최근 정보, 통신, 제어기술의 발달에 따라 정보통신기기, 정밀제어기기, 사무자동화기기, 전산기기, 자동생산라인 등에 마이크로프로세서 및 전력용 반도체 소자의 대거 도입, 고효율 속도제어용 모터와 역률 보상용 콘덴서의 사용, 그리고 경제발전과 산업활성화 등으로 인한 고정밀 단일 대형부하의 증가, 도시화로 인한 대규모 공장용 수용가 등이 증대되고 있는 실정이다.
본 고에서는 전기학회 창립 50주년을 맞아 지난 50년간 전력계통운용. 보호분야의 발전 추이와 앞으로의 과제를 정리해보고 우리나라 전력계통에 대한 당면 과제와 정책방향을 제시함으로써 앞에서 언급한 미서부 광역 정전사고와 같은 대정전사고 방지와 앞으로의 전력기술발전이 조금이나마 보탬이 될 수 있길 기대해 본다.
최근 반도체 및 FPD 산업에서 Glass의 사이즈, 무게의 증가함에 따라 물류 이송 장비의 전원장치인 비접촉 전원장치의 크기와 용량이 증가하는 추세이며, 또한, 클린룸의 규모가 커짐에 따라 물류 이송 장비 시스템의 길이가 길어지고 Vehicle의 수가 증가하는 추세이다. 본 논문에서는 여러 대의 Vehicle간 독립제어가 가능하고, 물류 이송 장비의 구조가 직선부분과 곡선부분이 혼용되어진 구조에서도 사용 가능한 정전류 비접촉 전원장치의 주요 전력변환 토플로지 별 해로해석, 제어방법을 제시하였고 특히 직 병렬 공진 컨버터의 회로해석, 특성평가를 행하였다. 이 특성평가를 바탕으로 정전류 비접촉 전원장치의 시제품을 제작하여 저항성 부하와 선형 구동 시스템에 적용한 Vehicle 2대를 부하로 사용하여 실험을 행하여 실제 적용, 가능함을 보이고자 한다.
제주계통은 육지에 비해 상대적으로 작은 계통 규모(300$\sim$600MW)를 갖고 있지만, HVDC 연계선에 의한 의존도가 30$\sim$50%로 매우 높다. 또한, 계통에 비해 그 규모가 큰 100 MW 발전기 2대가 현재 새로 운영 중에 있는 등, 주파수 안정도 측면에서 많은 부분이 고려되어야한다. 2006년 4월 1일 제주도 정전 사고도 주파수 안정도 문제에 기인하고 있고, 이는 HVDC 연계선 탈락 시 독립된 계통으로서의 주파수 안정도 부분에 대한 연구가 필요함을 보여준다. 2006년 4월 1일 이후, 제주도의 전력 계통은 발전설비 증대와 예비력 확보, 부하차단 방식변화 등으로 안정적인 계통 운영을 위해 전반적인 변화를 주었다. 하지만, 지난 대규모 정전사고에서 알 수 있듯이, HVDC 연계선에 의한 의존도가 최대 50%로 높은 제주계통의 특성상, HVCD 연계선이 탈락된 이후, 독립계통으로서의 안정적인 운영을 위한 노력이 필요하다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제38권1호
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pp.86-91
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2014
조선해양 및 플랜트 분야에서의 전력계통 구성은 분산 배치된 각각의 발전모선을 전기적으로 연결하여 사용한다. 이러한 방식은 다중화 된 모선이라기보다는 육상에서의 계통 연계와 동일한 개념으로 인식하는 것이 적합할 것이다. 이는 발전모선의 추가로 인하여 모선의 단락용량 또한 비례적으로 증대되기 때문이다. 단락용량의 증가는 관련 제반 비용의 상승을 초래하고 전기적 고장 발생 시에 물리적으로 연결된 모선들이 일시에 대정전(Blackout)을 발생시킬 가능성도 높아진다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 한류 리액터가 적용된 조선해양 전력계통에서 발전모선을 위상구조(Bus Topology)에 따라 분류하고 고장 종류 별로 단락전류 해석을 수행하였으며 그 결과를 상호 비교하여 장단점을 제시하였다.
정전 탐침을 이용하여 유도 결합형 반응기에서 발생하는 산소 플라즈마의 음이온 발생 특성을 관찰하였다. 입력전력과 운전압력 조건에 따른 산소 플라즈마에서 electronegative 음이온 플라즈마의 입력전력과 운전압력에 따른 정전 탐침에 흐르는 포화 양 전류 대 포화 음 전류(전자 전류와 음 이온 전류의 합)의 전류 비율과 플라즈마 부유 전위와 플라즈마 전위 차의 변화로부터 음이온 발생 특성관찰을 하였다. 전류비의 증가와 전위차 값의 감소는 입력전력이 증가함에 따라 약 30∼60 mTorr 운전압력 영역에서 나타났으며 이 조건에서 음이온의 발생량이 증가함을 의미하고, 플라즈마내의 이온들은 음이온과 재결합에 의한 손실이 증가하여 플라즈마 밀도가 감소함을 알 수 있었다.
변전설비 고장은 대규모 정전으로 이어져 국가 산업계에 엄청난 손실을 유발할 수 있고, 컴퓨터 등 정보화 기기의 확대 보급으로 순간 정전도 허용하지 않으려는 국민들의 요구가 거세어 지고 있다. 본 논문에서는 장기사용 변전설비에 대한 고장한계점을 도출하고, CBM(Condition Based Maintenance) 관리시스템을 구축함으로써 예방진단 데이터와 고장자료를 체계화하여, 향후 설비 교체기준과 설비의 상태를 기반으로 점검을 수행하도록 토대를 마련함으로써 최소 비용으로 효과적인 고장예방과 나아가 변전설비 활용도를 높임에 그 목적이 있다.
대용량 고객의 전용선로는 건설을 고객이 하고, 유지보수 책임 또한 고객에게 있어, 잦은 전용선로 고장 및 변전소 정전시 대규모 손실 발생하는바, 대용량 기업고객과 한전간의 전력공급서비스체계를 분석하고, 문제점 파악 및 해외사례 조사를 통해 개선방안을 도출하고, 개선방안과 관련한 구체적인 Action Plan을 제시하여 최적의 전력인프라 구축과 효율적인 전기공급을 통해 친기업 환경을 조성하고 고객설비 신뢰도 향상을 통한 정전 및 고장시간 감소로 사회적인 손실을 최소화하여 국가경쟁력 제고에 기여코자 한다.
전력계통에 발생되는 사고 및 이상 현상에 대해한 계통운용자의 빠르고 정확한 복구 조치 능력 향상을 위해서 사전에 모의 훈련을 통한 교육이 절실히 필요하고 교육시스템의 활용을 통해 광역정전 시 전력계통운용원의 사고 조치 능력의 향상을 도모하고 이를 통해 대규모 정전으로 인한 경제적 손실과 사회적 혼란 감소하고자 고장복구 교육시스템이 필요하다. 본 논문에서는 지역급전원이 사전모의 할 수 있는 전력계통 고장복구 교육시스템의 효과적인 GUI(Graphical User Interface) 대해서 설명한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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