하기 위해서는 시스템내의 처리기중에서 부하를 발생시키는 처리기의 갯수, 처리기의 부하를 고부하, 저부하로 나뉘어질때 고부하 처리기의 비율, 그리고 각 처리기의 처리속도가 상이한 경우에 일정한 처리속도를 갖는 처리기의 비율의 변화에 따른 알고리즘의 성능을 평가하고 있다. 그러나 기존의 실험은 안정상태(steady state)의 경우에만 한정되어 있어 하루중 시간대에 따라서 처리기의 부하가 증감하는 현상을 보이는 실시스템의 환경을 정확히 반영하기는 어렵우므로 실험환경이 변화하는 시점, 즉 과도상태(transient state)에 대한 알고리즘의 분석이 필요하다. 본 연구에서는 각 처리기의 부하, 또는 시스템의 부하가 일시적으로 증가,또는 감소하는 과도상태하에서 기존의 부하공유 알고리즘의 동작 특성을 실험을 통해서 분석하였다. 이를 위해 기존의 부하공유 알고리즘중에서 송신자-시작, 수신자-시작, 그리고 송수신자-시작 알고리즘을 대상 알고리즘으로 선정하였으며, 성능평가를 위해서는 제출된 작업의 작업반환시간, 각 처리기에서 대기중인 작업의 평균 갯수와 표준편차를 이용하였다.

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DSNP Language를 이용한 CANDU-6 PHTS 과도상태 (An Investigation of Transient Responses of CANDU-6 PHTS Using DSNP)

  • 전용준;박지원;오세기;정근모
    • 에너지공학
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    • 제4권1호
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    • pp.103-114
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    • 1995
  • 본 연구는 원자력발전소용 시뮬레이션 언어인 DSNP(Dynamic Simulator for Nuclear Power-plants)언어를 이용하여 CANDU-6 발전소 운전 모사 프로그램을 구성함으로써 핵심계통인 1차 냉각재 계통(PHTS)과 2차 계통 일부가 정상 및 과도조건에서 보일 수 있는 운전 상태를 연구하였다. DSNP 프로그램은 원자로심과 증기발생기에서의 열전달 모델, 열수송계통 펌프 모델 및 가압기 열수력 모델을 포함하고 있으며, 파이프(pipe)라는 단위 구성체를 이용하여 1차 냉각재계통을 노드화하여 계통 모사가 실현된다. 정상상태 100% 전출력 운전시 대표적인 운전변수를 기준으로 DSNP 결과와 CANDU-6 발전소 설계치를 비교해 본 결과 서로 매우 근사한 값을 나타내었으며, 이는 과도상태 모사의 초기조건으로 합당한 것으로 판단된다. 본 연구에서 선택된 과도상태 모사시 DSNP 프로그램은 매우 안정된 최종정상상태를 얻음에 따라 원자로의 기계 물리학적 변화를 합리적으로 모사하고 있음을 알 수 있었다. 최종 정상상태 회귀 이전의 동적 거동을 원자로 설계자료인 예비 안전성 평가 보고서(PSAR)와 비교한 결과 단기적 거동은 PSAR 결과와 다소 다른 점이 있었으나 전체적으로 합리적인 운전변수 값을 얻을 수 있었다. 단기적 거동에 대한 입증은 원자로 운전 자료를 통하여 가능할 것으로 사료된다. 이상과 같이 본 연구를 통해 구성한 DSNP 프로그램은 보완 및 개선의 여지가 있으나 현재의 수준으로도 CANDU-6 발전소의 일부 과도상태 모사가 가능한 것으로 판단된다.

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CANDU-6 단계감발 운전시 과도상태 반응에 관한 연구 (The Transient Responses of CANDU-6 Stepback Operaton)

  • 전용준;박지원;오세기;정근모
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1994년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.150-154
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    • 1994
  • 본 연구는 원자력발전소용 시뮬레이션 언어인 DSNP 언어를 이용하여 CANDU-6 발전소 운전 모사 프로그램을 구성함으로써 핵심계통인 1차냉각재 계통(PHTS)과 2차 계통 일부가 정상 및 과도조건에서 보일 수 있는 운전 상태를 연구하였다. DSNP 프로그램은 원자로심과 증기발생기에서의 열전달 모델, 열수송계통 펌프 모델 및 가압기 열수력 모델을 포함하고 있으며, 파이프(pipe)라는 단위 구성체를 이용하여 1차 냉각재계통을 노드화하여 계통 모사가 실현된다. 정상상태 100% 전출력 운전시 대표적인 운전변수를 기준으로 DSNP 결과와 CANDU-6 발전소 설계치를 비교해본 결과 서로 매우 근사한 값을 나타내었으며, 이는 과도상태 모사의 초기조건으로 합당한 것으로 판단된다. 본 연구에서 선택된 과도상태 모사시 DSNP 프로그램은 매우 안정된 '최종정상상태'를 얻음에 따라 원자로의 기계 물리학적 변화를 합리적으로 모사하고 있음을 알 수 있었다. CANDU-6 단계감발 운전시 동적 거동을 원자로 설계자료인 '예비 안전성 평가 보고서(PSAR)'와 비교한 결과 단기적 거동은 PSAR 결과와 다소 다른 점이 있었으나 전체적으로 합리적인 운전변수 값을 얻을 수 있었다. 단기적 거동에 대한 입증은 원자로 운전자료를 통하여 가능할 것으로 사료된다. 이상과 같이 본 연구를 통해 구성한 DSNP 프로그램은 보완 및 개선의 여지가 있으나 현재의 수준으로도 CANDU-6 발전소의 일부 과도상태 모사가 가능한 것으로 판단된다

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전력계통 과도상태에서의 STATCOM에 의한 제동력 평가 (The Evaluation of Damping by STATCOM in Power System Transient State)

  • 박지호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.99-100
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    • 2008
  • 본 논문은 전력계통의 과도상태에서의 STATCOM에 의해 제공되는 제동력을 평가한다. 기존의 논문들은 FACTS장비가 시스템의 안정도에 영향을 주는 제동력을 주로 고유치해석을 통하여 평가하였지만 본 논문은 에너지함수를 이용하여 FACTS장비에 의한 추가적인 제동력을 평가한다. 동기발전기의 상세모델링을 사용한 에너지함수를 통하여 STATCOM의 제동력이 전력계통의 과도 안정도에 미치는 영향을 시뮬레이션한다. 1기무한대모선 시스템에 적용한 결과를 보인다.

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ESS용 양방향 소프트 스위칭 DC-DC 컨버터의 과도상태 특성개선을 위한 제어기법 (Control for Transient State Characteristics Improvement of Bidirectional Soft-switching DC-DC Converter for ESS)

  • 김학수;이재운;정재헌;노의철;김흥근;전태원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.137-138
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    • 2016
  • 본 논문에서는 ESS용 양방향 소프트스위칭 DC-DC 컨버터의 과도상태개선을 위한 제어기법을 제안한다. 양방향 DC-DC 컨버터를 소프트스위칭하기 위해 DCM으로 동작시킬 경우 스위치의 턴오프시 손실이 가장 많이 발생하므로 이를 저감하기 위해 ZVS 턴오프 커패시터를 스위치에 추가한다. 하지만 정상상태와 달리 초기구동을 하거나 충 방전 모드전환의 경우에는 ZVS 턴오프 커패시터로 인해 오히려 과도상태특성이 나빠질 수 있다. 이를 개선하기 위하여 ZVS 턴오프 커패시터로 인해 발생하는 과도상태의 문제점을 분석하고 제어기법을 제안하였으며 제안하는 제어기법의 타당성을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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