• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
• /
• pp.1883-1884
• /
• 2006

원자력발전소는 원자로의 증기발생기에서 생산한 증기의 압력으로 터빈발전기를 돌려서 발전을 하고 있다. 터빈속도를 제어하는 디지털식 터빈 조속기는 마이크로프로세서를 기반으로 하는 디지털식 제어기가 널리 사용하고 있으며, 조속기에 사용되는 제어기는 빠른 제어 응답성과 높은 신뢰성을 요구하고 있으므로 제어 프로그램의 실행속도에 따라서 제어의 특성과 질이 좌우 될 수 있다. 디지털식 제어기는 제어프로그램을 순차적으로 반복 실행하며, 중요도에 따라서 몇 개의 그룹으로 나누어 실행 주기를 달리함으로써 제어기의 과도한 부하율을 피하고 있다. 이렇게 함으로써 빠른 제어 응답성과 시스템 안정성을 모두 만족하는 실행주기로 최적화하는 과정이 필요하여 본 시험을 하였으며 이러한 제어특성을 사전에 확인하여 원자력발전소의 아날로그식 조속기를 디지털식 조속기로 개선을 하고자 시험한 사례를 소개한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
• /
• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.52-55
• /
• 1999

디지털 시스템의 발전으로 발전소의 제어시스템도 디지털시스템으로 설비개체가 많이 시행되고 있다. 발전소 제어설비중에서도 아직 연구개발이 미진하고 상대적으로 낙후된 터빈 조속기 제어 분야는 최근 몇 년전부터 연구개발이 진행중이다. 본 논문에서는 수력발전소 수차제어시스템을 개발하기 위한 기본 단계로 수력 터빈-조속기 모델과 기계유압식 조속기의 모델을 검토해 보고 디지털 제어시스템으로 개조하기 위한 디지털 PID 모델을 제시하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.116-122
• /
• 2010

이 논문은 발전소의 터빈 조속기가 장기사용으로 노후화되어 설비를 개선한 내용이다. 고리 원자력 제1호기에서 운전 중이던 기존의 아날로그 터빈 조속기를 철거하고 신규 개발한 디지털 조속기로 교체하는 과정과 동적 모사장치를 이용하여 현장 적응시험을 수행하였다. 이 결과를 토대로 원자력 증기터빈 조속기의 프로그램을 제안한 내용을 기술하고 있다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
• /
• pp.79-82
• /
• 2006

본 논문은 원자력 발전소의 주요 제어계통 중에서 터빈 조속기 제어계통에 관련한 성능평가를 목적으로 한다. 터빈 조속기 계통은 고압의 유압계통으로 구성되어 있어 구동설비가 복잡하다. 복잡한 기계설비는 운전 중 많은 오동작에 의한 고장을 일으키고, 유지보수에 어려움이 있다. 이러한 복잡한 기계설비에 있어 운전원에 의한 기계성능 평가는 불리한 점이 많다. 예를 들어 서로 다른 시간에서 일어나는 같은 상황에 대해 다른 판단을 내릴 수 있다는 점이다. 터빈 조속기 계통의 기계설비에 있어서 터빈 밸브 유압공급 및 구동장치는 각 터빈벨브 자체에 부착되어 있어 터빈벨브를 동작시킨다. 터빈벨브들은 구동기 유압 서보실린더(Actuator Hydraulic Servo Cylinder)에 의해 열리고 압축된 스프링에 의해 닫힌다. 이러한 시스템을 진단하기 위해서 본 논문에서는 밸브의 내부 압력의 특징정보를 입력으로 하는 퍼지이론을 적용하여 터빈 밸브 구동설비의 성능을 판단하고자 한다. 퍼지이론에 적용하기위해 터빈 조속기 제어계통의 고압 터빈 조절 벨브와 고압 터빈 정지 밸브의 압력변화 데이터를 이용한다. 퍼지이론의 적용과정에서 퍼지 Rule은 실제 운전원이 압력변화 데이터에 대한 판단기준을 근거로 하여 정하기로 한다. 그리고 퍼지이론에 적용한 결과를 분석하고 실제 터빈 조속기 계통의 전문가가 판단 결과와 비교하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
• /
• pp.285-287
• /
• 2006

본 논문은 일반적인 최적조류계산에 조속기 모델을 포함한 조속기 최적조류계산 알고리즘을 제시한다. 최적조류계산 문제를 풀 때 무효전력 최적화 문제의해를 제시하는데 있어 유효전력의 분배는 조속기 모델에 따라 자동적으로 배분되므로 무효전력원 및 발전단 단자 전압의 조절을 통하여 무효전격 최적화를 수행할 수 있다. 이는 mid-term 상태에서의 최적해를 제시하고자 할 때 보다 실효성을 가진다. 또한 계통상태의 변화에 따른 주파수 변화에 대한 정보를 추가로 얻을 수 있어 다양한 응용분야에 활용성이 높다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
• /
• pp.268-270
• /
• 2002

본 논문에서는 댐핑이 고려된 전력계통에서 동요시 안정도를 향상시킬 수 있는 확장된 PI제어를 이용한 조속기 제어기를 제안하였다. 전력계통에서의 동요는 대부분 고장기간 동안에 발전기에 저장된 과잉운동에너지에 의해 발생한다. 계통이 안정하도록 하기 위해서 과잉에너지를 효과적으로 다루려면 보통 직접법을 사용된다. 과잉에너지를 제어하기 위한 직접적인 방법으로는 LFC(Load Frequency Control)의 궤한이 활용된다. 확장된 PI제어 방식이 적용된 제어기는 지역내에서와 지역사이에서의 동요를 감쇄시키기 위한 조속기에 적용될 수 있다 또한 제안된 제어기는 조속기에 스팀밸브 제한 조건이나 발전율 제약조건(Generation Rate Constraint; GRC)과 같은 특이점이 존재할 때에도 우수한 성능을 보여주었다. 시뮬레이션은 두지역의 다기계통에서 부하를 변화시켜가며 실시하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 PI 제어기를 기존의 PI 제어기와 비교하여 매우 향상된 성능을 보여주었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.355-356
• /
• 2014

본 논문에서는 독립형 마이크로그리드에 적용되는 디젤발전기의 동작을 해석하고 디젤발전기의 실제 시스템에 대하여 고려한 모델링 및 제어에 대하여 서술한다. D-Q축의 임피던스가 서로 다른 돌극형 디젤발전기로, 제어는 조속기와 여자기로 나뉘며 엑추에이터, 디젤엔진, 그리고 여자기의 응답속도를 고려하여 모델링하였다. 조속기는 주파수를 60Hz로 유지하고 유효전력을 지령치만큼 발전한다. 여자기는 전압을 $380V_{LL}$로 유지하고 무효전력을 0으로 만드는 제어를 수행한다. 본 논문에서는 독립형 마이크로그리드에 적용되는 50kVA 디젤발전기의 조속기와 여자기를 모델링 및 제어하고 MATLAB/Simulink를 통해 디젤발전기의 동작을 해석하여 독립형 마이크로그리드에서의 운전 타당성을 증명하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.164-165
• /
• 2011

본 논문에서는 전력계통의 동요시 넓은 범위의 안정영역을 확보하고 발전기의 댐핑을 향상시킬 수 있는 새로운 조속기 제어기를 제안한다. 전력계통의 안정도는 대부분 고장기간 동안 발전기에 축적된 잉여 운동에너지에 크게 영향을 받기 때문에 이러한 잉여에너지에 대한 효과적인 제어는 조속기를 통해 이루어 질 수 있으며, 전력계통 안정도를 향상시킬 수 있는 가장 직접적인 방법이다. 제안된 Output Feedback 제어기는 모든 주파수 조절상수(R)에 대해 넓은 범위의 안정성을 보장하고, 미분기를 대신할 수 있도록 발전기 동요방정식을 적용한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.452-454
• /
• 2008

본 논문에서는 실험적으로 구한 엔진 토크 참조 표를 이용하여 엔진의 비선형 모델을 구하고 이를 각각의 운전 점에 대해 선형화한 엔진 모델을 제시하였다. 이러한 선형화된 엔진 모델을 이용하여, 전기식 조속기를 사용한 디젤 엔진의 속도 제어에 있어 발생하는 안정성 문제를 해석하였다. 제시한 디젤 엔진 모델을 이용하여 속도제어기의 비례, 적분 미분 이득을 설정하고 이 값을 바탕으로 모의실험 및 실험을 통하여 제시한 모델의 타당성을 검증 하였다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.625-632
• /
• 2022

국내 전력계통에 부하추종운전 중인 가스터빈 발전기들은 정격 주파수 유지에 큰 역할을 하고 있지만 종종 주파수 제어가 불량한 경우도 발생한다. 이에 가스터빈 속도제어 장치인 조속기의 제어 특성을 살펴보고 고장 유형을 분석한 후 사안 별로 대책을 제시하였다. 그리고, 가스터빈은 연료제어의 빠르기에 따라 주파수 회복에는 도움을 되지만 연소실 온도가 급격하게 변동하고 연소진동이 발생하는 등 안정운전을 저해하는 요소로 작용하기도 한다는 것을 조속기 응동시험을 통해 확인하였다. 따라서, 안정적인 전력품질을 유지하기 위해서는 철저한 설비관리를 수행하고 비례 적분 미분 제어방식에 4차산업의 핵심분야인 기계학습 알고리즘이 융합된 조속기 제어방식의 연구 필요성이 대두되었다.