전력용(電力用) 병렬(竝列) 콘덴서는 변전소(變電所)에서 설치되어 계통(系統)의 전압조정 및 역률개선에 사용되어 왔으며 콘덴서의 원-용(元-用) 범위를 송전전선(送電電線)의 직렬(直列)보상에까지 활용하게 되어 선로의 운용도(云誘導) reactance를 보상함으로서 등가적으로 선로의 길리을 단축시키게 되어 장거리, UHV 손전선(送電線) 및 배전선(配電線)에 채용(採用)되고 있다. 본(本) 연구는 각국에서 채용되고 있는 직렬(直列)콘덴서 보상방식을 우리나라의 모델 선로에 적용시켰을 경우에 대한 전압(電壓), 전류(電流) 전력(電力) 및 전력손실(電力損失) 등의 제특성에 대하여 고찰한 결과이다.
전차 선로용으로 적용되는 직류 피뢰기의 설계 기술을 소개하였다. 현재 국내에 사용되는 전차 선로 서지 보호용 직류 피뢰기는 전량 수입에 의존하고 있다. 안전한 피뢰기를 설계하기 위해서 적용 구간의 임펄스 서지 환경을 파악하고 이에 맞는 적절한 내량의 피뢰기를 설계하는 것이 요구된다. 특히 직류 구간의 경우 과도 서지 발생의 형태가 기존 계통 환경과 다르기 때문에 피뢰기 보호범위와 정격의 설정에 주의가 요구된다.
시대가 변화 하면서 선로손실 및 전압강하문제에 많은 관심을 가지게 되면서, 현재 사용중인 선로 정수값에 대한 고찰을 필요로 하게 되었다. 본 논문에서는 배전선로정수에 대한 현황 및 근거를 확인하고, 또한, 선종별로 장주의 배치에 따른 인덕턴스값 및 온도변화에 따른 교류저항값등에 대한 분석 내용을 소개하기로 한다.
전력계통의 고장용량 억제를 위한 송전망 구조의 방사상화는 경제적이고 적용이 간단하다는 장점을 갖는다. 그러나 선로개방에 따라 선로조류의 편중과 모선전압의 변동이 발생하기 때문에 계통의 안정성 검토가 전제되어야 한다. 본 연구에서는 고장용량의 감소를 목적으로 하면서 선로조류와 모선전압에 대한 제약조건이 반영되는 최적화 문제를 다룬다. 최적성의 향상을 위해서 호필드 신경망이 사용되며 이를 위해서 관련된 가중행렬 식을 유도한다.
국내에서 CCPU(Cable Covering Protection Unit)의 결선방식은 97년 이전에는 대지간 방식을 취하였고, 97년 이후에는 교락 비접지 방식을 채택하여 적용중이다. 따라서 국내 선로 중에 97년 이전 준공되어 97년 이후에 증설한 선로에서는 CCPU의 연결방식이 대지간 및 교락 비접지 방식이 혼용되어 사용되어 왔다. 본 논문에서는 CCPU의 결선방식이 혼용된 선로에서 문제점을 규명하고 개선안을 제시하였다.
한국에 고속 철도가 도입됨에 따라 고속 철도 전용의 선로 설계 시스템이 필요하게 되었다. 그러나 이러한 고속 철도 전용의 시스템은 국내에서 개발되지 않아, 외국의 시스템을 사용하는 경우가 많았다. 따라서 본 논문에서는 한국 실정에 맞는 고속 철도 자동 선로 설계 시스템을 설계하고 구현해 보았다.
전력 계통에서는 순간적인 고장을 제거하고 양질의 전력공급을 지속시키기 위해 재폐로가 사용된다. 계통에서 고장검출 이후 차단기가 개방 되면, 전송 선로에 포획전하가 발생하여 높은 잔류 전압을 발생 시키고, 이러한 포획 전하는 선로의 재폐로시 과전압, 과전류를 발생시킨다. 재폐로시 포획 전하에 의한 과전압은 pre-insertion 저항을 삽입함으로서 경감시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 포획 전하에 의한 영향을 EMTP를 통하여 분석하였다.
본 논문에서는 다단 결합선로 여파기(edge coupled-line filter)의 입출력단을 탭 선로(tapped-line)의 형태로 구현하기 위하여 등가회로 기반의 새로운 설계법을 개발하여 적용하였다. 다단 결합선로 여파기는 입출력단의 선로 간격이 매우 좁아서(수 mil) 제작하기가 힘든 결함이 있는데, 이를 탭 선로로 대체함으로써 제작 시 오차에 덜 민감하고 밀링머신으로 쉽게 제작할 수 있도록 하였다. 또한, 본 논문에서 제안된 간단한 설계법을 사용하면 20 GHz 이하의 주파수 대역에서 20 % 이하의 대역폭 특성을 갖는 탭 선로의 파라미터를 얻을 수 있으며, 이를 바탕으로 정확한 탭 선로 여파기를 설계할 수 있다.
평판형 결합 선로를 이용한 Marchand 발룬의 합성 기법을 제시하였다. 이러한 형태의 발룬이 갖추어야할 설계 조건에 대해서 살펴보고, 설계 조건에 부합하는 발룬의 합성을 전송선 등가회로를 통해 간편하게 모델링 할 수 있음을 보였다. 합성된 발룬은 equi-ripple 대역 통과 특성을 나타내고, 일반적 인 평판 구조에서 구현하기 어려운 평형 선로 없이도 크기가 같고 위상이 반대인 평형 신호를 얻을 수 있다. 결합 선로를 이용한 Marchand 발룬의 구현에 많이 사용되는 다중 결합 선로의 물리적 구조와 발룬의 합성에 필요한 요소값들 사이의 관계를 해석하는 방법도 소개하였다. 이상의 방법들을 이용하면 평판 구조의 다중 결합 선로를 갖는 Marchand 발룬의 체계적인 설계가 가능하다.
본 논문에서는 기존의 고압배전선로에 설치되어 운용되고 있는 선로전압조정장치(Step Voltage Regulator, 이하 SVR)의 최적 전압조정 알고리즘을 제시하고 이를 이용하여 수용가전압을 평가할 수 있는 최적 평가시스템을 제시한다. 현재 SVR은 일정전압 송출방식을 사용하고 있지만, 대규모의 태양광, 풍력 등의 분산전원이 배전계통에 도입되는 경우, 전압품질[과전압/저전압] 문제점을 발생시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 선로전압조정장치의 LDC운용에 필수적인 정정치를 계산하기 위하여, 비선형 최적화수법인 선형회귀법을 사용하여 선로전압조정장치의 최적 운용 알고리즘을 제시하였고, 제안한 알고리즘을 바탕으로 평가시스템을 제작하여, 분산전원의 타입과 연계용량에 따라 다양한 시뮬레이션을 수행하여 제안한 알고리즘의 유효성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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