최근 철도는 다양한 분야에서 사용됨에 따라 그 중요성이 점차 증가하고 있다. 따라서 철도의 안전한 주행을 위하여 철도를 구성하는 요소 관리 역시 중요하다. 철도를 구성하는 요소 중 열차의 진행 방향을 결정하는 선로전환기의 비정상 상황 탐지는 열차의 탈선 등과 같은 대형 사고를 예방하기 위해 매우 중요한 문제이다. 본 논문에서는 Fast Shapelets 알고리즘을 이용하여 선로전환기의 전류 패턴을 분류할 수 있는 방법을 제안한다. 실험 결과, Fast Shapelets 알고리즘을 이용하여 선로전환기의 전류 패턴들을 자동으로 분류할 수 있음을 확인하였다.
최근 분산전원 시스템 개발로 인해 계통연계 인버터의 사용이 증가해 왔다. 계통연계 인버터의 주요한 역할은 계통연계 환경에서의 안정적인 운전과 계통 사고 시 중요 부하에 대한 연속적인 전력을 공급하기 위한 독립운전에 있다. 각 모드 전환시의 출력전압의 변동성과 과도응답 특성을 개선하기 위해 최근 다중 루프 및 간접 전류 제어 방식이 계통연계 인버터에 적용되었다. 하지만 이러한 제어 방식은 캐패시터 전압 및 인버터 전류의 측정이 요구되어 시스템의 비용 및 복잡성을 증가시키게 된다. 본 논문에서는 이산시간 상태공간에서의 전상태 관측기를 설계하여 무순단 절체 동작 시 제어기가 요구하는 변수를 추정하고 이를 궤환신호로 사용하여 시스템의 설계 비용 및 복잡성을 줄인다. 또한 계통연계 시 계통유입 고조파 전류를 억제하기 위해 일반적으로 사용되는 기존 공진형 제어기의 과도 응답을 개선하기 위해 이산시간에서 슬라이딩 모드와 공진제어기가 결합된 새로운 제어기 구조를 제안한다. 제안된 기법의 타당성은 PSIM 시뮬레이션을 통하여 입증된다.
신재생 에너지의 비중 확대와 보급이 늘어남에 따라, 국가 간, 도시 간의 송전이 중요한 이슈로 대두 되고 있다. 위와 같은 요구 조건을 만족시키기 위해서 초고압 직류 송전의 개발이 필요하다. 초고압 직류송전(HVDC)에는 전류형과 전압형으로 나뉘는데. 각 HVDC에서 사용되는 Valve는 실제 운전 전에 여러 가지 방법으로 검증이 필요하다. 합성 시험회로 설비(Synthetic Test Circuit = 이하 STC)는 전류형 HVDC에서 사용되는 주요 전력변환 장치로, Thyristor Valve의 동작을 실제 동작 조건에 맞추어 동작을 시켜, 동작의 신뢰성을 검증하는 시험 설비이다. 본 논문에서는 전류형 HVDC Valve의 Operational Test를 위한 STC의 보호기능에 대해 기술하고 있다. 합성시험회로는 2상 초퍼와 6 펄스 사이리스터 컨버터를 사용하였고 설계된 보호기능은 PSCAD를 사용하여 검증하였다. HVDC Valve Operational Test시 합성시험회로 내에서 발생할 수 있는 사고 상황을 상정하고 그에 따른 보호 기능을 모의하였다.
자동차 산업의 발달과 전세계적으로 차량의 증가로 인해 보행자의 사고 발생율이 증가하고 있고 보행자의 안전에 대해 연구와 안전장비들이 계속적으로 개발되고 있다. 보행자와 차량의 충돌시 보행자의 상해를 감소시키는 시스템 중 화약식 액티브 후드 시스템(active hood system, AHS)은 부하가 화약성분이므로 부하의 성분을 검출하는데 한계가 있고, 위험성이 높으므로 정밀한 고장진단이 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 화약의 부하저항을 측정하는 방법과 저항성 누설전류를 측정하는 방법을 제시하고, 이 방법을 점화회로의 이상 유무를 확인하는 고장진단 기법으로 제안한다. 그리고 고장진단시 squib가 점화되는 오동작을 방지하고저 고장진단 모드와 점화모드를 구별하여 진단전류와 점화전류를 구분하는 기법을 제안한다.
유도전동기는 기동시 전류가 정격전류의 6배$\sim$8배에 이르기 때문에 경부하로 운전하는 경우에는 역률을 떨어뜨릴뿐만 아니라 과다한 기동전류로 인해 계통전원에 순간전압 강하를 유발시켜 선로의 전력품질(Power Quality) 저하가 심각하게 대두되고 있다. 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC 패키지를 이용하여 IEEE에서 제시한 배전 계통 13버스 모형 모델 및 유도기 부하를 모델링하여 사고모의 및 DSTATCOM의 보상 효과를 시뮬레이션을 통하여 보였다.
본 논문에서 제안한 주상변압기 열화진단 장치는 활선 상태에서 변압기 외함온도, 2차전류 및 누설전류 등을 측정하고, 지정값 이상의 상태가 발생하면 변압기 관리자에게 유선 및 이동통신기를 통하여 자동통보함으로써 사고를 사전에 예방할 수 있다. 또한 무선데이터통신을 이용하여 수집된 정보를 분석하고 각 상별 전류분포, 이용률 및 온도변화 추이를 그래프로 나타냄으로서 각 상별 부하의 불평형 정도와 변압기의 열화 추이 상태를 파악할 수 있다. 실계통 실험을 통하여 제안한 주상 변압기 열화 진단 장치의 효용성을 입증하였다.
본 논문에서는 3-Level NPC(Neutral Point Clamped) 인버터에서 ZDPWM(Zero Dead Time Pulse Width Modulation) 기법에 대해서 제안한다. 3-Level NPC 인버터에서 기존 PWM 기법은 각 스위치는 서로 상보적인 동작을 수행하고, 반도체 스위칭 소자 특성상 Rise Time과 Fall Time의 시간차이로 인하여 단락사고를 방지하기 위해 스위칭 신호의 Rising Edge에 데드타임을 인가하여 단락을 방지한다. 그러나 이러한 데드타임은 지령 스위칭 신호와 실제 스위칭 신호의 오차로 인하여 출력 전압 및 전류에 왜곡이 발생하고, 이러한 왜곡으로 인하여 시스템의 오작동 및 직류링크단 전압의 불평형의 원인이 된다. 제안하는 PWM기법은 지령전압과 출력전류의 위상에 따라 영역을 나눈 후 전류의 방향에 따라 옵셋 전압을 생성하여 새로운 지령전압을 만들어 각 스위치에 스위칭 신호를 인가한다. 제안한 기법에 타당성을 증명하기 위해 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
가공송전선의 접지는 주로 내뢰설계에 그 목적이 있지만 전력계통의 안정도, 전력계통의 고장검출과 철탑주변의 접촉전압 및 보폭전압에도 영향을 미치고 있는 것이 사실이다. 특히 전력계통에서 지락사고가 발생할 경우 지락전류가 송전철탑에 시설되어 있는 가공지선과 대지로 분류하는 정도에 따라 지락지점에서의 대지전위 상승이 크게 좌우된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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