• 제목/요약/키워드: Power System Control and Operation

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고온 환경에서의 전투차량용 BLDC 모터 신뢰성 향상에 관한 연구 (A Study on Reliability Improvement of BLDC Motor for Combat Vehicle in High Temperature Environment)

  • 윤효진;남윤욱;박경식
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.97-102
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    • 2018
  • Combat vehicles require high levels of maneuverability, firepower, armor, and operability. A high-performance power system is required for optimal maneuverability. The fuel pump which supplies fuel stably is very important to achieve this. The fuel pump consists of a pump part, a motor part, and a control part. It is equipped with a BLDC motor. Numerous failures of the fuel pump occurred during vehicle operation when exposed to vibration, shock, and high temperature. The cause of failure was confirmed to be stator slip of the BLDC motor. Stator slip is a consequence of the interference loss between the stator and the housing of the motor part in an high temperature environment. The failure of the fuel pump was solved through size control of the motor housing and the stator. We performed vibration testing at high temperature for verification. This study contributes to improving the reliability of combat vehicles.

전류 고조파 관찰을 통한 영구자석 동기전동기의 권선 단락 고장 진단 기법 (A Fault Detecting Scheme for Short-Circuited Turn in a Permanent Magnet Synchronous Motor through a Current Harmonic Monitoring)

  • 김경화;구본관;정인성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.167-178
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    • 2010
  • 영구자석 동기전동기에서 고정자 권선의 단락으로 인해 발생하는 권선 고장을 동작 중 실시간으로 검출할 수 있는 고장 진단 기법을 제시한다. 제안된 기법은 고조파 분석을 통해 q축 전류의 2차 고조파를 관찰함으로서 이루어지며 고장이 없는 정상 조건에서의 고조파 데이터와 비교를 통해서 고장을 판별한다. 임의의 정상 동작 조건에서의 고조파 데이터는 선형 보간법과 몇 개의 사전 측정된 고조파 데이터를 통해서 구해진다. 제안된 고장 검출 기법의 타당성을 입증하기 위해 내부 고정자의 권선 단락이 가능한 전동기가 제작되었으며 전체 구동 시스템과 고조파 분석 알고리즘 및 고장 검출 알고리즘이 DSP TMS320F28335에 의해 구현되어 실험이 수행된다. 제안된 방법은 부가적인 진단 장비를 필요로 하지 않으며 정상 상태 조건만 만족된다면 동작 중 실시간으로 고장을 검출할 수 있다.

자동차 고광도 방전 램프용 안정기의 효과적 드라이브에 관한 연구 (A Study on an Effective Drive of High Intensity Discharge(HID) Lamp Ballast for Cars)

  • 정강률
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제55권4호
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    • pp.231-237
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    • 2006
  • This paper proposes an effective drive of high intensity discharge (HID) lamp ballast for cars. All control functions of the proposed ballast are implemented using a low-cost single chip microcontroller, PIC16C73 to optimize the total system size and to minimize cost through minimization of total component number. The proposed ballast generates high open-circuit voltage to ignite the lamp and is controlled to supply effectively the power required to shorten warm-up period after the breakdown. The DC-DC converter of the DC-AC converter part of the ballast utilizes the flyback converter topology that can minimize component number. Also, because to more minimize the ballast size, the transformer size must be minimized, for this, PWM (Pulse Width Modulation) pulses are generated with high frequency using the PWM module of the microcontroller. An analysis for this is explained, briefly. As if the operation of the lamp and ballast arrives at steady-state, then the ballast must AC-control the lamp, for this, the microcontroller utilizes the other PWM module. And the part related to the igniter is explained, briefly. It is shown through experimental results that the controller of the proposed ballast has good performance for the HID lamp for cars.

협조 제어를 이용한 분산전원 연계 배전계통의 전압조정 방식 개발 (Development of a Coordinated Voltage Regulation Scheme in Distribution Networks with Multiple Distributed Generations)

  • 오윤식;조규정;김민성;김지수;김철환
    • 전기학회논문지
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    • 제66권9호
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    • pp.1309-1316
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    • 2017
  • As penetration level of Distributed Generations (DGs) on weak distribution networks gets higher, voltage rise problem can often occur due to reverse power which is not expected in conventional distribution networks. It, however, cannot be effectively solved by using conventional voltage regulating devices such as On-Load Tap Changers (OLTCs), Step Voltage Regulators (SVRs) because those do not consider the presence of DGs when determining relevant setting parameter for voltage regulation. This paper presents a scheme for voltage regulation using coordinated control between OLTC and DGs which can actively participate in the regulation. The scheme decides which device should be operated first based on the characteristics of regulating devices, in order to prevent unnecessary operation of output changes of DG and excessive tap changing operation of OLTC. Computer simulations considering daily irradiation of PV and load curve are performed by using MATLAB Simulink and performance comparison between the presented scheme and conventional ones is also made. It can be concluded from simulation results that the scheme presented is very effective to regulate voltages in distribution networks with multiple DGs.

Aspen $Dynamics^{TM}$와 ACM을 이용한 용융탄산염 연료전지 시스템의 모사 및 제어 (Simulation and Control of the Molten Carbonate System using Aspen $Dynamics^{TM}$ and ACM)

  • 전경연;곽하연;경지현;이태원;문길호;이기풍;류아림;양대륙
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권4호
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    • pp.423-431
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    • 2011
  • 최근 대체에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 수소에너지를 기반으로 하는 차세대 발전 장치인 연료전지 관련 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 특히, 고온 연료전지의 대표적인 형태인 용융 탄산염 연료전지(MCFC: Molten Carbonate Fuel Cell, 이하 MCFC)는 전력사업용으로의 높은 가능성을 인정받아 화석연료를 대체할 발전방식으로 평가 받고 있다. 본 연구에서는 Aspen Custom Modeler($ACM^{TM}$)에서 평형반응식을 이용하여 스택 모델을 구성한 후, Aspen $Plus^{TM}$에서 BOP(Balance of Plant) 시스템과 스택을 연결하여 전체 MCFC 발전 시스템의 정상상태를 모사하였다. 모델의 유효성을 입증하기 위해서 전류밀도, 연료이용률, S/C ratio, 재순환 흐름 비와 같은 주요 조업변수에 따른 셀 전압, 전력, 효율 등 시스템의 성능을 분석하였다. 그리고 Aspen $Dynamics^{TM}$에서 PID제어 방식을 적용하여 제어루프를 구성하였고 부하변화, 설정점 변화, 재순환 흐름비 변화에 따른 각각의 사례연구를 통하여 전체 시스템의 성능변화를 예측하였다. 그 결과 연료이용률과 전류밀도의 변화에 따른 전체 시스템의 최대 발전 효율 및 출력전압을 위한 운전조건을 제안하였다.

레이저 추적 시스템을 위한 레이더 시스템 개발 (Development of Radar System for Laser Tracking System)

  • 성기평;임형철;최만수;유성열
    • 우주기술과 응용
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    • 제4권1호
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    • pp.1-11
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    • 2024
  • 한국천문연구원이 개발한 인공위성 레이저 추적 시스템(satellite laser ranging, SLR)은 지상에서 극초단파 펄스 레이저를 발진하여 우주물체를 추적하는 관측 영역에서 레이저에 의해 비행체가 피폭되지 않도록 사전에 이를 탐지하고, 레이저 발진을 중지시키는 것을 목적으로 비행체 감시 레이더 시스템을 거창 SLR 시스템에 개발하였다. 개발한 비행체 감시 레이더 시스템은 고주파대역(X-band) 레이더로 SLR 시스템이 지향하는 방향에 라디오 주파수(radio frequency, RF) 펄스 신호를 송신하고 수신하는 RHS(radar hardware subsystem)와 SLR 운영시스템과 인터페이스를 유지하면서 RHS로부터 획득한 RF 펄스 신호를 바탕으로 비행체 검출 여부 판단 및 레이저 발진을 중지시키는 MCS(main control subsystem)로 구성하였다. 본 논문에서는 비행체 감시 레이더 시스템을 구성하는 RHS와 MCS 설계 내용을 기술하고, SLR 운영시스템과의 인터페이스 및 운용 시나리오를 제시한다. 개발된 비행체 감시 레이더 시스템은 항공기를 이용한 실증 시험을 통해 비행체 검출 및 레이저 중지 신호를 발생하는 것을 확인하여 검증하였다.

PR제어기를 이용한 단상 계통 연계형 태양광 인버터 설계 (PR Controller Based Current Control Scheme for Single-Phase Inter-Connected PV Inverter)

  • 부우충기엔;성세진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.3587-3593
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    • 2009
  • 최근 태양광 시스템에서는 기존의 태양광 시스템을 계통과 전원으로 상호 접속하는 것에 대한 연구에 관심이 모아지고 있다. 단상, 삼상 시스템에 관계없이 태양광 시스템에서 태양광 인버터는 계통연계 동작에 중요한 역할을 하기 때문에 전체 시스템에서 핵심요소로 고려된다. 태양광 인버터를 제어하기 위해서는 부하 전류 조절이 핵심요소 중 하나이다. 일반적으로 태양광 인버터에서 이용되는 PI 제어기는 정상상태 오차와 왜란에 취약하다는 단점을 가지고 있기 때문에 실제 시스템에 완벽하게 적용하기에는 무리가 있다. 특히, 이는 고주파영역에서의 PI와 PR 제어기의 성능을 비교해보면 알 수 있다. 이 논문에서 제시된 PR 제어기는 무한 이득을 교류 기본파 성분에 넣을 수 있기 때문에 PR 제어기는 회전좌표계의 PI 제어기에서 사용되는 디커플링 기법과 복잡한 변환 없이 제로 정상상태오차에 도달할 수 있다. 그렇기 때문에 이 논문에서는 PI 제어기를 대체하는 이론적 분석을 통해 PR 제어기를 설계하였다. 논문에 제시되어 있는 이론을 바탕으로 한 PR 제어기를 고정 소수점 연산방식의 32비트 마이크로컨트롤러 DSP320F2812를 기반으로 한 3kW 프로토타입 태양광 인버터에 적용, 평가하였다. 또한 태양광 인버터의 제어 성능을 시뮬레이션과 실험결과를 통하여 보여주고 검증하였다.

원전 디지털 I&C 계통 고장예측을 위한 신뢰도 함수 추정 인공지능 모델 비교연구 (Comparative Study of AI Models for Reliability Function Estimation in NPP Digital I&C System Failure Prediction)

  • 이대영;이정훈;양승혁
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • 원전 계측제어계통은 정상운전 시 자가 진단기능의 유지보수를 위해 일정 주기로 건전성을 확인하고 있으며, 계획예방정비 기간 동안 기능 및 성능점검을 실시하여 필요한 경우 유지보수를 하고 있다. 하지만 원전의 정보를 계측하고 제어하는 계측제어계통에서도 선제적으로 고장을 진단하고 대처하여 사고전파를 방지할 수 있는 기술개발이 필요하다. 이에 본 논문에서는 계측제어 장비의 환경조건과 자가 진단 데이터를 활용한 신뢰도 함수 추정 방안을 연구하였으며, 고장데이터의 획득을 위해 계측제어 장비의 부품에 대한 Feature 별 확률분포를 가정하여 가상 고장데이터를 생산하였다. 이러한 고장데이터를 바탕으로 생존분석에서 활용되는 대표적인 인공지능 모델(DeepSurve, DeepHit)을 이용하여 신뢰도 함수를 추정하였고, 그와 동시에 전통적인 준모수적 방법론인 Cox 회귀모델을 통해 신뢰도 함수를 추정하여 환경조건과 진단 데이터를 바탕으로 한 잔여 수명 계산을 통해 적용 가능성을 확인하였다.

텍스타일 터치센서를 활용한 스마트폰 제어 기능 재킷 개발 (Development of Smartphone Control Jacket Using Textile Touch Sensor)

  • 박진희;김지선;김주용
    • 패션비즈니스
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    • 제24권5호
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    • pp.140-157
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    • 2020
  • The purpose of this study is to develop three functions for smartphones and PCs using a textile touch sensor in an everyday sports jacket and to present their usefulness; to this end, we have developed a mutual capacitive textile touch sensor and corresponding structure, and we have implemented three functions into a textile touch sensor jacket, of which we also conducted a usability evaluation. The jacket has a sensor on the wrist of the left sleeve and a device on the left arm. The sensor system can be divided into three main categories: a sensor acting as a switch, a circuit connecting the sensor and the device, and the device that acts as power control and system on/off. The functions are implemented in the texture touch sensor jacket in three modes: cell phone mode, music mode, and PPT presentation mode. We conducted an evaluation of each function in each mode, which indicated that all functions performed well without errors and that the switch had excellent operation for the number and intensity of touch. In terms of usability in a humid environment, the performance of touch functions was found to be equally implemented. In the temperature environment, neither high nor low temperatures caused issues with the functions. A wearing satisfaction assessment evaluated psychological satisfaction, clothing convenience, device convenience, device usability, and device effectiveness. This research jacket is thought to be desirable for the relatively bendable, flexible, and intimate sensor used on the clothing, and the circuit made of conductive fabric tape.

3kW급 옥외형 태양광 인버터의 효율개선을 위한 냉각시스템 연구 (A Study on Cooling System for Efficiency Improvements of 3kW Outdoor Type Photovoltaic Inverter)

  • 김민석;박의종;김용재;오보석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.617-624
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    • 2014
  • 최근 태양광 발전 산업에서 가격매입제도가 도입되면서 주목받고 있는 태양광 인버터는 대부분 개방형 통풍구조로 인해 기후변화에 유연하게 대응하지 못하고 설치환경에 따라 이상동작이 발생하여 효율 및 수명이 감소하는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하고자 외부환경에 영향을 받지 않도록 밀폐형 구조를 사용하고 계절별 온도에 따른 변화에 쉽게 대응하도록 새로운 냉각시스템을 부착한 친환경 태양광 인버터를 개발하고자 한다. 또한 냉각시스템의 소비전력을 최소화 하기위해 인버터 내부에 부착한 냉각시스템의 최적 구간을 도출하고 사용 냉각장치의 개수를 결정하여 인버터 효율을 향상시키고자한다.