최근 제어설비 계통은 전력변환장치와 센서등의 사용이 증가함에 따라 많은 노이즈가 발생되어 설비의 오동작이나 제어 회로의 메모리 손실과 같은 문제들이 야기되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 다양한 제어설비 계통에서 발생되고 있는 노이즈의 특성을 계측하고 분석하였다. 또한 NCT, 등전위 접지, PNR, 노이즈필터 등을 사용한 노이즈저감 대책을 적용한 결과로 이들 대책들이 노이즈 문제 해결에 매우 효과적임을 확인하였다.
본 연구에서는 Fuzzy Goal Programming을 이용하여 배전계통에서 분산형 전원의 설치 및 운영에 대한 새로운 방안을 제시하였다. 분산형전원의 설치 및 운영을 위하여 최적화 알고리즘의 탐색공간의 크기를 줄이면서 계통상황 변동에 적합하게 정식화하였다. 특히, 목적함수인 계통 유효전력손실과 제약조건인 분산형전원의 수 또는 총용량 및 모선전압에 대하여 각각의 부정확한 성질을 평가하기 위하여 퍼지 Goal Programing으로 모델링 하였으며, 유전알고리즘을 사용하여 최적해를 탐색하였다.
최근 제어설비 계통은 전력변환장치와 센서의 사용이 증가하여 많은 노이즈가 발생되고 있다. 이 노이즈로 인해 설비의 오동작과 제어 회로의 메모리 손실이 발생된다. 따라서, 본 논문에서는 제어설비 계통의 노이즈 발생량을 계측 분석하였고, 이에 따라 NCT, 등전위 접지, PNR, 노이즈필터와 같이 노이즈 감소를 위한 효과적인 보호설비를 적용하였고 계측 결과를 제시하였다.
본 논문은 트렌스포머를 제거하고 부분공짚 스위칭 기법올 적용한 승.강압초퍼와 고효율의 PWM 인버터를 결합한 트렌스포머리스형 계통연계 시스템을 구성하게 되므로 소형경량화가 가능하며, 비용저지감과 신뢰성 향상을 도모할 수 있다. 이러한 시스템의 장점으로서는 태양잔지의 발전전압의 크기에 관계없이 임의의 전력올 부하와 계통에 송전할 수 있으며, 계통과 동상의 신호로 제어함으로서 상 고역률올 얻을 수 있다.
전력산업 구조개편시 효율적인 계통운용을 위하여 계산시간이 빠르고 신뢰적인 연계계통에서의 수송능력을 산정하는 알고리즘개발에 관한 연구는 필수적이라고 할 수 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 효율적인 수송능력산정문제의 정식화 및 수송능력 산정시 초기 최대수송능력을 계산한 다음, 이로부터 계산된 발전기 출력의 초기값을 이용함으로써 수송능력계산의 수렴속도를 개선할 수 있는 방법을 제시하였다. 또한 이를 시험계통에 적용하여 본 연구의 타당성을 검증하고 유용한 정보를 도출하였다.
배전계통에서의 사고 발생시 정전으로 인한 수용가의 손실을 최소로 하기 위하여 정전구역에 대한 신속한 복구가 이루어져야 한다. 본 논문에서는 배전계통의 정전복구를 위한 전문가 시스템을 제안하였다. 제안된 전문가 시스템은 복구과정에서 전문가의 경험적 규칙을 이용함으로써 복구에 소요되는 스위칭 횟수를 최소화 하도록 하였다. 복구 과정은 일반적인 위상구조 지식 기반의 응용을 통해 전문가 시스템의 상태공간에서 타당한 경로를 찾는 문제로 표현하였다. 또한, 다양한 배전계통 구조를 고려하기 위해 다중 부하절체 기법을 제안하였다.
본 논문은 대전원 탈락 사고시 계통의 지나친 주파수하락을 방지하기 위하여 주파수하락의 초기변화율을 근거로 하여 적정부하를 차단할 수 있도록 저주파수계전기의 합리적인 정정방법을 제시한다. 본 연구에서의 부하차단 전략은, 주파수가 59.5[Hz]에 이를 때 부하차단 제1단을 일으키고 제1,2단에의 크기가 주파수하락의 초기변화율을 근거하여 주어진 계통외란의 크기인 총 정태부하 차단량의 1/2이되도록 정정하였다. 그 결과 새로 제안한 방법이 주파수 회복특성에 있어서 종래의 방법보다 더 효과적임을 알 수 있다.
현재의 배전계통의 전압은 변전소에서 단방향 조류를 고려하여 LCD에 의한 전압조정방법으로 ULTC 변압기의 탭을 변환하여 공급전압을 적정범위 내에서 유지되도록 운전하고 있다. 그러나 현재의 배전계통 운용은 소용량에서 대규모 용량에 이르기까지 다양한 용량의 PV 시스템이 배전계통에 연계되어 운전되는 것을 반영하지 못하고 있는 실정이다. 때문에 다수의 PV 시스템이 계통에 연계되어 양방향 조류가 발생하고 이로 인해 연계점의 전압변동이 발생하여도 이를 효과적으로 조정하지 못하여 계통의 전압이 적정범위 내에서 운용되지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 다수 PV 시스템의 연계에 따른 양방향 조류의 발생을 고려하고 연계점의 전압변동에 따른 계통의 전압을 효과적으로 제어할 수 있도록 실시간 감시가 이루어지는 PV 시스템의 특징을 이용하고 기존의 LDC 전압조정방법을 개선하여 PV 시스템 연계 시에도 변전소에서 계통의 전압을 적정범위 내에서 조정할 수 있는 개선된 전압조정방법을 제안하였다.
화석에너지의 고갈과 환경오염 문제를 해결하기 위한 대안인 신재생 에너지를 이용하는 분산발전 시스템은 핵심 구성 요소인 PWM 인버터의 전력제어가 요구된다. 본 논문에서는 단상 계통연계 인버터 시스템의 전력제어를 위해 계통 임피던스를 고려한 SRF(synchronous-reference-frame) 전력제어 방법을 제안한다. 제안한 SRF 전력제어 방법은 복잡한 계통 임피던스의 추정 없이 계통 임피던스의 공칭값(nominal value)에 기반해 단상 인버터에 전압 기준값(reference)을 제공하여 독립운전 모드와 계통연계 모드에서 모두 운전이 가능함을 나타내었다. 또한, 유효전력과 무효전력의 독립적인 제어가 가능한 장점을 가진다. 계통을 포함하는 시뮬레이션을 통해 제안한 SRF 전력제어 방법의 타당성을 검증한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 SRF 전력제어 방법을 통해 단상 계통연계 인버터 시스템의 전력 흐름을 적절히 제어할 수 있음을 보여주고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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