온라인 전기자동차에 적용된 무선전력전송 시스템의 자기장 설계 기술은 전송되는 전력의 용량, 효율, 누설자기장 세기 등 전기적인 성능변수들을 결정하는 핵심 기술이다. 최대의 전력용랑과 효율을 만들어내면서 동시에 누설 자기장에 대한 전파법의 규격을 만족시켜야 한다. 이를 위해 자기장의 형상화에 영향을 주는 다양한 설계변수를 찾아내고, 변수들의 최적화에 대한 체계적인 접근이 필요한 시점이다. 본 논문에서는 온라인 전기자동차의 자기장 설계에 영향을 주는 설계변수의 특성과, 성능변수에 미치는 영향을 분석하고, 최적의 성능변수를 만들어 내기 위한 방법을 제시한다.

In this paper, a new pickup with compensation winding for KAIST OLEV is proposed. The proposed compensation winding increases induced voltage at a pickup and can be used for tuning of a pickup. The detailed theoretical analysis is given. It is expected to enhance the performance of OLEV pickup,

자계 공진(Magnetic resonance)을 이용한 무선전력전송을 위해 새로운 형태의 동축형 구조를 가지는 자기 공진 코일(Self-Resonant Coil)을 제안한다. 코일은 헬리컬 코일과 동축형 커패시터로 구성된다. 공진 주파수를 조정하기 위해 동축 구조는 병렬로 연결하고, 코일의 Q-factor를 높이기 위해 리츠 코일을 병렬로 연결하였다. 제안된 자기 공진 코일은 소형으로 제작이 가능하며, 우수한 전력전송특성을 가진다.

본 논문에서는 자기공진형 무선전력전송 시스템에서 정류 회로부를 포함하여 시스템의 특징을 해석하였다. 비선형소자가 포함된 정류단을 해석하여 등가 저항으로 모델링하는 방법을 제시하고 이를 통해 시스템의 입력 임피던스를 유도하였다. 또한 정류단에 연결된 부하로 전달되는 출력 전류를 계산하여 전체 시스템의 입출력 전력과 전력효율을 쉽게 얻을 수 있었다.

본 논문에서는 자기 공명 방식의 무선전력전송과 기존의 전자기 유도 방식의 특성을 회로 해석에 K 인버터를 적용하여 비교하였다. K 인버터가 적용된 등가회로를 이용하여 시스템 효율과 임피던스 매칭 조건, 입 출력 전력 값을 유도하였다. 그 결과 최대 효율이 되는 임피던스 매칭 조건을 만족시키면 전자기 유도 방식과 자기 공명 방식은 서로 같은 효율로 전력전송이 가능하였다. 하지만 자기 공명 방식이 전자기 유도 방식에 비해 임피던스 매칭을 할 수 있는 자유도가 더 크고, 입 출력 전력 제어에 있어서 더 나은 장점을 가지고 있었다.

In electromagnetic coupled resonance(ECR) WPT system, the main key for wireless power transmission is the design method of the ECR coils. The ECR coils is classified to the helical coil(3D) type and the spiral coil(2D) type as a coil structure. The pattern of the spiral coil type has been studied in favor of commercialization. In this paper, the design characteristics of the helical coil and the spiral coil is considered using a Vector Network Analyzer. It is analyzed according to the distance of coupling coefficient between the ECR coils. Also, It is analyzed for the relationships such as the maximum transmission efficiency and the resonant frequency depending on the distance between the coils.

The power conversion converter for driving the wireless power transfer system is can be into the two part of the DC power conversion rectifier and the high frequency dc-ac power conversion inverter. In this paper, The operating characteristics of the Class-${\Phi}_2$ resonant inverter have been investigated through by simulation and by experiment. It can be switched at a high frequency without the switching losses and the harmonics are reduced effectively due to the input LC filter. Its switching frequency is 1MHz and the input voltage is 96V which is the output voltage of LLC resonant converter. And its output peak voltage is 170V. The resonant inverter module operated at the commercial power source of 220V was built. And also the electromagnetic coupled resonance coils were designed for wireless power transfer with a 1MHz operating frequency. As a experimental result, the wireless power transmission was confirmed and it is varified the validity of the experiment.

최근 골프에 관한 관심도가 급증하고 있다. 현재 일반인들이 전문적인 골프 자세 교육을 받을 수 있는 교육시설은 비교적 흔하지 않다. 골프에서는 골프공의 위치나 양발너비가 퍼팅에 중요한 요인으로 작용한다. 본 연구는 퍼팅자세를 교정하는데 있어 도움을 주고자 하는 목적을 가지고 진행되었다. 적외선센서를 사용하여 비교적 간편하게 골퍼들의 신발에 탈부착을 할 수 있고 이용하기 간편하게 디자인 하였으며, 이는 보다 정확한 퍼팅자세를 훈련 하는데 도움이 될 수 있을 것이다. 더 나아가 이 실험은 골프뿐만 아니라 자세교정을 필요로 하는 스포츠분야에 적용될 수 있으며 보다 객관화된 데이터를 빠르고 정확하며 실시간으로 측정할 수 있음으로 더 많은 분야에서 사용자들에게 도움이 될 것이라고 사료된다.

본 논문에서는 일반적으로 뇌파, 호흡운동, 표정변화, 심전도, 산소포화도, 인체의 땀 등을 이용하여 거짓말 탐지를 하는 것을 근간으로 하여 일상생활에서 쉽게 거짓말 탐지를 할 수 있는 시스템을 제작하여 제시한다. 이 거짓말 탐지기 시스템 제작을 통해 생체신호를 스마트폰과 연동함으로써 건강기기의 또 다른 방향을 제시할 것으로 기대된다.

본 논문에서는 소형 모바일 로봇의 다개체 제어를 위한 테스트 플랫폼 구축 방법을 소개하고, 제안된 테스트 플랫폼에서 일치제어 알고리듬을 이용한 대형 안정화 및 소형 모바일 로봇들의 군집 이동을 모의 실험하여 그 효용성을 알아본다.

In this paper, considerations on correlation between partial discharge and breakdown using void-simulated defect, investigating the characteristics of void discharges. For the purpose, the relationship between PDIV(Partial Discharge Inception Voltage) and BDV(BreakDown Voltage) was analyzed. As a result, it is noticed that the higher PDIV, the higer BDV.

Recently, it is required EV(Electric Vehicles) charging infra construction for approaching to accelerate and to commercialize development of EV. In this study, it was introduced basic overview of EV and charging infra construction. and we're supposed rate of growth and reduction of the number of registered vehicles by considering about last 3 years and supposed automatic number. This paper was produced dissemination if demand of EV would constantly increase. We compared and analyzed the relationship of 5th power supply and power consumption.

In this paper, we investigated the effect of various annealing processes on the electrical characteristics of oxide thin film transistors (TFTs). When we annealed the TFT devices before and after source/drain (S/D) process, we could observe the different electrical characteristics of oxide TFTs. When we annealed the TFTs after deposition of transparent indium zinc oxide S/D electrodes, the annealing process decreased the contact resistance but increased the resistivity of S/D electrodes. The field effect mobility, subthreshold slope and threshold voltage of the oxide TFTs annealed before and after S/D process were 5.83 and 4.47 $cm^2$/Vs, 1.20 and 0.82 V/dec, and 3.92 and 8.33 V respectively. To analyze the differences, we measured the contact resistances and the carrier concentrations using transfer length method (TLM) and Hall measurement.

본 논문에서는 싱글전류센서를 이용하여 브러시리스 직류 전동기의 속도제어시스템 시뮬레이션 방법 및 그 결과을 제시한다. BLDC 전동기 제어에 매우 중요한 역할을 가지고 있는 피드백 센서 방식으로 싱글 전류검출센서를 이용한 속도제어 방법은 모터 설계의 비용을 낮추고, 심플한 제어기 설계를 가능하게 한다. 또한, 전동기에 손상을 줄 수 있는 오류조건을 감지함으로서 신뢰성을 향상시켜 줄 수 있다. 시뮬레이션에 사용하는 BLDC 전동기는 3상 Y결선 전동기를 모델로 하며 MATLAB/SIMULINK를 사용한 시뮬레이션을 수행하여 그 성능을 분석하였다.

본 논문은 압전 폴리머를 이용한 마이크로 에너지 포집 시스템을 설계하여 신발에 접목하고, 보행자의 운동에너지로부터 발생한 전기에너지를 포집하여 원하는 부하를 구동하는 시스템을 제시한다. 또한, 시스템으로부터 발생된 전기에너지를 축전지에 저장하고, 최대 에너지 전력점을 보증하기 위하여 전류 불연속 모드(DCM; discontinuous conduction mode)로 동작하는 벅-부스트 컨버터를 이용한다. 즉, 본 논문은 압전 폴리머와 전류 불연속 모드로 동작하는 벅-부스트 컨버터를 이용한 마이크로 에너지 포집 시스템을 설계하여 실험을 통해 본 논문에서 제시한 시스템의 타당성 및 본 논문에서 제안한 자가발전 신발을 위한 적용가능성을 확인한다.

본 논문은 최대전력추종 태양광 충전법을 적용한 LED 동기점멸등 제어시스템 설계 및 구현을 목표로 한다. 즉, 선박의 야간 안전항해를 돕기 위한 항로표지인 등부표에 장착되는 LED 동기점멸등의 구동제어 시스템, 최대전력추종 방식의 전류제어 벅 컨버터를 적용한 배터리 충전시스템의 설계 및 구현, 그리고 그 특성파악에 대해 중점적으로 다룬다. 시스템에 적용한 태양광 모듈의 모델링 및 MATLAB 시뮬레이션을 통해 추출한 태양전지 파라미터를 충전회로 시스템에 적용하여 최대전력추종 태양광 충전시스템을 설계하였다. 따라서, 본 논문에서는 원칩 마이크로컨트롤러를 사용하여 최대전력추종(MPPT) 태양광 충전제어시스템과 GPS활용 LED 동기점멸등 구동제어시스템을 구현하여, 그 특성파악을 통한 실시스템 적용가능성을 확인하였다.

본 논문은 불안정한 비선형시스템의 대표적인 플랜트인 도립진자를 이용하여, 비선형시스템의 선형화된 모델링에서 PID제어기와 상태궤환제어기의 제어역할을 연구한다. 우선 선형화시스템에서의 제어기를 구성한 후 회전형 도립진자를 모델링한다. 회전형 도립진자의 모델링은 실린더의 관성모멘트와 진자의 회전중심에 대한 모멘트의 관계를 토크를 기준으로 비선형 동적방정식 형태로 정리한다. 정리된 방정식을 선형화하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 PID제어기와 상태궤환제어기의 제어특징과 성능을 비교 및 연구한다. 테스트용 회전형 도립진자를 이용하여 위에서 구성된 제어기로 제어가능한지 실험한다. 테스트용 회전형도립진자는 RealSYS사의 리얼시스 DSP Inverted Pendulum 2005년 생산품으로 실험한다.

본 논문에서는 RT(Real Time)기반의 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) 설계 및 해석, 평가 플랫폼을 개발하고자한다. GUI(Graphical User Interface)로 제작 된 플랫폼 실행창에서 설계변수의 수치적 입력을 통해 설계 자동화를 구현하며, 수치해석프로그램 FEMM과 연동함으로써 전동의 전자계 해석 및 제어정수의 추출을 수행한다. 아울러 추출된 제어정수를 이용, Simulink의 실시간 시뮬레이션을 통해 IPMSM의 제어를 수행하여 통합적 설계 해석 평가를 도출한다.

본 논문에서는 포토커플러와 DC모터를 이용한 축소형 자동운전 에스컬레이터를 제작한다. 포토커플러는 전기신호를 빛으로 변환하고 그 빛을 다시 전기신호로 전환하는 회로패스이다. 이 축소형 자동운전 에스컬레이터에는 3개의 포토커플러가 사용이 되고 입구에 하나 출구에 두개를 사용하여 입구의 포토커플러가 켜지면 운행이 되고 출구의 두개의 포토커플러 중 2번 포토커플러가 켜지면 안전을 위해 경보음이 울리게 한다. 여기서 에스컬레이터 양축의 힘의 평형을 위해 두개의 DC모터를 사용해 제작하게 된다. 이 축소형 자동 에스컬레이터는 광센서를 이용하여 전기절약과 안전을 생각한다. 직접 제작을 통해 에스컬레이터가 계속 켜져 있지 않고 필요할 때 켜지게 되므로 전기절약이 되고 경보음으로 인해 안전에 유의할 수 있다.

전원부의 Current에 Inductance적으로 유도되어 추가된 Voltage Noise를 측정할 때, 기존의 측정방법에서는 IBIS 1개만을 측정에 사용하기 때문에 Output Current의 정확한 값을 측정하지 못하였다. High Frequency를 사용하는 Device가 증가하고 이에 따른 SI의 정확한 검증에 대한 필요성이 커짐에 따라, 본 연구에서는 Switching Current Source로 Inverter를 사용하여 신뢰할 수 있는 모델을 구현하고 이를 검증한다.

S-Transform은 어떠한 신호의 변환 후 원 신호의 주파수 및 크기를 모두 알 수 있는 효과적인 방법이다. 따라서, 본 논문에서는 IEEE에서 제시한 전력품질 이벤트의 분류를 기반으로 S-Transform 기반의 전력품질 이벤트의 측정지수를 제안하였다. 제안한 측정지수의 효율성을 검증하기 위하여, ATPDraw를 이용하여 고장 및 비선형 부하를 모의하였다. 그 결과를 이용하여 S-Transform을 수행하여 제안된 측정지수의 효율성을 검증하였다.

단로기와 회로 차단기의 스위칭 동작에 의해 발생하는 Very Fast Transient Overvoltage(VFTO)는 변압기, 회로차단기 등 GIS 전력소자에 큰 충격을 주어 잠재적인 위험이 된다. VFTO는 전력기기 소자 및 절연체 손상의 주된 원인이므로 시스템을 설계할 때 반드시 VFTO 최대값을 고려해야 한다. 본 논문에서는 55kV Gas Insulated Substation(GIS)를 분포정수회로기반으로 모델링하여 다양한 투입위상각에 따른 VFTO 상승률을 모의하였다. 이때, EMTP-RV를 이용하여 변압기로 전파된 VFTO를 측정하여 그 경향을 분석하였다.

PV(Photovoltaic) cell의 출력 전력은 일사량이나 온도와 같은 외부환경의 영향을 받아 변화하게 되므로 PV cell은 전압과 전력의 출력에 있어 비선형적이다. 이와 같은 비선형적 관계로 인해 MPPT(Maximum Power Point Tracking)를 수행하는 것이 PV 시스템에서는 매우 중요하다. 본 논문에서는 PV의 전력-전압 출력 특성에서 MPP를 기준으로 양쪽 경사면의 기울기와 Section의 차이를 이용한 새로운 추종법을 제안하였다. P-V 특성 곡선에서 왼쪽 측면에 비해 오른쪽 측면이 큰 기울기를 갖는 동시에 좁은 Section을 가지므로 제안하는 알고리즘은 이러한 특성을 활용한다. 또한 EMTP를 이용하여 제안된 기법의 성능과 동작을 검증하였다.

본 논문에서는 WT(Wavelet Transform)와 SVD(Singular Value Decomposition)를 함께 사용한 WSVD(Wavelet Singular Value Decomposition)를 이용하여 발전기 탈락 시의 전압 변동 특성을 분석하였다. WSVD 특성 분석을 위해 부산 지역의 345kV급 송전계통을 EMTP-RV로 모델링하였으며, 이 계통모델에서 발전기 탈락을 모의하였다. MATLAB을 통해 이 때 측정된 전압의 WSVD를 계산하여 발전기 탈락에 따른 특성을 분석하였다.

본 논문에서는 WT(Wavelet Transform)와 SVD(Singular Value Decomposition)기법을 결합한 WSVD(Wavelet Singular Value Decomposition)를 사용하여, 송전계통에서 부하 탈락 시 나타나는 특성 및 외란검출의 유효성을 분석하였다. WSVD 방식을 이용한 외란검출을 모의하기 위해 EMTP-RV를 이용하여 부산 및 경남 일부지역 345kV급 송전계통을 모델링하였고, 이 계통에서 부하 탈락을 모의하였다. WSVD의 계산은 MATLAB을 통해 수행하였으며, 이 결과를 바탕으로 전력계통에서 부하 탈략량의 변화에 따른 특징을 분석하였다

태양광 발전 시스템은 환경오염을 최소화하고 배전선에 손실을 줄이는 등 여러 가지 이점으로 최근 전력계통 분야에서 계통 연계형 태양광 발전이 각광 받고 있다. 따라서 실제 태양광 발전을 전력계통에 연계하였을 경우의 영향을 분석하기 위해 이를 모델링하고 분석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 EMTP를 이용하여 태양광(Photovoltaic, PV) 발전을 모델링한 후, 태양광 발전의 연계 위치 및 용량을 변화시켜 전력품질을 분석하였다.

화석연료의 고갈은 신재생 에너지의 개발을 가속화 시키고 있다. 태양광발전 역시 대체에너지원으로서 그 중요도가 점차 증가하고 있다. 하지만 일사량이나 기후변화 또는 계통연계 위치에 따라서 태양광 발전의 출력이 변동되어 고조파 성분이 계통으로 유입되면서 장치의 소손 원인이 되거나, 통신유도장해, 보호계전기 오동작 등의 문제점이 발생하고 있다. 따라서 본 논문은 EMTP를 이용하여 온도나 조사량이 변하여 태양광 발전의 출력 변동 시 배전계통으로 유입되는 고조파 성분을 분석하였다.

본 논문은 눈의 무게에 따른 압력센서의 전압변화를 이용하여 모터 구동 제어 및 제설이 가능한 방법을 제안하였다. 자동 제설 장치는 눈의 무게에 따른 압력 센서의 전압변화를 MCU의 내부 ADC를 이용하여 센서의 아날로그 값을 디지털 값으로 변환 한다. 변환한 디지털 값을 이용하여 MCU에서 무게를 판단하고, 그에 따라 모터의 구동을 제어 하게 된다. MCU의 무게 판단은 압력 센서에 가해지는 무게에 따라 변하는 압력센서의 가변저항 특성을 이용하게 되며, 직렬 저항 회로를 구성하여 압력센서의 전압 변화의 값을 ADC의 입력으로 주게 된다. 입력된 아날로그 값을 ADC로 디지털 값으로 변환하게 된다. 변환된 디지털 값을 MCU에서 판단하게 되며, 판단의 결과로 모터의 구동을 제어하게 된다. 즉, 이러한 시스템을 통하여 비닐하우스의 지붕의 눈을 실시간으로 자동 제설하게 된다.

본 논문에서는 기존의 PCR 장비가 가지고 있는 낮은 경제성, 장비의 대형화, 긴 분석 시간 등과 같은 단점을 해결하기 위하여 ATMEGA128 마이크로 칩을 사용 continuous-flow PCR 칩의 온도를 제어 하였다. Polydimethylsiloxane (PDMS)와 산화 인듐-주석(Indium tin-oxide, ITO) 유리 기판을 사용하여 continuous-flow PCR 칩을 제작하였고 PDMS를 주조 하여 마이크로 채널을 형성하였다. 또한 유리 기판위에 ITO 전극을 패터닝하여 마이크로 히터를 제작하였다. 이 결과 continuous-flow PCR 칩에서 빠르고 정확한 온도 제어를 통한 DNA 중합 효소 연쇄반응 결과를 얻을 수 있었다.

본 논문에서는 top-contact 구조의 유기 박막 트랜지스터를 이용하여 정류기와 인버터를 제작하고 전기적 특성을 분석 하였다. 게이트 절연막으로는 PMMA (polymethyl methacrylate)를 사용하였고 유기물 활성층으로 pentacene을 진공 증착하여 사용하였다. 유기 박막 트랜지스터로 제작된 정류기는 약 3 V의 DC 전압을 얻어 39 %의 효율특성을 보였고, 인버터는 1.2의 이득값을 얻어 유기전자회로의 실용 가능성을 확인 하였다.

조명용 전기 에너지의 효율적인 이용을 위해서는 사용 환경에 따라 조명 기구를 부분 조광(local dimming) 제어할 필요가 있다. 본 연구에서는 LED 면광원의 부분 디지털조광 시스템을 개발하고 부분 조광된 면광원의 발광영역 및 밝기와 조명 대상물의 조도 분포와의 관계를 측정하고 평가하였다. LED 면광원을 16개의 구역으로 나누고 FPGA와 FET 스위치를 이용하여 각 구역의 점등 및 광량을 디지털 제어하였다. 또한 실험용 암실을 만들어 암실 바닥면을 91등분하고 각 지점의 조도를 측정하여 부분 조광제어에 따른 조도 분포를 평가하였다.

전력계통에서 등가 임피던스의 감소로 인한 고장전류 증가는 계통의 손상을 일으킨다. 이를 방지하고 안정적인 운영을 위해서 고장전류의 억제가 가장 필요하다. 고장전류를 억제하기 위해 한류기를 사용하게 되는데 근래에 초전도 한류기에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 초전도 한류기는 전류의 크기에 따라 임피던스 값이 변하는 초전도체의 특성을 이용하여 전류를 억제시키는 장치로 본 논문에서는 모의배전계통에 트리거형 초전도한류기의 적용 위치에 따른 고장전류의 저감효과를 비교 분석 하였다.

This paper analysed a protective equipment in power distribution system linked distribution power system when a superconducting fault current limiter(SFCL) is installed. This paper focused on a recloser, because the recloser is a general protective equipment. When power distribution system linked distribution power system, a fault current is increased by adding fault current of distribution power system. The increased fault current makes many problems. But SFCLs are limiting fault current and help the protective equipment to operate normal process. We analysed the operation of protective equipment in power distribution system linked distribution power system with SFCLs.

평일의 전력수요는 연속적인 시계열 특성이 뚜렷하여 전력수요예측 오차가 크지 않으나 특수일의 경우는 불연속적인 시계열특성을 가지게 되어 전력수요예측 오차율이 크다. 특히, 연휴의 직전 평일은 평일의 특성과 특수일의 특성이 혼재하고 있어 오차율이 가장 큰 일자 중 하나이다. 따라서 본 논문에서는 연휴 직전 평일과 직전 일요일과의 부하 변동비를 계산하여 전력수요를 예측하는 방법을 제안하고, 추석연휴 직전 평일에 제안한 방법을 적용하여 최대수요예측 오차가 개선됨을 확인하였다.

단기 전력수요예측의 오차를 줄여 불필요한 전력생산을 이전에 방지하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 오차율이 높은 연휴 전 평일의 단기 전력수요예측 정확도를 높이기 위해 이전 평일과 주말의 데이터를 이용한 새로운 예측 방법을 제안하고, 추석연휴 전 평일에 제안한 방법을 적용하여 수요예측에 대한 오차가 개선됨을 확인하였다.

수요반응은 스마트 그리드 솔루션 중에 하나로 각광 받고 있다. 수요반응의 종류가 다양하지만 스마트 그리드 구축을 위한 AMI (Advanced Metering Infrastructure)의 확대 보급이 예상됨에 따라 RTP(Real Time Pricing) 프로그램에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 국외의 RTP 시행 사례들을 통해 RTP 방법과 효과를 분석하였고, 이를 바탕으로 국내 적용 방안에 대해 제안하였다.

태양광 발전은 에너지원이 무한하고 환경오염 물질을 배출하지 않는 장점을 갖기 때문에 현재 많은 연구가 진행되고 있는 분야이다. 그러나 태양광 발전은 온도와 조사량 등의 기상 조건에 따라 출력이 달라지는 문제점이 존재하며, 특히 독립형 시스템에서 더 큰 출력 변동이 일어나게 된다. 본 논문에서는 EMTP를 이용하여 마이크로그리드를 모델링 한 후 기상 조건의 변화에 따른 태양광 발전 출력 변동에 대한 전압 변동을 분석하였다.

태양광 에너지, 풍력 에너지 등의 분산전원은 수요지 근방에 설치되어 전력 손실이 적고, 신재생에너지로써 환경보존과 $CO_2$ 감소를 위하여 많이 사용되고 있다. 하지만 이러한 분산전원은 부하와 전원이 함께 연계되어 있어 전력품질 및 보호부분에서 문제를 일으킨다. 그 중 분산전원에 의한 역조류는 기존의 단방향 배전선로의 개폐기나 보호 협조기기에 문제를 발생할 수 있다. 본 논문에서는 분산전원으로 인한 역조류를 줄이기 위해 부하를 조절하는 시스템을 개발하였다.

전기자동차 급속 충전기는 AC/DC 컨버터와 DC/DC 컨버터와 같은 전력변환장치, 차량과 충전기를 연결하는 충전인터페이스, 전력 공급설비, 차량과 충전기 상호 커뮤니케이션을 위한 통신망 등으로 구성된다. 따라서 전기자동차 급속 충전기의 전력변환장치로부터 전력계통으로 역류, 전력품질 및 전력기기 등에 악영향을 미치는 고조파가 발생되기 때문에 이에 대한 적절한 대책이 필요하다. 본 논문에서는 전기자동차 연계에 따른 전력 계통에서의 고조파 영향을 분석하기 위해 ATPDraw/MODESLS를 이용하여 급속 충전기의 전력변환장치인 AC/DC 컨버터와 DC/DC 컨버터를 모델링 하였고, 이를 한전 실 배전계통에 연계하여 차수별 고조파 및 THD(Total Harmonic Distortion)를 분석하였다.

현재 세계적으로 수많은 전기기기들이 설계, 생산되고 있다. 우리는 실생활에서 거의 매일 전기기기를 사용하고 있으며 대부분의 전기기기는 와전류 문제를 내포하고 있다. 따라서 와전류에 대한 기초적인 연구는 언제나 필요하다. 와전류는 주어진 매질과 주파수에 따라 종속적으로 발생하게 되며 자기력을 발생시키게 된다. 본 논문에서는 전자장 유한요소해석을 이용해 주파수의 변화에 따른 와전류 분포와 자기력을 알아본다. 또한 시스템의 구조를 바꿔가면서 계산된 자계 분포와 자기력을 통해 그 영향을 살펴본다.

최근 전 세계적으로 여러 국가들과 기업들이 효율을 극대화시키는 에너지관리에 관심을 갖고, 그에 따른 연구와 개발을 진행하고 있다. 본 논문에서는 에너지 효율을 극대화하고 전력수요 측의 역할을 증대시키는 수요반응(Demand Response)에 대한 국내외 수요반응 현황을 조사하여 분석하였다. 그리고 해외에서 실행되고 있는 수요반응 프로그램 중에 우리나라 수요반응 운영 프로세스에 적용할 수 있는 여러 가지 프로그램을 분석하여 우리나라 실정에 맞는 형태로 개발하여 적용할 수 있는 방법을 제시하였다.

철도운영효율 향상을 위하여 첨단 기술을 기반으로 하는 스마트 철도 기술에 대한 개발 및 실용화 사업이 전 세계적으로 진행중에 있다. 철도의 수송력 증대와 운영비용 감소 및 시스템 변경 용이성등의 장점을 극대화하기 위하여 기존의 궤도회로 중심의 열차제어 시스템에서 통신기술을 기반으로 하는 열차제어시스템으로의 전환을 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 CBTC 시스템에서 GPS시스템의 적용 타당성 여부를 검증하였고 CBTC 시스템에서의 위치 정보 수신을 위한 GPS 수신데이터의 정합 알고리듬에 관한 저전력 분할 연산 알고리듬을 설계하여, 본 논문에서 제안한 코드는 기존의 수신데이터의 정합알고리듬 대비 2% 면적이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 또한 전력소모가 7% 감소되는 것을 확인할 수 있었다.

전기 자동차는 내연기관 차량을 대체할 차세대 그린카의 대표 차종으로 부각되고 있다. 전기 자동차가 상용화되기 위해서는 전기자동차 자체의 성능뿐만 아니라 충전 인프라 발전이 함께 이뤄져야 한다. 현재 개발된 전기 자동차의 경우 충전 시간이 긴 반면 주행 거리가 짧기 때문에 효용성이 크게 떨어진다. 따라서 충전 시간을 최대한 단축 시키기 위한 급속 충전 시스템 개발이 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 전기 자동차용 급속 충전기에 적용되는 실제적인 DC-DC 컨버터를 ATPDraw/MODELS를 이용해 모델링하고 검증하였다.

최근 친환경적인 자동차 산업을 위해 지속적인 전기 자동차의 보급이 이루어지고 있다. 따라서 내연기관의 대체 교통수단으로 자리매김하기 위해 전기 자동차 충전소와 같은 적합한 인프라 구축이 필요하다. 전기 자동차 보급에 있어 가장 이슈가 되고 있는 부분은 전기 자동차의 충전시간이며 이 충전시간은 내연기관 차량의 주유 시간과 비교했을 때 비교적 길기 때문에 이를 최대한 단축시키기 위한 급속 충전 기술 개발이 시급하다. 본 논문에서는 전기 자동차용 급속 충전기에 대한 분석을 위해 EMTP(Electro Magnetic Transient Program)를 이용하여 3상 AC/DC 컨버터를 모델링하고 검증하였다.

Beat is a phenomenon, where the magnitudes and frequencies of the voltage and the current fluctuate. This paper describes a quantitative analysis of the beat phenomenon of a wind farm using the envelope of a current during intertie/grid fault conditions. In this paper, the ratio of the crest to the trough of the envelope curve and the time interval between adjacent troughs are defined and used to evaluate the beat phenomenon quantitatively. Beat phenomena under various fault and wind conditions are analyzed. The proposed quantitative analysis seems simple but effective in the more understanding of beat phenomenon of a wind farm, and thus can be used as a basis for operation and/or protection of an intertie.

This paper analyzes the shaft torsion of a doubly-fed induction generator (DFIG) for a wind farm collector system fault. When a fault occurs, the active power of the DFIG cannot be transmitted to the grid and thus accelerates the rotation of both the blade and the rotor. Due to the different inertia of these, the angle of deviation fluctuates and the shaft torsion is occurred. This becomes much severe when the rotational speed of the blade exceeds a threshold, which activating the pitch control to reduce the mechanical power. The torque, which can be sixty times larger than that in the steady state, may destroy the shaft. The shaft torsion phenomena are simulated using the EMTP-RV simulator. The results indicate that when a wind farm collector system fault occurs, a severe shaft torsion is occurred due to the activation of the pitch control.

본 논문은 표면탄성파(Surface Acoustic Wave)의 특성을 이용하여 반사되어 돌아오는 피크 신호를 통해 개체를 식별하며 온도 변화에 따른 위상의 변화를 갖는 ID 태그 및 온도 센서의 제작공정과 네트워크 분석기를 이용한 측정에 대해 소개한다. 표면탄성파 마이크로센서는 IDT(interdigital trancducer)와 ID 번호를 갖는 리플렉터, 온도 변화에 따른 위상 변위를 관찰하기 위한 리플렉터로 구성된다. 제작된 두 개의 소자는 49(0110001), 113(1110001)의 ID 번호를 가지고 있으며, 1 us에서 기준신호를 관찰할 수 있도록 한 개의 리플렉터를 추가적으로 포함한다. 또한 온도 변화에 따른 전파 속도의 변화로 인해 발생 하는 위상 변화를 관찰하기 위한 리플렉터를 포함한다. $41^{\circ}$YX $LiNbO_3$ 압전기판, AZ1512 감광제, 알루미늄을 이용하여 제작 되었고 네트워크 분석기를 통해 출력된 신호로 ID 번호를 식별하고 $30^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$까지의 온도 변화에 따른 위상 변화를 측정하였다.

본 논문에서는 악기의 음을 주파수 분석한 후 음이름을 찾고 이를 이용해 화음을 표시하는 장치를 기술한다. 장치는 PC기반으로 설계하였고 주파수분석을 위해 FFT를 이용하였다. 이러한 기능을 하는 하드웨어와 소프트웨어를 설계하고 구현한 결과를 제시한다.

본 논문에서는 CdS센서를 이용하여 장애물의 위치를 판단하고 목적지까지의 최단거리를 계산하여 항체를 주행시키는 시스템에 대해 제안한다. 제안한 시스템은 크게 장애물의 위치를 판단하는 구조물부와 무인항체, 그리고 이것을 관장할 윈도우 기반의 Supervisory program으로 구성된다. 본 논문에서는 제안한 시스템의 S/W와 H/W를 설계하고 구현한 결과를 제시한다.

The attraction force is an important parameter for permanent-magnet(PM) linear machines. This paper aims to analysis lumped magnetic circuit model of a magnetic levitation system. It accounts for the fringing effect and leakage flux which may greatly affect the accuracy of the analytical model for the optimal lumped magnetic circuit model. consequentially it will be able to apply to prospective permanent-magnet(PM) linear machines for accurate analysis.

In this paper, an organic signal control method for the traffic lights system is suggested. To do this, Programmable Logic Controller(PLC) and position sensor are utilized to manufactured a traffic lights signal control system. An operating example of the manufactured traffic lights system in special situation is given to illustrate that the proposed method is effective better than the existing method.

전력계통에서 비선형부하와 시변부하 사용의 증가 및 분산전원의 보급 증가로 전력품질(power quality)에 대한 관심이 증대되고 있다. 전력계통에서 전력품질은 전력신호를 통해 모니터링이 가능하다. 하지만 전력신호 상시 관측을 통한 전력품 모니터링은 많은 신호 데이터양이 필요하여 전력 신호 압축이 요구된다. 이에 따라 본 연구에서는 신호 압축 성능이 우수한 DCT(discrete cosine transform)기법을 이용하여 전력신호를 압축, 복원하는 방법을 제안한다. 그리고 DSP (digital signal processor) 보드를 통해서 압축 저장 된 신호를 오차 범위 5% 이내로 복원한다. 따라서 정전과 같은 이벤트(event)가 발생하였을 때 특정시간, 장소에서의 전압과 전류 파형을 볼 수 있게 한다. IEC 61000-4-30, IEEE std 1159에 근거하여 Matlab 프로그램 상에서의 성능을 평가하고 DSP보드를 이용하여 DCT를 이용한 데이터압축 시스템을 구현하였다.

납축전지는 전 세계 수천만 자동차부터 골프카트. 오토바이 등 동력기계에는 필수 장치로 널리 사용되고 있기 때문에 전지의 수명을 정확히 예측하고 평가하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 납축전지의 충. 방전 특성을 고려해 동적 모델을 구현해 보았다. 회로의 구현을 위해 각기 다른 수명의 전지를 테스트하였고, 나타나는 특성 그래프의 변수들을 프로그래밍기법을 활용하여 전지의 특성을 해석할 수 있는 전기적 회로로 모델링하였다.

현재 가정 및 사무실 사용전력 가운데 실제 이용되지 않고 전자기기의 대기상태에서 버려지는 대기소모 전력이 5~10 %에 이르는 것으로 보고되고 있다. 이를 줄이기 위한 노력이 선진국들뿐만 아니라 국제적 차원에서 경주되고 있다. 우리나라도 가전기기 및 산업기기의 자동화 및 on-line화에 따른 대기 소모 전력이 점차 증가하고 있어 전기에너지 낭비의 큰 요인이 되고 있을 뿐만 아니라, 온실가스 배출량을 감축하려는 국제협약에도 배치된다. 따라서 대기전력을 줄이기 위한 범국가적인 제도적 기술적 노력을 필요로 한다. 본 논문에서는 대기전력절감기술 및 최근 국제동향과 대기전력 차단 장치의 무선화를 기술하였다.

본 논문에서는 FPGA를 이용하여 SPWM 펄스파형을 구현 했다. 이 파형을 구현하기 위해서 삼각파와 정현파의 비교는 MATLAB을 사용하였고, 비교로 인해서 구해진 파형의 값으로 MAX-PLUS II의 설계를 통해 SPWM 파형을 구현했다. FPGA는 Altera ACEX EP1K100QC208-3N를 모터는 MITSUBISHI AC SERVO MOTOR HC-KFS053를 사용하였다.

납축전지는 충/방전을 반복함에 따라 전지 내의 화학적인 반응에 의해 그 용량을 잃어버린다. 그러한 과정에서 전지의 용량과 수명을 정확히 평가할 수 있도록 전지를 모델링하는 것이 이 논문의 목적이다. 정적 모델링을 통해 골프카트용 납축전지의 충/방전 특성의 연구 내용을 기술하였다. 정적 모델링 기법은 구성이 비교적 간단하고 결과를 빠르게 예측할 수 있는 장점이 있다. 이 모델링 기법을 통해 전지의 특성을 나타내는 변수들을 도출해내었다. 이러한 과정을 바탕으로 골프카트용 납축전지를 모델링한 후, 시뮬레이션 결과를 실험 데이터와 비교하여 모델링의 정확성을 판단하였다.

최근 환경에 대한 중요성이 부각되면서 무공해 에너지원인 태양광전원에 대한 중요성이 부각되고 있는 상황이다. 하지만 이에 대한 기술기준 등이 미흡하여 각종 전력품질에 대한 문제점이 발생되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 태양광전원이 저압 배전계통에 연계되어 운용될 경우 수용가의 전력품질 특성에 관한 연구를 수행하기 위해 감시제어장치를 제작하였다. 이를 위해 태양광전원이 연계된 모의 계통연계 시험장치를 제작하고, LabVIEW를 이용한 감시제어 장치로 각종 전력품질특성을 분석하였다. 그리고 이 장치를 이용하여 태양광발 전량의 변동에 따른 계통의 다양한 운용특성시험을 수행하여 제안한 감시제어장치의 유용성을 확인하였다.

태양광, 풍력 등의 신재생에너지전원이 배전계통에 연계되는 경우가 증가함에 따라 사고 발생 시 계통을 안정적으로 보호하기 위한 보호협조 시스템의 개발이 필요하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 보호협조 및 선로의 안정화에 크게 기여할 수 있는 양방향 보호협조 평가시스템을 제작하여, 분산전원이 연계된 다양한 모의계통을 시뮬레이션하여 제안한 알고리즘의 정확성을 분석하고 그 유용성을 확인하였다.

본 논문에서는 전력공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환해 에너지효율을 최적화시키는 지능형전력망 구축에 필요한 기술을 실현하기위해, 유무선 네트워크 기술을 기반으로 태양광전원 시스템에서 나오는 데이터값을 실시간 모니터링할 수 있는 원격 감시장치를 제작하였다. 이 장치는 유무선 네트워크를 이용해서 수용가 측에서 실시간 공급받고 있는 전압, 전류 뿐 아니라 역률, 온도, 일사량까지도 유무선 공유기 및 HMI소프트웨어를 통해 확인 할 수 있는 시스템을 제작하였다.

전 세계적으로 많은 국가들이 에너지 소비 효율화에 관심을 갖고 관련된 연구와 제품 개발을 활발히 진행하고 있다. 효율적인 에너지 사용을 위한 필수 요소기술로는 소비자가 실시간으로 가전기기의 동작 상태를 확인하고, 자동 제어를 가능하게 해주는 스마트 미터링 시스템에 대한 중요성과 필요성이 크게 부각 되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 가전기기의 사용 전력 측정과 제어 기능을 갖는 기존의 멀티탭타입의 스마트 미터를 기반으로 대기전력을 갖는 가전기기의 원활한 제어가 어려웠던 기존의 문제점을 개선하고, 멀티탭에서 얻어진 전력 정보를 원격 전송하여 스마트폰에서 소비자가 사용전력량과 동작 상태를 확인하고 on/off 명령을 통해 원격제어를 가능케 하는 양방향 통신 시스템을 구현하였다.

반도체 기술의 비약적 발전에 힘입어 현재의 개인용 컴퓨터는 고성능 CPU를 탑재하고 1990대의 텍스트 기반의 운영체제에서 벗어나 그래픽 기반의 운영체제에서 다양한 멀티미디어 기능을 제공 한다. 이를 위한 입력장치로 텍스트 기반 운영체제에서 주로 사용된 키보드뿐 아니라 마우스, 카메라, 터치스크린 등의 다양한 장치들이 사용되고 있다. 그러나 빔 프로젝터를 이용한 프레젠테이션의 경우 아직도 레이저포인터를 이용한 발표가 일반적이며 발표자와 빔 프로젝트용 PC와의 인터랙션이 없기 때문에 다양한 멀티미디어 기능 구현이 제한적이다. 본 논문에서는 USB 웹 카메라를 이용하여 프로젝터 화면을 촬영한 후 영상처리 라이브러리인 OpenCV를 기반으로 레이저 포인터의 위치와 동작을 검출하여 원거리에서도 사용자가 레이저 포인터를 이용하여 마우스 동작을 재현할 수 있는 시스템을 개발하고자 한다. 이를 활용하면 레이저 포인터를 사용하여 발표자가 별도의 입력장치 없이 PC와의 인터랙션이 가능해져서 다양한 멀티미디어 기반의 프레젠테이션이 가능해진다.

본 논문은 방열판 재질에 따른 열 해석에 관한 것으로서 구리와 알루미늄 재질의 방열판에 LED를 배치하여 COMSOL Multi physics를 사용한다. 시뮬레이션 결과 구리 재질의 방열판이 알루미늄 재질의 방열판보다 Min. 온도가 약 $20^{\circ}C$ 높게 측정되었다. 실험결과 실제 제작을 하지 않고 시뮬레이션을 통해 열해석이 가능함을 확인하였다.

본 논문은 RELUX를 이용해 도로조명 중에서 일반간선도로 및 고속화 도로설계에 주로 사용되는 마주보기와 지그재그 배열을 시뮬레이션 하는 실험 논문이다. 1차로 Starts an Artificial Light Calculation 시뮬레이션 분석을 하여 비교분석하였고 2차 General 시뮬레이션 분석 결과 값이 거의 일치 하게 나왔다. 배열이 달라도 차이가 없음을 확인하였다.

본 연구에서 개발하고자 하는 다지점 배전반 온도 측정 및 제어를 위한 통합 프로그램 개발은 온도측정을 위해 광 온도 센서를 전력 수배전반에 적용 가능하도록 설계하여 수배전반 Bus Bar 온도를 실시간으로 현장에서 모니터링 하여 유무선 통신 융합으로 측정된 데이터를 모니터링하고 경보 발생시 SMS서비스를 이용하여 관리자에게 경보상태를 알리고 데이터의 DB화를 실시하여 원격 통합 상시 모니터링을 구축함으로써 전력기기의 안정성을 향상 시킬 수 있다.

현 시대는 로봇의 시대라 할 만큼 다채로운 로봇들이 개발되고 있으며, 인간의 기능들을 본 떠 만든 로봇 암(Robot arm: manipulator)과 워킹로봇(Walking robot: biped robot, quadruped robot, popping robot, etc.)물체인식 및 물체 추적 로봇(Tracking robot with image processing -. Domo robot, MIT.)이나 곤충과 동물 등의 생체 로봇에 대한 개발 또한 진행하고 있다. 지능형 이동로봇에서 가장중요하고 기본이 되는 기술인 무선통신망을 이용한 통신 기술과 지표면을 걷는 워킹로봇이 아닌 개활지나 밀폐된 공간에서 주행이 자유롭고 속도 및 주변 반응에 대해서 즉시 반응할 수 있는 장점을 가져 개발이용이한 바퀴를 이용한 2축 이동로봇에 관하여 연구하였다. 본 연구는 무선통신망을 이용하여 인터넷이 되는 곧 이면 어디서든 원격제어를 통하여 이동로봇을 전진, 후진, 좌회전. 우회전 및 속도제어 위치제어를 할 수 있고 GPS로 로봇의 위치와, 카메라를 이용하여 영상자료를 수집하고 센서를 이용하여 장애물 감지 및 자율주행 하는 등 여러 분야에 응용 할 수 있는 로봇을 연구하였다.

본 논문은 배전시스템 내의 공통 접속점에 연결된 부하를 2단계로 분석하여 추정된 부하의 구성비를 왜곡전력 품질지수에 적용하는 방안에 관한 연구이다. 제안된 2단계 분석법은 기존의 배전시스템 내 전기부하의 구성비를 한꺼번에 추정하는 방법과 달리, 부하의 전류 파형을 고려해 전기부하를 분류하여 각 단계별로 부하구성비를 칼만 필터를 이용하여 추정한다. 제안된 부하구성비 추정법의 유효성은 분산전원이 포함된 모의배전시스템을 구성하여 검증한다. 또한, 모의 배전시스템 내에서 추정된 부하구성비를 왜곡전력 품질지수에 적용하여 부하들의 전력품질을 진단한다.

발전된 전력을 부하설비까지 공급하는 수송체계를 송배전 전력망이라 한다. 송배전전력망은 송배전 설비와 공급선로로 구성되어 있으며 각각 스카다와 배전자동화시스템에 의해 감시, 운영되고 고장발생 시 복구기능을 수행하고 있다. 경제성장에 따라 전력망은 계속 증가되고 운영방법도 더욱 복잡해져 자동화시스템만으로 설비의 상태진단과 고장예측은 물론 효율적 운영에 한계가 나타나고 있다. 또한 지구온난화의 해소를 위해 이산화탄소 감축에 필요한 신재생발전과 전기자동차 충전장치의 설치요구도 증가하고, 대용량 전력저장장치를 이용한 전력계통과 연계도 늘어나고 있다. 따라서 송배전설비와 정보통신기술의 융합을 통해 고장을 예방하고 전력계통운영의 효율화와 고품질의 전력을 안정적으로 공급하기 위한 스마트그리드 기반의 송배전전력망 통합운영시스템의 구성과 동작 체계를 제시하고자 한다.

배전계통을 효율적으로 운영하기 위해 배전자동화 시스템에는 여러 어플리케이션들이 탑재되어 있다. 대부분의 어플리케이션들은 그 기능을 수행하기 위해 기본적으로 부하 데이터를 필요로 한다. 현재 배전계통 부하 관리는 제한적인 데이터를 이용해 산정하고, 하나의 값으로 관리되고 있다. 그 결과 어플리케이션들의 기능을 효율적으로 사용하지 못하고 있다. 본 논문에서는 실시간 측정 데이터를 이용하여 부하데이터를 관리하는 방법을 제안하여 부하 데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 방법을 제안하고 있다.

스마트그리드 통신망은 발전, 송전, 배전, 소비자 등의 각 도메인들이 상호운영성을 확보할 수 있도록 시스템과 시스템, 시스템과 단말, 단말과 단말간에 유무선 통합통신망을 구축하는 것이다. 현재 제주도 실증단지 스마트그리드 통신망은 기존 송전선로 OPGW와 4개 배전선로에 첨가 광케이블을 이용하여 각 시스템이 연계될 수 있도록 구축했다. 이에 현재 설치된 현황을 살펴보고 미래 스마트그리드로 가기 위한 통신망 구축과 운영방안을 제시하고자 한다.

The increase in oil prices and the rising environmental concerns are boost the electric vehicle supply. Vehicle manufactures understand this trend quite well and plan to increase the production of electric vehicle(EV) such as Nissan LEAF and GM VOLT etc.. The growth of intermittent renewable energy sources such as solar and wind power requires utilities to find additional grid coupled energy storage and regulation capacity. EVs have a battery pack and a charger. The charger can be able to deliver power back to the grid from the vehicle's battery as well as charge the battery. The concept of deploying EVs to stabilize the electric power grid is generally referred to as Vehicle-to-Grid(V2G). We present the grid service using V2G.

Due to enhanced demands on quality, security and reliability of the electric power energy system, a microgrid has become a subject of special interest. In this paper, output characteristics of energy storage system (ESS) with an electric double layer capacitor (EDLC) and battery energy storage system (BESS) of a renewable energy based microgrid were analyzed under grid-connected and islanded operation modes. The microgrid which consists of photovoltaic and wind power turbine generators, diesel generator, ESS with an EDLC, BESS and loads was modeled using real time digital simulator. The results present the effective control patterns of the microgrid system.

A micro-grid (MG) is usually interconnected to the main grid through the dedicated line. Immediately after the removal of the grid supply, the MG should be disconnected and remain disconnected until the main grid is re-energized. It should detect islanding condition as soon as it happens to adjust the setting of the protection relays in the MG. This paper proposes an islanding detection algorithm for the MG based on the active and reactive power delivered to the dedicated line in the time domain. The performance of the proposed algorithm is verified under islanding conditions and fault conditions using the PSCAD/EMTDC simulator. The results indicate that the proposed algorithm can discriminate the islanding conditions from the various fault conditions.

최근 지구 온난화 등의 환경문제와 $CO_2$ 배출량 규제 강화, 화석 연료 고갈 및 고유가 등의 사회적 문제에 대한 해결 방안으로서 전기자동차의 개발과 보급이 활발하다. 2009년 7월 제주시 구좌읍에 Smart Grid(스마트 그리드) 실증 단지가 구축되면서 친환경 전기자동차 및 우전 인프라 실증이 더욱 가속화 되고 있다. 우리나라를 비롯하여 세계 각국의 자동차 연비 및 배기 가스 규제가 강화될 수록 전기자동차 기술과 관련한 Smart Transportation 기술의 상용화는 더욱더 빨라질 것이며, 이에 따라 전기자동차의 보급과 개발이 확산되고, 이를 지능적으로 관리 및 운영하는 충전인프라 기술이 요구될 것이다. 본고에서는 이러한 전기자동차 충전을 위한 운영시스템 설계에 대하여 충전운영시스템 구성과 기능 및 아키텍쳐 설계에 관하여 기술한다.

This paper describe that restoration ability raising method of power system operator when Power System fault happen. This paper introduce score management method about simulation training when supposed fault happened and essencial fault have to be trained for power system operator.

원자력발전소(원전) 터빈발전기에서 생산된 전력은 송전망과 발전소 운전에 필요한 기기 작동을 위해 소내로 공급되도록 설계되어 있다. 최근 신규원전의 전원 공급을 위해 가동중 원전의 송전선로 휴전 작업시 운영기술지침서의 운전제한시간을 초과한 휴전작업에 대한 안전성 문제가 대두되었다. 본 논문에서는 정상운전중인 원전의 송전선로 1개 휴전 작업중 운전중인 송전선로 상실시 리스크를 분석하여 허용기준 만족 여부를 평가하고, 리스크관리 대책을 수립하여 전력계통의 신뢰성 및 안전성 향상에 기여하고자 한다.

본 논문에서는 2006년도에 개발된 계통해석 패키지 국산품 (KW-PSS Ver.1.0)에 안전도 평가기능을 추가하여 구현하고, 기존의 조류계산 및 고장계산 모듈을 업그레이드 하여 기존 개발품을 더욱 고급화한 내용을 수록하였다. 그리고, 개발된 알고리즘을 사용자가 손쉽게 사용할 수 있도록 통합 DB 및 플랫폼을 갖춘 사용자 인터페이스를 개발하여 최종적으로는 KW-PSS Ver 2.0이 개발된 내용을 소개한다.

본 논문은 방사상으로 운용중인 배전계통에 1선 지락 고장시 퍼지 로직 알고리즘을 이용하여 고장구간을 판단하는 기법에 대해 제안하고 있다. 배전계통에 1선 지락 고장 발생 시 선로불평형 전류에 의해 고장구간 이후의 자동화개폐기에서 고장표시기가 오동작을 한다. 이로 인해 고장구간을 잘못 판단하여 수용가에 전력공급의 신뢰성이 줄어든다. PSCAD/EMTDC라는 전력해석용 툴을 이용하여 배전계통 모델링과 시뮬레이션을 하였고, 개폐기의 영상전류 크기를 통해 퍼지 로직이라는 인공지능기법을 이용하여 정확한 고장구간을 판단하는 기법을 제안한다.

최근 발표된 제5차 전력수급계획에 의하면 제주도에 3번째 HVDC 연계선 설치가 계획되고 있다. 이전까지 설치된 2개의 HVDC는 LCC(전류형) HVDC로써 안정적이고 우수한 성능으로 제주지역의 전력 수급에 기여를 했지만 전압 불안정 문제를 초래할 가능성을 가지고 있다. 따라서 3번째 HVDC는 VSC(전압형)으로 설치하는 것을 고려해야 한다. VSC HVDC는 유무효 전력이 동시에 제어가 가능하다는 장점이 있으나 비싼 가격과 높은 변환 손실, 그리고 작은 용량으로 제한적인 용도로만 사용되어 왔다. 그러나 최근 Multi-Level Converter 기술이 적용되면서 이전의 많은 문제들이 해결되었다. 이 논문에서는 VSC HVDC의 최신 동향에 대해서 간략히 소개하고 제주 전력망에 VSC HVDC가 설치되었을 때의 효과에 대해서 논의하고자 한다.

우리나라는 냉방부하로 인해 여름철에 연중 전력소모량이 크게 증가한다. 이로 인해 전력설비의 여유도가 낮아져 전력계통의 취약성이 높아진다. 전기사업자는 송 변전설비 신설 및 보강, 발전설비 조기 준공을 통해 최대전력 발생에 대비한 준비를 한다. 전력거래소는 여름철을 기준으로 신규로 운영되는 송 변전설비 및 발전설비를 고려하여 최적의 전력계통 운영방안을 수립한다. 이때 수립된 전력계통 구성은 겨울철 운영방안 수립 전까지 우리나라 전력계통의 기본 틀이 된다. 본 논문은 2011년도 여름철 최대전력 발생에 대비하여 수립한 전력계통의 최적 운영방안을 제시한다. 주로 전년도와 비교하여 올해의 계통변화 내용 및 상정고장 발생에 대비한 전압안정도 및 과부하 해소대책을 다루고 있다.

송전손실 배분에 대한 방법 중에서 발전 증가 패턴에 따른 방법을 제시하였다. 손실 감도 계산을 통하여 모선별 계통 손실을 구한다. 기저점에서 동작점으로 증가해 갈 때의 송전 손실 배분에 대해서 공정하게 할 수 있는 알고리즘이다. 모선별 계통 손실은 적분 경로에 따라 달라지게 되고, 이에 따라 어떻게 달라지는 지 시뮬레이션을 통하여 알아보았다.

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.

본 논문에서는 전력 소비자 입장에서 전력가격에 큰 비중을 차지하는 System Marginal Cost(SMP)를 줄이는 방법으로 ESS를 포함하여 Unit Commitment(UC)를 수행하는 방법과 그에 따른 효과를 분석하였다. 먼저 본 논문에서는 일반적인 UC를 Lagrangian Relaxation(LR) 기법으로 얻은 최적의 결과 값을 토대로 ESS를 추가하였다. 기존의 LR알고리즘으로부터 얻은 결과 값에 ESS를 추가하는 방법으로는 Dynamic Programming 방법의 한 종류인 Label Correcting Methods[]를 사용하였다. 기존의 UC 알고리즘 결과 값을 토대로 ESS를 추가하여 SMP 감소효과 분석을 위해 실 계통에서 사용되는 종류별 발전기 10대와 임의적으로 설정한 24시간의 부하 값을 토대로 MATLAB을 이용해서 구현하였고, 결과 값을 통해 실질적인 SMP 감소효과 유무를 확인할 수 있었다.

The aim of this paper is to present a new algorithm for the load flow problem using modified Newton-Raphson (NR) iteration method and a approach to derive a simple formula to compensate the reactive power at some heavy load bus. The reactive power source used in this research is the DG which is adjacent to the heavy load. Phenomena of low voltages may cause the load flow calculation process to diverge. In modified NR method, low voltages will be detected and corrected before the next iteration. Therefore, the results of load flow calculation process satisfy the voltage constraint i.e. higher than the lower voltage limit or higher than the critical voltage in case the conventional load flow diverges. Linearizing the power network using PTDFs is a simple method with accepted errors. A new value of voltage at the DG terminal is computed in terms of the voltage deviation of load buses. In this approach, solving the entire system is unnecessary.

현재 제주지역 전력계통은 원형 모양의 다중계통으로 구성되어 있어 송전선로 고장 발생시 단일계통으로 운전됨에 따라 말단 측에 전압문제가 발생할 우려가 있을 뿐만 아니라, 대규모 풍력발전단지 조성 및 #2 HVDC 제주연계로 제주지역내 무효전력 수급 불균형 상황이 발생할 것으로 예상된다. 이에 따라 제주지역 전력계통 전압안정도 개선을 위하여 순동 무효전력 보상장치를 154kV 한라, 신제주변전소에 설치하기로 계획하였으며 154kV급 STATCOM(정지형 무효전력 보상장치)으로 결정되었다. 이번에 제주에 적용된 STATCOM은 미금변전소에 설치된 345kV급 STATCOM에 이어 국내기술로 개발된 설비로 154kV급으로는 처음 국내에 설치되었다. 제주지역 특성을 반영하여 변압기, 인버터 등 STATCOM 구성 주요기기에 대한 정격을 결정, 기술규격을 확정한 후 구매를 추진하였고 2011년 1월부터 설치를 착수하여 2011년 5월말 시운전 목표로 추진하고 있다. 본 논문에서는 국내에 최초로 적용되는 154kV급 STATCOM의 현장설치 주요과정에 대한 소개와 현장시험 주요항목 및 유의사항에 대해 기술하고 있다.

전력시스템 주파수는 주파수 계전기용도 이외에 전력시스템에 대용량 집중전원 및 소규모 분산전원이 연계될 때 동기 검정 계전기와 발전기 및 소내 변압기의 과여자 상태를 감지하는 V/F 계전기에서도 사용된다. 주파수 계측장치는 주파수 및 주파수 편이를 실시간으로 정확하고 신속하게 측정함으로서 정규 주파수를 유지시키고 더 나아가 사고파급방지에 대한 책무를 수행해야 한다. DFT필터는 광범위하게 사용되었으나 주파수가 편이하게 되면 오차가 발생된다. 근래 웨이브릿 변환이 새로운 주목을 받고 것은 지속적인 연구 결과, 단일 반복 방정식 형태로 연산 부담이 적어 실시간 신호 처리에 적당한 고속 반복 이산 웨이브릿 변환이 제시되었기 때문으로 생각된다. 본 논문에서는 FRDWT에 의한 주파수 추정 기법을 제시하고자 한다. 제시된 기법의 성능 평가는 발전기 내부사고와 외부사고 데이터에 의해 이루어졌다.

본 논문에서는 자계소호(Magnetic Trun-Off) 원리를 이용한 전류제한기를 제안하였다. 본 한류기는 전력전자 소자를 이용하여 고장시 신속한 제어가 가능하고, 동작시 역전압 및 반발력이 발생하지 않으므로 고도의 동작 신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 있다. 또한 본 한류기는 유도형 초전도 한류기와 원리는 유사하나, 초전도 소자를 이용하지 않으므로 극저온 유지장치를 제거할 수 있고 ��치시 복귀 기술이 별도로 필요하지 않다는 장점이 있다. 따라서 본 한류기를 우리나라 전력계통에 적용한다면 차단기의 재폐로 동작책무를 완벽하게 만족하는 안정적인 계통운영이 가능할 뿐 아니라, 고장전류 증가에 따른 차단기 교체비용 절감이 가능하다.

IEC 61850 기반의 디지털 변전소를 구축하기 위해서는 가장 중요하고 고려해야 하는 것은 IED의 통신서비스를 이용한 기능 구현이 국제 규격인 IEC 61850에 따라 적합하게 이루어 졌는지를 확인 사항이다. 하지만 변압기 Tap의 위치정보를 정수형의 데이터로 표현하는 지능형전자장치의 IEC 61850 변압기 Tap Changer의 제어에 대한 적합성 시험에 대한 내용 및 방법은 현재 국제 IEC 61850 적합성 시험에서는 포함하고 있지 않으며, 이를 실제 수행할 수 있는 시험장치도 존재하지 않는 상황이다. 따라서 본 논문에서는 변전자동화시스템에 적용되는 지능형 전자장치의 Tap Changer 기능이 IEC 61850 통신서비스를 통해 이루어질 경우 이에 대한 국제규격을 기반으로 하는 적합성 시험을 수행할 수 있는 방안에 대한 설명하고자 한다.

The exchange of information with legacy systems is a main issue in the era of SMARTGRID. Because WAMAC(Wide Area Monitoring and Control) system has monitoring function, as well as control function, it is very necessary for WAMAC to exchange data and information with SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) / EMS(Energy Management System). IEC 61970 CIM(Common Information Model) is an abstract model that represents all the major objects in an electric utility enterprise typically involved in utility operations. In this paper, a proposal that adopting CIM to WAMAC model be submitted so that the integration of various legacy system and application for itself be able to be flexible.

에너지 절약 최적화를 위한 녹색 기술개발은 지속가능경제와 화석연료 사용에 의한 부작용을 최소화하기 위한 전세계적 화두로 대두되고 있다. 중소기업은 다양한 품목에서 자체적인 생산활동을 수행하며 대기업 제품에 사용되는 부품을 실질적으로 공급하고 전체 근로자의 85%이상을 고용하는 등 국가적인 부가가치 창출에 큰 역할을 수행하고 있으나, 인적자원과 관리 인프라의 부족과 부재로 인해 체계적인 에너지 관리를 통한 에너지 사용 절감을 위한 최적화 활동 수행에 한계점을 가지고 있다. 그러나, 향후 직접적인 에너지 절감을 통한 원가 경쟁력 향상은 물론 향후 탄소 거래제와 생산 공정과 결과물에 대한 정량적인 탄소배출량 관리제도의 법제화에 대비하여 이러한 제한상황에 대한 해결안 제시가 절실하게 요구되고 있다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위하여 서해안 산업단지를 대상으로 한국산업기술대학교 전력저감센터에서 개발중인 중소기업을 위한 energy saving management system (ESMS)에 대해 기술한다. ESMS는 개별 공장에서 소비되는 전체전력과 대표 부하에서의 소비전력의 전력품질과 현황을 모니터링하고 부하특성에 맞는 전력저감 메커니즘을 제공한다. 또한 자체적인 과거 소비전력 경향과 광역 공단의 전체 소비 데이터와의 비교 데이터를 통해 자체적인 전력 소비 현황 및 절감대책을 수립하도록 지원한다.

본 논문은 DFR 측정기반 산업단지 부하모델링에 관한 연구이다. 기존 국내에서 사용되고 있는 개별 부하모델의 단점을 보완하고 국내 산업단지 부하의 특성을 정확하게 파악하기 위하여 측정기반 접근법에 의한 부하모델을 선정하였다. 선정된 부하모델은 정적 부하모델과 동적 부하모델을 결합한 복합 부하모델로, 이러한 부하모델을 구축하기 위하여 국내 산업단지 A 변전소에 고장기록계(DFR)을 설치하였다. DFR 측정 데이터 기반 부하모델 구축에 앞서, 계통 해석 프로그램인 PSS/E로 DFR이 설치된 A 변전소를 모델링하여 취득된 데이터로 선정된 부하모델을 검증하였다.

부하 모델링을 위해서는 구성요소기반 부하모델링과 측정기반 부하모델링 두 가지 방법이 사용된다. 구성요소기반 부하모델링은 모선에 부하의 구성비에 기반으로 하는 부하모델 기법이고, 측정기반 부하모델링은 부하가 설치된 모선의 전압과 소비전력의 측정값으로부터 관계를 수학적으로 모델링하는 기법이다. 본 논문에서는 부하모델을 위해 복합부하모델이 적용되었다. 복합부하모델은 정적부하모델과 동적부하모델을 모두 포함하고 있으며, 정적부하모델로서는 ZIP 모델이 사용되고, 동적 부하모델로는 유도전동기 모델이 사용되었다. 측정기반 부하모델의 파라미터 추정을 위해 TSAT(trensient security assessment tool) 프로그램으로부터 얻은 측정데이터를 이용해 파라미터 추정을 한다. 또한 사용자 편의를 위한 GUI(graphical user interface)의 적용을 통한 부하모델 파라미터 추정 프로그램을 개발하였다.

This paper proposes the hybrid Complex-PSO algorithm based on the complex search method and particle swarm optimization (PSO) for unconstrained optimization. This hybridization intends to produce faster and more accurate convergence to the optimum value. These hybrid will concentrate on determining the dynamic load model parameters, the ZIP model and induction motor model parameters. Measurement-based parameter estimation, which employs measurement data to derive load model parameters, is used. The theoretical foundation of the measurement-based approach is system identification. The main objective of this paper is to demonstrate how the standard particle swarm optimization and complex method can be improved through hybridization of the two methods and the results will be compared with that of their original forms.

현재 변전소에서 일반적으로 사용되는 송변전기기 개폐장치인 GIS(GAS Insulated Switchgear)는 절연확보를 위해 외함 내부에 SF6 GAS가 충진되는 구조이다. SF6 GAS는 지구온난화 규제 물질에 해당하는 가스로 아크 및 부분방전 등에 의해 유독물질로 분해되는 특징이 있어 개폐장치의 내부 절연물로 친환경 매질로의 전환이 절실한 실정이다. 최근 KEPCO는 25.8kV GIS를 대체할 친환경절연 개폐장치를 도입하고 시범 운영중에 있으며, 그 결과에 따라 확대 적용할 방침이다.

The transmission capacity has been highlighted as a problem in the power company according to operated heavy loaded of transmission facility. The total transfer capability in the KEPCO power system is determined mainly by the voltage stability limit and many approaches for enhancement of the total transfer capability has been consistently performed. This paper proposes a study on determination of the adequate var sizing of power compensator regarding the transfer capability enhancement in power system. This method was controlled power compensator in substation becasue of the voltage stability. It was simulated power system using EMS peak data.

국내 계통은 심각한 고장에 따른 고장파급을 방지하기 위하여 부하차단 시스템을 운영하고 있다. 고장파급방지시스템을 설계하기 위해서는 차단되어야 할 부하 및 용량, 차단 지연시간을 선정하여야 한다. 차단 부하 및 용량은 정상상태 해석을 통하여 산정할 수 있으며 차단 지연시간은 동적해석을 통하여 적정 시간을 선정하게 된다. 동적해석을 수행하는 과정에서 모터부하의 비율은 매우 중요한 역할을 한다. 모터부하는 kinetic 에너지를 보유하고 있어 모터부하의 비율이 높은 경우 빠르고 적절한 용량의 부하차단이 필요하다. 본 논문에서는 모터부하의 비율에 따른 국내 계통의 특성을 검토하고 계통 안정화를 위한 적정 차단용량에 대하여 분석하였다. 본 논문에서 검토된 결과는 향후 부하차단 다단계화를 구현할 때 1단계 적정 차단용량을 선정하기 위한 자료로 활용될 수 있다.

계통에 심각한 외란이 가해지면 고장이 광역정전으로 발생하여 주변 지역으로 파급되는 현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위한 수단으로 부하를 탈락시킴으로써 계통의 전압을 회복시키는 데 가장 효과적이고, 설비 투입에 따른 근본적인 문제 해결 이전에 적용할 수 있는 가장 경제적인 방법인 부하차단이 적용될 수 있다. PMU를 통해서 계통의 상태를 실시간으로 감시하고 취득한 실시간 데이터를 이용하게 되면 계통 내 심각한 사고나 예기치 못한 사고가 발생했을 때 빠른 대응을 할 수 있을 뿐만 아니라, 정확한 부하 차단 용량을 산정할 수 있다. 이에 본 논문에서는 계통의 전압 불안정 현상을 방지하기 위해서 적용할 수 있는 제어 수단인 분산형 부하 제어 방안에 대하여 소개하고 실제 한전 계통에 적용하여 본다.

A technique to manage harmonic pollution at the point of common coupling (PCC) has been presented using a control chart. The recursive least-squares technique has been used to estimate the parameters of the Thevenin equivalent load model. With the estimated data from the measured voltage and current waveform at the PCC during certain period violating upper control limit, the individual contributions to the distortion of voltage waveform at an interested harmonic frequency have been calculated and shown by simple graph.

Load forecasting is very important for power system analysis and planning. This paper suggests yearly load forecasting of considering weekly normalization and seasonal load characteristics. Each weekly peak load is normalized and the average value is calculated. The new hourly peak load is seasonally collected. This method was used for yearly load forecasting. The results of the actual data and forecast data were calculated error rate by comparing.

This paper compares the effect on transient stability by according to application of adaptive autoreclouse using THD with the one of conventional autoreclosure. These two autoreclousure methods are modeled by EMTP/MODELS and simulated according to various fault locations and fault clearing times. This paper analyzes transient stability using simulation results.

There is a growing interest on Electric Vehicles due to global warming and greenhouse gas emission issue. Recently, new technologies of EV fast charging are continually being developed and power supply infrastructure technologies are being developed widely. In general, the fast charging system consists of AC-DC converter, DC-DC converter, and filters. This paper performs modeling of Electric Vehicle fast charging system using EMTP(Electromagnetic transient program).

In this paper, algorithm for fault classification and detection of generator dropping using wavelet singular value decomposition (WSVD) is proposed. Busan area upper 345kV is modeled and generator dropping is simulated in EMTP-RV. Characteristic of generator dropping is analyzed and this algorithm is deducted by calculating WSVD in MATLAB.

세계적으로 대용량 장거리 송전에 대한 요구가 증가함에 따라 HVDC(High Voltage Direct Current) 시스템에 관심이 집중되고 있다. 대규모 전력전송이 가능한 전류형 HVDC 시스템은 무효전력 및 고조파를 발생시킨다. 따라서 이를 보상하기 위해 여러 종류의 AC필터가 사용된다. 본 논문에서는 HVDC 시스템에서 주로 사용되는 double-tuned 필터의 두 가지 설계방식을 검토한다. 또한 저항을 투입하여 공진을 줄이는 damped double-tuned 필터의 임피던스 특성을 살펴본다.

This paper proposed protective coordination on HTS(High Temperature Superconducting) cable on 22.9kV distributed system. HTS cable transient model is developed and tested using EMTP-RV, system protective coordination is studied with ETAP. Possible contingency and protective scheme are considered real distribution system in Icheon substation. The simulation results was showed, in protective case to apply conventional relay, that appeared problem on HTS cable inner part. The HTS cable couldn't protection on contingency state of power system. It was using high-speed relay system instead of conventional relay system. Then, the HTS cable was protected contingency by circuit breaker.

통상 발전원으로서의 역할만을 담당하는 일반 화력발전기와는 달리 양수발전기는 발전원으로서의 역할뿐 아니라 계통운영의 경제성과 운영방향에 따라 부하로서의 역할을 수행한다. 이때는 동기기로서 조상기 혹은 전동부하가 되며 이로 인하여 일반 화력발전기와는 다르게 양수운전등 부하로서의 역할을 위한 또 다른 보호시스템을 적용하고 있다. 대용량 발전기와 전동부하로서의 역할을 겸용함으로써 필연적으로 나타나는 화력발전기와의 보호방식 차이를 비교 분석하고 보다 안정된 설비운전을 위한 보호시스템 적용에 대해 논하고자한다.

2대의 교류발전기 G1과 G2가 병렬운전 중 일 때 내부 기전력 E1, E2는 같은 위상이지만, 크기가 E1>E2로 될 때 두 발전기 사이에는 전위차가 있으므로 횡류 Ic가 흐르게 된다. 남강수력발전소는 주변압기(15MVA, 3.45/66kV) 한대에 수차발전기(7MVA) 2대가 병렬로 운전 중인데, 남강수력 제1호 수차발전기 AVR 시스템의 고장(RS 1기판)으로 G1 발전기의 내부 유기전압과 G2 발전기의 내부 유기전압에 차가 생기고, 이 양자의 차 전압을 전원으로 하여 발전기 G1과 G2를 환류하는 전류가 발생하여 발전 기동 중 비상정지 하였다. 본 논문에서는 고장원인 분석과정 및 AVR 시스템 보수 전 후 파형 비교 및 사고원인을 논하고자 한다.

본 논문에서는 국내계통 발전단지에 초전도한류기를 적용하였을 때 과도안정도 향상효과를 검토하는 연구이다. 일반적으로 초전도한류기는 사고시 고장전류를 감소시키는 역할을 하지만, 발전단지 근처에 초전도한류기를 적용하였을 경우 사고시 안정도 측면에서도 효과적일 것으로 예상된다.

한전계통에서는 대규모 발전단지 인출 송전선로 고장 시발전기 과도 안정도 향상을 위한 발전기 제어 대책을 수립하여 운영하고 있다. 이러한 대책을 SPS(Special Protection System)이라고 한다. SPS는 인출 송전선로 고장정지에 따른 과도안정도 평가를 오프라인을 통하여 사전에 모의 분석하여 수립된다. 그러나 대상 계통은 보수적 운영을 위해 가장 가혹한 조건을 선정하여 검토한다. 그러나 차단 대수는 검토 대상 계통에 따라 달라질 수 있다. 그래서 필요한 기술이 실시간과도안정도 평가 기술이다. 본 논문에서는 PMU기반의 실시간 과도 안정도 평가시 고려해야할 사항에 대하여 검토하였다.

2003년 미 북동부의 대정전 이후 온라인 동적안정도 평가기능은 계통의 실시간 상태와 상정사고시 상태를 이해하는데 많은 기관에서 채택하고 있다. 우리나라도 현재 한계수명이 다한 EMS를 대체할 차기EMS 시스템의 도입시 계통 해석과 감시에 많은 장점을 갖고 있는 온라인 동적안정도 평가 가능을 검토하여 계통해석의 빠르고 정확한 환경을 조성하려고 하고 있으며 온라인 동적안정도 평가 기능이 활용된다면 현재 계통운영상태에 대한 안정성 평가에 많은 향상이 이루어지리라본다.

본 논문은 인천지역 345kV 계통고장전류 저감을 위한 한류리액터 설치에 따른 362kV 50kA 차단기의 과도회복 전압 정격 초과 여부를 EMTP을 활용하여 검토하였다. 과도회복전압(TRV : Transient Recovery Voltage)은 크게 두가지, 최대전압(Vp)과 초기과도회복전압상승율(RRRV:Rate of Rise of Recovery Voltage)로 구분하며, 리액턴스 성분이 증가하며 RRRV가 상승하여 차단기가 고장전류을 차단시 절연파괴(열파괴)로 이어질 수 있다. IEC 62271-100 규정에는 RRRV를 정격차단전류의 100% 크기(T100%) 차단시 2kV/us이내로 규정하고 있으며 이 보다 작은 전류의 T90, T75 차단시의 규정치는 계산식에 의해 정해진다.

전력진동(Power Oscillation)은 전력이 0.05 Hz ~ 3.0 Hz의 저주파로 진동하는 현상으로서 계통고장 등의 원인으로 의해 취약한 송전선로에서 발생된다. 전력진동의 종류에는 inter-area mode, intra-area mode, local mode 등이 있는데, 국내 전력계통에서는 향후 영동권 원자력단지와 충남 서해안 화력단지 간을 연결하는 초고압 송전선로에서 intra-area mode의 전력진동이 발생할 가능성이 있다. TCSC를 적용하여 전력진동 제동효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서 국내 전력계통에 TCSC를 설치함으로써 전력진동이 효과적으로 감소됨을 보인다. simulation 결과, 전력진동이 5% 수준으로 대폭 감소됨을 알 수 있다.

본 논문에서는 전력 시스템의 저주파 진동을 효율적으로 억제하기 위하여 기존의 PSS 를 이용하는 방법 대신 FESS를 적용하는 방법을 제시하였다. FESS PID 제어기의 최적 파라미터를 선정하기 위하여 GA를 이용한 방법을 제시하였다. 최적화 파라미터 선정시 사용되는 평가함수를 2가지로 선정하여 선정된 파라미터를 이용하여 FESS PID 제어성능을 평가하였다. 다양한 동작 조건하에 몇 가지 외란이 발생한 경우 비선형 시뮬레이션을 통하여 기존의 PSS를 이용한 방법과 동특성을 비교 고찰하였다.

스마트 그리드(Smart Grid)는 기존 전력망에 IT기술을 융합하여 전력회사와 고객들 간의 실시간으로 양방향 정보 교환을 수행하는 시스템으로, 고객에게 전기 사용량 정보를 제공하는 서비스를 통해 전기의 사용량을 절약하도록 유도하는 것이 주요 목적인 차세대 전력망 시스템이다. 본 논문은 현재 개발 중인 AMI 요소 기술들의 상호 연동 테스트 방안을 소개하고 세부 구간 및 전구간 테스트 수행을 통해 얻은 각 시스템들의 로그 및 시스템별 응답 결과를 토대로 개발 기능의 적정성을 검증한다.

본 논문은 2011년 제주계통 한림변전소와 금악변환소 사이에 설치 예정인 ${\pm}80kV$ 60MW HVDC 시스템의 DC 가공선로를 기존의 AC 송전 철탑의 AC 선로와 병렬로 추가하여 운영할 때 선로 Coupling에 따른 정상상태 영향을 분석한 내용이다. 한림변전소와 금악변환소 사이 철탑 17개의 데이터를 기반으로 송전선로를 모델링함으로써 실제 데이터에 최대한 근접할 수 있도록 정확성을 도모하였으며, 모델링과 분석에 있어서 전자계과도현상 해석프로그램인 PSCAD를 이용하였다. 특히 AC 병렬 연계 유무에 따른 DC 전류 주파수를 비교함으로써 AC/DC Coupling의 영향을 분석하였으며 최종적으로 이에 따른 기본파 성분 제거에 필요한 DC 필터 설치 유무에 관한 결론을 도출하였다.

본 연구는 최근에 각광받고 있는 풍력터빈 발전기의 동적특성에 관한 시뮬레이션을 수행한다. 풍력터빈이 기존의 전력계통에 연계되면 전력계통에 미치는 영향은 동기발전기만으로 구성된 전력계통과는 다르며 특히 동적특성이 달라진다. 본 논문에서는 PSS/E를 이용하여 GE1.5MW의 풍력터빈에 대한 동적특성을 시뮬레이션 한다. 풍속의 변화, 부하의 변화 그리고 무한대 모선의 전압변화를 통하여 GE1.5MW의 풍력터빈의 특성을 검토하였다.

계통에 대규모의 풍력발전의 투입양이 증가함에 따라 실효치 기반의 해석이 필요하다. 계통 내에 무효전력 불균형에 의한 풍력 발전의 한계량을 결정하기 위하여 연속조류법을 이용한 한계량 선정 알고리즘을 수립하였다. 이를 위하여 풍력발전단지를 등가화하고, 타입에 따른 풍력발전기의 정적 모델을 수립하였다.

최근 실측 데이터를 이용한 측정기반의 부하모델링이 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 교내에 설치된 PMU를 이용하여 취득된 데이터를 이용하여 정적 부하모델링을 수행한 결과를 보인다. 정적부하모델링에는 ZIP모델링이 사용되었으며, 고려대학교 주배전실의 22.9kV 부하단 취득 데이터를 사용하였다. 파라미터 추정기법은 최소제곱법(Least Square Method)을 적용하였다.

현재 차세대 지능형 전력망인 스마트 그리드의 연구와 투자가 본격적으로 진행되고 있다. 스마트 그리드의 중추적인 역할을 하는 변전소는 국제표준인 IEC 61850을 기반으로 진행되고 있으며 앞으로 범위를 넓혀 전력계통의 모든 과정을 표준화하고 자동화하는 표준이 필요하다. 이러한 모든 전력계통을 통합화하는 표준으로 IEC 61970 공통정보모델 CIM(Common Information Model)이 있다. CIM은 전력계통 전반에 사용되는 데이터, 장치, 연결 등을 포함하는 객체들을 나타내는 추상적 모델이다. 또한, 객체 클래스들을 이용하여 시스템을 통합하는 방법을 제공한다. 본 논문에서는 이러한 CIM에 대한 개요 및 구성에 대해 간단히 살펴보고 CIM이 구성하는 패키지에 대해서 알아본다. 또한, CIM과 IEC 61850의 차이점을 알아보고 현재 CIM과 IEC 61850의 Harmonization 현황에 대해 알아본다.

풍력발전단지가 급속히 증가함에 따라 풍력발전단지의 제어를 통한 계통 규정 참여가 중요해지고 있다. 본 논문에서는 풍력발전단지 내에서의 송전손실을 최소화하기 위한 풍력발전기의 제어 방식을 제안한다. 모의 계통은 덴마크 해상풍력단지 Horns Rev를 본떴으며 풍력발전기 별로 적용되는 풍속도 Wake Effect를 고려한 실제 데이터를 사용하였다. 손실 최소화를 위해 Linear Programming(LP)에 기반을 둔Optimal Power Flow(OPF)를 사용하였다.

우리나라의 전력 계통은 수도권에 부하가 집중되어 있는 반면에 발전 설비는 비수도권에 위치해서 대규모 북상 조류가 발생한다. 이런 대규모의 장거리 전력 전송은 계통의 안정도를 떨어뜨리고 사고시 전력 계통에 불안정을 야기할 수 있다. 때문에 이를 방지하기 위해 송전전력을 제한하게 되고 그로 인한 혼잡비용이 발생한다. 전압형 BTB(Back-to-Back) HVDC의 경우 유효전력과 무효전력의 독립적인 제어가 가능하므로 전압형 BTB HVDC를 수도권 전력 계통에 투입시켜 무효전력을 보상해줄 수 있다. 무효전력을 보상해주면 수도권으로의 융통전력이 더 증가하게 되고 그로 인한 혼잡비용을 절감시킬 수 있다. 본 논문에서는 PSS/E를 이용하여 전압형 BTB HVDC를 수도권 전력망에 투입하여 융통전력을 계산하고 이를 토대로 탄소세를 고려한 혼잡 비용절감 효과를 알아본다.

In this paper, the algorithm for detecting load shedding based on Wavelet Singular Value Decomposition(WSVD) is proposed. WSVD is method of signal processing which combine Wavelet Transform(WT) and Singular Value Decomposition(SVD) to analyze transients in power system. 345kV Busan transmission system is modeled by EMTP-RV and simulations according to successive change of load capability are conducted. This paper analyzes characteristics of WSVD by using simulation results and proposes algorithm for detecting load shedding.

배전계통에서 고장발생시 오조작으로 인해 손실이 발생한다. 따라서 신속하고 정확하게 고장을 복구하고 복구한 후 배전계통의 손실을 최소화하고 안전한 운영과 미래 계획을 위해서는 3상 조류계산을 기반한 고장복구 해석과 최적연계를 해석을 수행하는 것이 필요하다. 고장에는 기본적으로 단일 고장발생이 있지만, 다중고장발생도 존재하기에 본문에서는 3상 조류계산을 통해 다중고장 발생 시 고장복구해석과 복구 후 최적연계를 통한 부하균등화를 연구해 보았다.

전기설비의 경우 설비의 중요성등을 고려하여 수전 LINE과 같이 중요한 설비들은 이중화를 통화여 1 LINE이 고장이 생겨도 잔여회선 또는 잔여 변압기로 무정전으로 전원공급을 할 수 있어야 한다. 그러나, 광양제철소 154KV 전력계통은 고장전류 때문에 345/154KV 주변압기 3대를 분리하여 #1 TR은 S변전소(1계열), #2 TR은 R,J,H,A 변전소(2계열), #3 TR은 D, P 변전소(3계열)의 전력공급을 담당하고 있다. 본 논문에서는 1,2,3계열 분리운전 방안에 대하여 고장전류계산 및 전력 조류계산을 통하여 전력계통구성을 검토하고 개선방안으로써 1,2계열병렬운전, 2,3계열 병렬운전, 1,3계열 병렬운전에 대하여 고장전류 및 전력조류를 수행하여 고장전류 저감방안, 발전기 이설, 부하이설등의 검토를 통하여 병렬운전 가능한 방안을 찾고 궁극적으로 계통안정도에 문제가 없는 범위에서 최적의 개선방안을 찾고자 한다.

현대사회의 산업구조가 고도화 되고 IT 활용 기술이 발달함에 따라 전기품질에 대한 고급화가 요구되고 있다. 우리나라 전력계통을 운영하는 한국전력거래소는 급격한 부하변동에 대응하고 고품질의 전력을 공급하기 위해 출력의 증 감발 특성이 우수한 수력발전소의 보조서비스(주로 자동발전제어)를 활용하고 있다. 전력계통의 신뢰도 향상과 안정적인 운영 목적을 달성하기 위해 수력발전소가 계통보조서비스에 적극적으로 참여해야 하지만, 전력계통 보조서비스 제공으로 수력발전소의 전수비가 하락하는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 수력발전소 전력계통 보조서비스 제공에 따른 전수비의 변화를 정량적으로 분석하고 검토하여 향후 수력발전소 운영 자료로 활용하고자 한다.

Many errors are broken out when hydro power plants are operating connected to electric power system. To minimize ripple effects of accidents, a hydro power plant is separated by a circuit breaker consisting of each protection equipments. In this paper, I will analyze a cause of abnormal events of emergency stop and therefore I take measures and suggest solutions for similar cases.

This paper presents a method to analysis the effect for integrating Sihwa tidal power into power systems. Especially, power flow, fault current, voltage and contingency of sihwa tidal power plant area are calculated and the generation characteristics of tidal machine are analyzed.

The development for Eco-friendly cars has been expanded as the concern about environmental pollution and a rise in gas prices. The Electric Vehicle(EV) and Plug in Hybrid Electric Vehicle(PHEV) are generally connected on distribution power systems to charge the traction batteries. The growing number of EV/PHEVs could have a effect on distribution power systems and result in overload of power utilities and power quality problems. In order to reduce the adverse effect on distribution power systems, the influence of electric vehicle loads should be evaluated. In this paper, the influence of electric vehicle loads is evaluated by using OpenDSS(Open Source Distribution System Simulator) according to the penetration rate of electric vehicle.

This paper shows the load characteristics of IH (Induction Heating) Cookers which are those of essential appliances for electrifying residential buildings in smart places. Load experiments are carried out in the same manner as like previous two studies. The results will be used to develop new load models for smart places including heat pump loads for analyzing changed power system environments by the smart grid.

현재 한국전력공사 전력연구원은 IEC 61850 패킷 분석이 가능하고 IEC 61850 통신규격 제정기관인 UCA(Utility Communication Architecture)에서 발행된 클라이언트 적합성 시험절차서(Rev 1.1)에 대한 시험모델링이 가능한 클라이언트 전용의 시험시스템 개발을 완료하였다[1-5]. 본 논문은 IEC 61850 클라이언트 적합성 시험 중 변전자동화의 파일 전송시험과 타임서버관한 시험모델링과 사례를 다루고자 한다.

변전소를 구성하는 모든 설비를 가상의 데이터 모델로 구현하고 모든 제품에 동일한 데이터 정보객체를 가지고 구현하는 것을 의미하는 IEC 61850 기반의 변전자동화 IEC 61850 기반의 변전자동화 시스템을 구성하는 제품의 상호운용성이 보장되어야 하며, UCA의 국제전문가모임에서는 제정한 IEC 61850 통신서비스 시험항목으로 구성된 적합성 인증 항목을 IED와 상위운영시스템이 만족하는 것이 최소한의 기본 조건이다. 본 논문에서는 IEC 61850에서 명시하는 4가지 제어모델 중 가장 복잡하고 클라이언트 입장에서 고려해야 할 사항이 많은 SBOes 클라이언트 적합성 시험모델링과 시험사례를 다루고자 한다.

현재까지 중전기기 분야의 전력기기들은 주로 단위기기들의 성능이 시장경쟁력을 좌우하였으며, 대용량화 및 경제적 설계 등이 대표적인 성능요소로 평가되었으나, 앞으로는 전력감시.제어 및 보호의 효율화를 위한 시스템화의 관점이 많은 비중을 차지하게 될 것이며 이에 따라 2차적인 기능적 측면들이 강조되고, 이러한 기능적 성능들이 시장경쟁력을 크게 좌우하게 될 것으로 사료된다. 따라서 IED의 전기 접점을 통해 이루어지던 예전의 시험방식에서 네트워크를 통한 시스템 차원의 시험방식으로 변화가 요구되고 있다. 본 논문에서는 배전선로 IED를 시스템적으로 시험할 수 있도록 UML을 이용한 성능 시험절차서의 구현 내용을 다루고자 한다.

IEC 61850 기반의 변전자동화를 운영하는데 있어 보호기능과 통신을 별개로 여길 수가 없으며 기존에 장치 개별로 동작하던 것이 이더넷 통신이란 틀 안에서 시스템으로 유기적으로 연결되어 동작하기 때문에 IEC 61850 통신과 기능을 시스템 기반에서 수행할 수 있는 새로운 방안이 요구되어진다. 본 논문은 변전자동화시스템의 종합적인 성능검증을 목적으로 개발된 시험자동화시스템의 실제 적용가능성을 검증하고, 변전자동화 시스템의 22.9kV 배전선로 보호 및 제어의 기능을 수행하는 IED를 대상으로 시험자동화시스템에 적용한 연구 내용을 다루고자한다.

제주도는 내륙과 EJfdjwu 있는 섬으로 독특한 계통 특성을 가지고 있다. HVDC는 제주 계통을 내륙 계통과 연계시켜 안정적인 전력 공급과 주파수 유지를 담당하고 있다. 현 제주-해남 사이의 이외에 추가로 제주-진도 사이의 2단계 HVDC가 2011년 12월 완공을 목표로 건설되고 있다. 1단계 HVDC와 풍부한 바람 자원을 이용한 풍력 발전 단지가 운영 중이고, 해안 풍력 발전 단지 뿐만 아니라 해상 풍력 발전단지도 건설될 예정이다. 또한 스마트그리드 실증단지가 제주도에 건설될 예정이기 때문에 향후 풍력 발전량이 더욱 증가할 전망이다. 2013년 이후부터는 추가 건설될 2단계 HVDC와 현재 운영되고 있는 1단계 HVDC가 협조 운전을 하게 된다. 풍력 발전 단지의 증가와 추가 HVDC는 제주 계통의 전원 구성에 변화가 예상된다.

Due to integration of wind power, its unpredictable uncertainty can be a very lethal factor in generation dispatch problem. To handle such uncertainty of wind power output, a profit maximization problem is formulated and random wind speed is modeled by Weibull distribution in this paper. A case study is calculated through profit maximization approach with random wind speed. The effect of case study results is evaluated on how the uncertain wind power integration into the power system affects on the generation dispatch.

본 논문에서는 하계와 동계 각 기간별 최대전력수요와 온도를 이용한 수요관리 프로그램 적용일와 적용시간을 추정하는 방법을 제안하였다. 사례연구에서는 국내 전력수요 데이터를 바탕으로 제안된 방법을 2011년~2012년에 적용하여 수요관리 적용일과 적용시간을 추정하였다.

Fault current problems is considered a serious issue in the power system because large fault currents not only cause many side effects to the equipments of power system but also lead to severe problems, such as blackouts. This paper deals with the structural analysis and 3-phase fault current stability of the future Seoul metropolitan power system. The simulation composition and analysis are performed with the 4th KEPCO power supply planning data using PSS/e. Through the results of the simulations, it can be observed that the future Seoul metropolitan system results in a fault current which exceeds the circuit breaker (CB) rate. This unremovable fault current can cause critical damage to power system. To resolve the problem, the algorithm for the application of Voltage Sourced Converter Back-to-Back High Voltage Direct Current (VSC BTB HVDC) is being proposed. where the most suitable location for solving fault current problem in Seoul metropolitan area is being implemented.

본 논문에서는 Reactive Power Tracing 기법을 이용하여 무효전력의 흐름을 분석한다. 이 기법은 Real Power Tracing을 기반으로, 무효전력의 특성에 맞게 변형시킨 것이다. 이를 위해 Real Power Tracing과 달리 무효전력의 손실을 고려하기 위해 모든 선로 사이에 가상 모선을 추가하게 된다. 이를 이용하여 국내 계통에 적용하여 무효전력의 흐름을 발전원측면에서 생산된 무효전력이 어느 범위까지 도달하는지 분석한다. 또한, 기존 민감도 해석과 차별화된 Reactive Power Tracing을 이용한 선로 사고에 대한 민감도 해석 방안을 제시한다.

세계적으로 풍력 에너지에 대한 수요가 증가하고 있으며 이러한 풍력발전의 집중화 및 대규모화에 따라 풍력발전기가 고려된 계통의 해석이 필수적이며 이에 따라 풍력발전기가 고려된 계통의 해석을 위해 풍력발전기의 특성 및 출력을 파악 할 수 있는 정확한 모델링이 요구된다. 따라서 풍력발전기가 포함된 풍력발전단지의 모델링 및 조류계산 레벨에서의 무효전력보상 모델링의 방법을 정립해보며 이를 바탕으로 풍력 발전기가 포함된 모의 계통을 설계하였다.

Special Protection Scheme(SPS) that operates scenarios about faults beyond the normally protective action is wide system protection technology for the purpose of wide areas protection. Therefore, the SPS focuses on the improvement of the power supply capability by protecting the system rather than protecting the system equipments. Since the SPS requires emergency operation, the operation schedule is set up in advance by analyzing various scenarios. Since the SPS's action scheme uses generator tripping and is a classical method it is presently the most powerful one. However, as the setting of SPS is set to the most severe disturbance, the scheme tends to trip more generators than required to prevent fault propagation. It is highly likely that tripping generator units to prevent fault propagation would result in difficulty of system management and possibility of load shedding. Accordingly, it is desirable that generators are connected to the system within the range that ensures system stability and intelligent SPS is currently under development to solve the problem being stated. In this paper, as a part of developing the intelligent SPS, application of the fast-valving and braking resistor scheme to the generators is being proposed and analysed to reduce the number of tripped generators.

전압이 정격전압을 유지하지 못하면 전기기기의 효율 저하, 수명단축, 손실증대를 야기 시킨다. 하지만 더 큰 문제는 예기치 못한 사고 및 급격한 부하 증가에 따라 전압이 떨어질 때 생길 수 있는 전압붕괴 현상이다. 전압 붕괴 현상은 대규모로 퍼져 대정전 사태를 초래 할 수 있다. 전압안정도를 유지하고 향상시키기 위해 적절한 무효전력의 공급 및 무효전력 예비력 확보는 매우 중요하다. 무효전력 공급을 위한 설비에는 병렬 커패시터, 발전기 등이 있다. 하지만 병렬 커패시터 등 조상설비는 이미 설치되어 있는 양만큼만 출력을 낼 수 있고 사고 등의 급격한 계통변화에 빠르게 대응 할 수 없다. 즉, 사고나 급격한 부하 증가에 효율적으로 대응하기 위한 수단으로 발전기 순동 무효 예비력의 확보가 필수적이다. 하지만 무효전력은 지역적 특성을 띄고 있다. 그렇기 때문에 예비력의 확보와 더불어 지역적 특성을 반영해야만 하다. 본 논문에서는 발전기 무효전력 예비력 관점에서 무효전력의 지역적 특성을 고려 국내지역별 발전기 무효전력 예비력 산정을 위한 발전기 선정을 목표로 한다.

변전소의 디지털화를 통한 변전소 자동화 시스템(SAS) 구축이 전 세계적 이슈이다. 변전소 디지털화는 기존의 변전소 기능에 정보 통신 기술을 적용시켜 변전소 운영을 효과적으로 수행할 수 있게 돕기 위해서이다. 디지털 변전소가 정상적으로 운영되기 위해 요구하는 높은 수준의 가용성과 전송능력 만족하기 위해 IEC TC 57 WG10은 IEC SC65 WG15의 IEC 62439 고 가용성 자동화 네트워크(Highly Available Automation Networks)를 디지털 변전소 네트워크로 차용하기로 결정했다. 그중 가용성과 신뢰성, 전송능력, 경제성을 이유로 IEC 62439의 중복 네트워크 프로토콜 중 HSR(High-availability Seamless Redundancy)을 디지털 변전소를 위한 네트워크 프로토콜로 이용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 디지털 변전소 내부에서도 가장 높은 수준의 가용성과 네트워크 성능을 요구하는 프로세스 버스용 네트워크 구성 프로토콜로 적합하다. 본 논문은 실제 154Kv급 변전소 프로세스 버스에 HSR을 적용하였을 때 성능을 분석하였다.

Kalman filter(KF) algorithm is a very useful application being used in many engineering fields. Through the KF, the next time step's estimation can be almost simultaneously calculated by the recursive least square optimization method with the present measurement data. It provides us with the superior detection performance of power quality events. This paper deals with the concrete programming example of KF to detect various kinds of PQ disturbances, such as voltage sag, swell, harmonics, voltage fluctuation and Frequency variation.

최근 대두되고 있는 중요한 문제 중 하나인 기후변화협약에 의하여 온실가스 배출량에 대한 감축 및 규제가 실시되고 있으므로, 우리나라에서도 이에 대한 대비를 하지 않으면 안 되며, 유가가 급등하고 있어 에너지 소비를 감소시키는 정책을 적극적으로 수행해 나가야 한다. 전력시스템이 대형화되고 더욱 복잡하게 구성되면서, 전력손실 감소 및 전압관리 차원에서 부하 역률 관리의 중요성이 새롭게 부각되고 있다. 따라서 온실가스 배출량 감축 효과를 반영하여 우리나라의 전력시스템의 적정한 부하역률 기준치가 새롭게 조정될 필요가 있다. 본 논문에서는 온실가스 배출량 감축 효과를 반영하기 위한 기초연구로서 적정 부하역률을 산정하기위한 기법을 제시하고, 이산화탄소의 배출량 감축 효과를 반영하지 않을 때와 반영할 때의 적정 부하역률이 어떻게 변화하는지를 주어진 하나의 전력 시스템을 사용하여 분석한다.

전력산업이 발전함에 따라 전력품질 요구도 증가하고 있으나 고조파왜형률에 대한 국제기준이 제조사와 운영자의 입장에 따라 계산방법이 상충되는 부분이 현실적으로 존재하고 있는 것으로 검토되었다. 본 논문에서는 원자력발전소에 사용되는 축전지 및 충전기의 시험 및 관리규격인 ANSI/IEEE 519와 NEMA PE-5에 대한 THD 계산방식에 대한 차이점을 설명하고 현장 규제경험 사례를 통해 바람직한 관리 방향을 제시하고자 한다.

We proposed a new power system, Superconducting Power System. The SPS consists of superconducting power cables, fault current limiters, and transformers. The basic concept is to replace 154kV conventional cables with 22.9kV superconducting cables and to convert a 154kV substation into a 22.9kV switching station in downtown area. For the application of the SPS to real power system, it is very important to construct the protection system of the SPS. This study presents a protection system for the new Superconducting Power System (SPS).

전력수급계획은 소비자의 전력 사용량을 예측하고 적정한 공급능력을 확보하는 것이 목적인데, 수요예측 정확도를 향상시키고 전력설비를 적기에 준공시킬수록 적정공급능력 확보가 용이하다. 그러나 최근 전력수요는 계절적, 시간대별로 경향이 과거와는 상이하게 나타나고 있는데 이로 인해 발전기를 예방 정비할 수 있는 기간이 짧아지고 있다. 한편 향후 몇 년간은 준공되는 발전기가 적어 중/단기 수급계획이 더욱 어려울 전망이다. 따라서 최근 수요추세를 고려하여 수요예측 정확도를 향상시키고 현재보다 탄력적인 부하감축제도 시행이 요구된다.

제5차 전력수급기본계획상 2014~2016년을 전후하여 경기북부지역 5.2GW, 충남서해안 6.9GW 등 발전설비의 특정지역 집중건설이 예정되어 있고, 해당 발전출력의 원활한 전송을 위해 계통보강이 이루어져야 한다. 발전설비 및 송전설비의 보강집중에 따라 계통 고장전류 증가가 불파기한 실정이다. 특히, 우리나라 부하의 약 40%가 집중되어 있고 지역의 넓이에 비해 송전망의 밀집도가 매우 높은 수도권의 경우, 고장전류가 해당 변전소의 차단기 정격차단용량을 초과하는 문제로 인해 계통을 분리하여 운전되고 있는 개소가 전국 계통분리개소의 50%를 넘는다. 본 고에서는 향후 국내 전력계통의 고장전류 증가추이를 전망하고, BTB-HVDC의 적용 등 고장전류저감방안에 대해 논 하고자 한다.

The impacts of EV charging demands on power system such as increased peak demands may be developed by means of modeling a stochastic distribution of charging and a demand dispatch calculation. Optimization processes are proposed to determine optimal demand distribution portions so that charging costs and demands can be managed optimally. There are two optimization methods which have different effects on the outcome. These focus either on the Electric vehicle customer side (cost optimization) or the System Operator side (Load-weighted optimization).

스마트 그리드란 마이크로 그리드 시스템에 IT 기술을 더하여, 에너지 효율의 최적화를 목표로 구축된 시스템을 일컫는다. 이러한 스마트 그리드 시스템은 기존의 전력망에다 실시간 통신 설비, 계량설비, 전력 저장 장치 등이 추가됨은 물론 시스템 토폴로지의 변화로 설비의 유지보수 계획의 개념을 다르게 할 필요가 있다. 본 논문에서는 스마트 그리드에 적용할 수 있는 새로운 개념의 유지보수 수립 계획을 위해 고장 이벤트의 Risk-Level을 산정하고, 시스템을 분석하는 방법을 제시한다.

Smart WAMAC (Wide Area Monitoring And Control) System, which supplements control function with the function of WAMS(Wide Area Monitoring System), is an intelligent system not only monitoring the wide area but controlling the power equipment according to defined procedure. This paper presents WAMAC system architecture for hierarchical Infra and considerations to design and implement.

이산화탄소의 배출로 인한 지구온난화와 화석연료의 고갈로 인한 에너지난은 신재생 에너지원의 필요성을 증가시켰다. 현재 국내에서는 디젤 발전기로 전력을 공급하는 울릉도 시스템을 신재생 에너지원을 계통에 연계시키는 울릉도 녹색 사업이 진행 중에 있다. 하지만 울릉도는 육지와의 거리가 멀어 계통 연계의 어렵고 신재생 에너지원의 출력 변동성으로 인한 계통운영에 어려움이 예상된다. 울릉도의 안정적인 전력 공급을 위해 Micro-Grid EMS 구축이 요구되는 상황이며 본 논문에서는 Micro-Grid EMS 구축을 위한 방안 및 방향성을 제시하고자 한다.

제 4차 전력 수급 기본 계획에 의하면 2022년 계통에는 총 32기의 원자력 설비와 신재생 설비 용량의 약38%를 차지하는 풍력 설비가 신규 도입 된다는 것을 확인 할 수 있다. 하지만 원자력과 신재생에너지원은 화력 설비에 비해서 부하추종 능력이 저조하여 이 두 설비의 비율을 높이면 계통 운영에 심각한 문제를 발생 시킬 수 있다. 이에 본 논문에서는 2022년 off-peak 계통 상황에서의 원자력 설비 32기가 모두 연계되었을 때, 계통 주파수의 안정도를 분석하고자 하였다. 이를 위해 계통에서 사용하는 각종 정수를 추정하고 이것을 이용하여 주파수 분석 시뮬레이션 tool을 통해 주파수 변화를 모의 하였다. 최종적으로 2022년 계통에서의 최적 전원 설비 구성을 제안하고자 한다.

HVDC 시스템에 적용되는 Thyristor Valve 설계 시 중요하게 고려해야 할 사항 중 Valve에서 발생되는 전압 및 전류에 대한 스트레스 분석이 있다. 이것은 실제 HVDC 운전 시 Valve에서 발생될 수 있는 과전압 및 써지성 전압에 대해서 Valve가 견딜 수 있는가에 대한 분석이다. 본 논문에서는 60MW ±80kV HVDC에 적용될 Valve의 전압 스트레스를 분석하였고 이 결과로 실제 설계된 Valve의 성능 및 thyristor의 제한치를 만족하는 가를 검증하였다.

본 논문에서는 제주 한림 풍력발전소와 한림 변전소간에 구축할 예정인 ${\pm}80kV$ 60MW HVDC 시스템의 절연 설계를 위해, 각 구성품의 절연 등급을 수 계산으로 설계하였고 PSCAD로 검증하였다. 해당 HVDC 시스템에 영향을 미칠 수 있는 주요 임펄스 중 긴 시간을 가지고 빈번하게 발생 하는 Switching Impulse가 미치는 영향을 모든 상황을 고려하여 모의하였고 수 계산으로 설계된 절연 등급을 검증 하였다.

시간 가변적인 실시간 전기요금환경에서는 요금변화에 따라 적절한 부하제어를 필요로 한다. 하지만 부적절한 부하의 제어는 사용자의 불편을 초래할 가능성이 있기 때문에 본 논문에서는 사용자의 만족과 전기요금 절감을 동시에 고려하기 위한 주택 부하제어 방법을 제안하는 바이다.

건물에서 에너지 절감은 재실자의 쾌적도를 고려하여 이루어져야 한다. 쾌적도를 고려하지 않은 에너지 절감은 재실자에게 불쾌감을 주어 생산 능력의 저하로 이루어 질 수 있게 된다, 따라서 본 논문에서는 재실자의 쾌적도와 에너지 절감을 동시에 이룰 수 있는 건물에너지 제어방법에 대한 연구를 진행하였다.

본 연구에서는 일반 사무 건물을 대상으로 주광을 이용 하여 작업 시 조도에 따른 사용자의 만족도를 높이고 가변 전기요금에 따른 요금을 절감 하는 최적의 조도를 설정하여 조광을 제어하는 방식으로 조명 에너지를 절감하는 기법을 제안한다.

This paper presents a new user defined modeling about HVDC system based on the PSS/E. The principles, methods and procedures of user defined modeling for dynamic simulation are expounded. Comparing beween the dynamic simulations results of a power system by CDC4T in the PSS/E library and a user defined model CDCKU1 respectively, we illustrate the general usage of custom features and verify the model accuracy. Future work about CDCKU series and practical models will be considered to enhance the power system stability in Korea.

As the scale of industries expands, the facilities of the industrial customer become larger and more complex. When a fault occurs in the system, the circuit breakers play an important role in minimizing causalitites by quickly tripping the faulted line. Since the capacity of the receiving-end has increased in size, an examination is needed to be performed between the industrial customers and the conventional circuit breakers. The transient recovery voltage, which is the initial transient characteristics of the voltage across the breaker when tripped, is an important factor in determining the circuit breaker's performance. In this paper, a TRV analysis on the large-scale industrial customer is being performed utilizing PSCAD/EMTDC.

최근 풍력사업의 발전은 제주도의 풍부한 바람을 이용하고자하는 풍력사업자들에게는 새로운 기회로 다가오고 있다. 하지만 이미 계통조건을 고려한 풍력한계용량이 산정되어 많은 풍력사업자들에게 기회를 제공해주지 못하고 있다. 본 논문은 계통의 안정성을 해지치 않으면서 풍력설비용량의 한계를 증가 시킬 수 있는 방안을 모색하기 위함이다.

This paper addresses the assessment of voltage sag costs based on the stochastic prediction of voltage sags. When voltage sags below a certain voltage threshold occur at sensitive industrial process, the industrial customer will experience financial damage. In order to mitigate voltage sag costs and devise efficient solutions to mitigate damage, a study on the financial loss assessment of voltage sags is basically needed. In order to assess the voltage sag costs, the expected sag frequency at a sensitive load point should be calculated by using the concept of the area of vulnerability and historical fault statistics. Then, financial loss due to voltage sags can be obtained by multiplying the expected sag frequency by the cost per sag event.

Failure rate serves as a pivotal role in reliability study. When the system operates, failure datum of the system reflects the actual operating environment. Therefore, when we estimate the system's with the component failure data, we can find the more exact failure rate that reflected the system's operating environment. In this paper, we use the components' fault data and find out failure rate.

To promote the introduction of wind power conversion systems, which have an unstable power output, the adoption of energy storage system is being considered to mitigate variations of wind power output. This paper presents the results of analyzed data obtained by the wind power output smoothing tests.

제주도의 풍부한 바람자원과 육지에 비해 높은 SMP로 많은 풍력사업자들이 제주지역에 풍력단지를 조성하기 위해 노력을 기울이고 있다. 향후 대규모 풍력단지가 조성된다면 풍속변화에 따라 생산되는 전력의 변동은 커질 것이다. 이러한 풍력발전기의 가변성으로 인한 출력변동은 계통의 주파수와 국지적인 모선 전압의 변동을 유발할 수 있다. 따라서 전력계통 신뢰도와 안정성을 위하여, 계통 운영 상황을 고려한 풍력발전기 운영이 요구된다. 본 논문에서는 PSS/E를 통해 가상 계통을 구현하여 풍력발전기의 무효전력 공급 유 무에 따라 계통에 미치는 영향을 선로의 무효전력과 모선 전압 측면에서 분석하였다.

국내의 변전소에서 가장 많은 비중을 차지하는 변전소가 154kV변전소이다. 154kV변전소는 전체가 통일된 표준복구절차서를 가지고 고장이 발생하였을 경우 복구를 하게 된다. 현재 154kV 변전소에서는 Relay에서 고장을 감지하여 차단기가 전원을 차단한 후 운전원이 판단해 복구를 하여 정상 운전 상태나 부하 전환 등의 방법으로 전원을 공급도록 소개를 하고 있다. 현재 한국전력에서 만든 SOP(Standard Operation Procedure)는 15가지 기본적인 유형에 대해서 복구절차를 소개하고 있다. 하지만 현복구절차서에서는 유형의 부족이나 각 변전소의 상황 등을 모두 표현을 하지 못한다. 본 논문에서는 중요하고 필요한 유형과 변전소의 운전상황에 대한 표현, 앞으로의 개선방안 등에 대해서 제시하고자 한다.

국내에는 다양한 스마트 전력기기들이 충분히 개발되어 있는 상황으로 빌딩의 전력 관리 시스템(이하 BEMS)를 구축하고 효율적으로 사용하기 위한 인프라가 충분히 갖추어 있다. 하지만 기존 건물 내배선의 유연성 부족으로, 효율적인 운영을 위해서는 상태 정보를 취득하고 이를 바탕으로 전기 설비 구조 변경 공사를 통할 수밖에 없는 상황이다. 그리고 빌딩의 대형화에 따라 전력 사용량이 커짐으로, 운영을 통한 효율성 관리 여지가 커지고 있다. 따라서 본 문에서는 빌딩 내 전력 배분의 유연성을 가질 수 있는 전력 설비를 투자하고 이를 운영하기 위해 취득 데이터를 바탕으로 3상 급전 해석 코어를 설계하고 BEMS에 추가적으로 운영을 지원하는 시스템을 설계한다.

접지시스템 구축의 근본 목적은 인체의 안전(Safety)과 설비의 안정(Stability)을 목적으로 하며, 보호목적에 따라 전력설비용 접지와 약전용 접지로 크게 나눌 수 있다. 전력설비용접지(Frame Earth)는 감전이나 설비의 피해를 방지하기 위한 것으로서 주로 보안용접지에 속하며 평상시에는 접지선에 전류가 흐르지 않는 것이 일반적이다. 이에 반하여 약전용접지(Signal Earth)는 전자통신 회로의 안정된 동작을 확보하기 위한 것으로 평상시에도 전류가 흐르는 것이 일반적이다. 이와 같이 접지시스템은 인축의 안전과 설비의 안정적 가동확보를 위해 대단히 중요한 설비이며, 특히 전력설비용 접지의 목적은 대지면의 국부적 전위상승에 따른 인체의 감전사고방지와 1선지락사고시 전위상승억제 및 보호계전기의 확실한 동작을 도모하기 위하여 실시한다. 본 연구에서는 2011. 10월 준공예정인 시화조력발전소의 전력설비용 접지시스템을 대상으로 IEEE에서 제시하는 목표접지저항값 유지여부를 평가하였다.

본 논문은 전력시스템을 구성하는 수 많은 송전선로용 보호계전시스템의 정정값 유효성을 자동으로 판단하는 시스템에 대해 설명한다. 전력계통의 변경에 따라 송전선로 보호계전기의 동작값에 대한 재검토가 필요하나 그 실행은 정정자의 판단에 의해 자의적으로 실행되는 문제점이 있다. 따라서, 한전에서는 주요 정정요소에 대한 주기적인 자동 정정산출을 통해 정정값의 변화 추이를 모니터링 하고 그 변화가 일정 범위를 벗어날 경우 사용자에게 경보하여 시기적절한 재정정이 이루어 질수 있는 시스템을 개발하여 운영하고 있다.

본 논문은 수도권 전압안정도 향상을 위해 사용될 Synchro-Phasor에 대하여 그 최적 설치위치에 관하여 다루었다. 특히 WAMAC(Wide Area Monitoring And Control system)시스템 구축을 위해 국내 계통 전체 감시목적과 수도권 전압 안정도 향상이라는 두 가지 측면에서 최적 PMU 설치 위치에 대해 검토하고 그 안을 제시하였다.

본 논문은 풍력발전기의 일반적인 LVRT범위에서 계통의 stability와 quality를 충분히 보장하지 못하는 경우에 해당하는 worst case를 제시하고 전원의 순간 저전압 발생 시나리오를 구성을 바탕으로 2MW급 풍력시뮬레이터를 통한 LVRT 시험을 진행하여 그 결과를 확인한다.

A necessity to a superconducting cable in power transmission systems have been growing more and more due to high power density in urban areas and rapid increase of power demand. In view of these situation, it is a noteworthy fact that superconducting cable has remarkable advantages, such as lower power loss and 3-5 times higher power transmission capacity, compared with conventional power cable. For the last a few years, long-term reliability tests had been carried out in the KEPCO PT Center, and now it has been installed in KEPCO's real power grid for demonstrating commercial operation. This paper deals with the test results of dielectric properties performed at manufacturing factory for the joint box, termination and core of HTS cable system and whole system connected in real power grid.

In this paper, it is about virtual PMU and FEP are developed for developing the WAMAC(Wide Area Monitoring and Contorol) Test-Bed System. The Virtual PMU and FEP can be test in the WAMAC testbed for fully pretesting before developing WAMAC system. In the case studies, sever CPU tested the memory by the virtual PMUs and WAMAC Test-Bed syetem design is showed by using the virtual PMU and FEP.

전력계통해석 중 전력조류계산과 안정도 해석에서 부하모델이 필요하다. 부하모델을 만드는 방법 중 미시적 방법에 의한 부하모델 방법은 몇 개의 부하군으로 분류하고, 전압, 주파수 변화에 따른 특성 실험에 의해 부하군의 개별부하 모델을 구축하고 각 부하군이 시간별 구성 비율을 이용하면 합성된 부하모델을 얻을 수 있다. 이 ��, 부하구성비 추정이 필요로 하게 된다. 본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 구성될 새로운 주택모습과 그 안에 구성될 부하기기를 추론하고, 10년전에 이루어 졌던 부하모델 방법의 부하구성비와 스마트 그리스환경에서 구성될 새로운 주택의 부하구성비를 비교함으로써 부하모델을 10년 주기로 새로 예측해야 할 이유에 대해 서술하도록 한다.

본 논문은 HVDC 밸브 절연 시험 방법에 대한 분석 및 고전압 절연 시험에 대한 IEC 규격 분석을 다루었다. 본 논문에서는 고전압 국제 규격 및 시험 방법을 분석함으로써, 저전압 절연 시험과의 차이, 고전압 절연 시험의 설계 및 시험, 국제 규격의 이해를 돕고자 함을 그 목적으로 한다.

본 논문에서는 제주 한림 풍력발전소와 한림 변전소 간에 구축할 예정인 ${\pm}80kV$ 60MW HVDC 시스템의 절연 설계를 위해, 각 구성품의 절연 등급을 수 계산으로 설계하였고 PSCAD로 검증하였다. 각 부분의 절연설계 부분 중, 특히 AC측의 선로에 설치되어 고조파를 저감하는 AC Filter의 절연설계는 고려할 사항이 많다. AC측 선로의 사고, 임펄스 그리고 구성 소자인 인덕터와 커패시터의 설치 구성에 따라 AC Filter의 절연설계가 달라질 수 있다. 따라서 Filter 종류 및 주변 상황요소가 미치는 영향 등 모든 상황을 고려하여 모의하였고 수 계산으로 설계된 절연등급을 검증하였다.

Renewable energy resources such as wind, wave, solar, micro hydro, tidal and biomass etc. are becoming importance stage by stage because of considering effect of the environment. Solar energy is one of the most successful sources of renewable energy for the production of electrical energy following solar energy. And, the solar/photovoltaic cell generators depend on the solar radiation, which is a random variable so this poses difficulty in the system scheduling and energy dispatching, as the schedule of the photovoltaic cell generators availability is not known in advance. This paper proposes to use the two-layered artificial neural networks for predicting the actual solar radiation from the previous values of the same variable.

A major element in the evaluation of reliability worth is the customer cost associated with a loss of supply. This paper proposes a new methodology to estimate the IEAR(Interrupted energy assessment rate) based on expectation value of outage time by using micro approach. The case study in this paper was performed on the basis of the survey data which had been conducted in a previous research.

This paper proposes a Web Based Online Real-time Information System for Outage Cost Assessment. This system developed in this study is just only prototype as previous stage but no commercial system. Using this system, the evaluation of reliability worth is the customer cost associated with a loss of supply may be assessed and the information will be serviced online real time on smart phone.

This paper proposes a method for choosing the best transmission system expansion(TEP) plan considering an annual outage cost and a probabilistic transmission system reliability criterion ($_RLOLE_{TS}$). The objective method minimizes a total cost which are an investment budget for constructing new transmission lines and an annual outage cost, subject to the probabilistic transmission system reliability criterion, which consider the uncertainties of power system facilities. Test results on an existing 21-bus system are included in the paper. It demonstrated the suitability of the proposed method for solving the transmission system expansion planning problem subject to practical future uncertainties.

This study develops a new system for generation system simulation and operational planning (namely, KPWR-X) including GMS(Generator Maintenance Scheduling), UC(Unit Commitment), and LF(Load Forecasting) for new power system environment in recent. The KPWR-X provides operator and planner to help the generation system more safely and economically. GUI developed in this study makes operator feel in convenient to control whole power system. In future, it is expected that generation company, ISO, and fuel procurement, etc. may use an instructional tool developer's suggestion for application. It will be also applicable to establish the operational strategies for generation control, fuel procurement and power system risk management.

The DC distribution system iis a new promising topologies in a field of future smart distribution system. This system has high efficiency and reliability. So it is expected that there would be an increase in the installation of DC distribution systems. In this paper, the parameter of the DC/DC converter impact on customer's the power quailty in the DC distribution system when the fault occurred. For the analysis, DC network to be modeled using PSCAD/EMTDC. The fault is occurred at phase A in secondary side of MTR which is AC system. Then compared voltage and power at the customer side by varying the capacity of capcitor in the DC/DC converter.

This article suggests an online-based remote fault current mode discrimination method in order to identify the causes of the power line faults with various causes. For that, it refers to existing cause identification methods and categorizes modes by fault causes based on statistical techniques beforehand and performs the pretreatment process of fault currents by each cause acquired from the fault recorder into a topological plane in order to extract the characteristics of fault currents by each cause. After that, for the fault mode categorization, it discriminates modes by each cause using data by each cause as leaning data through utilizing RBF network based on FCM allowing self-organization in deciding the middle layer. And then it tests the validity of the suggested method as applying it to the data of the actual fault currents acquired from the fault recorder in the electric power transmission center.

This paper proposed an under-voltage relay algorithm module for a network based protective relay simulator. The simulation system is based on the client-server paradigm. The relaying simulator which consists of server-side relay models and user interface provides network-based simulation environment for a variety of protective relaying algorithms. The performance of the relay algorithm was verified by comparing the results of under-voltage relay algorithm in the simulator with the results of the C language implementation.

대규모 풍력발전 단지의 전력 계통에서 발생되는 전력손실의 종류를 분석하고 손실 저감 대책을 경제성 평가를 통해서 검토하였다. 검토결과 풍력발전 단지의 경우 부지면적이 넓어 배전선로에 의한 손실이 크고, 풍력발전설비의 설비 이용율(Capacity Factor)과 전력판매단가가 타 발전설비에 비해 상대적으로 높기 때문에 발전소내의 가공전선의 크기를 크게 선정하는 경우 투자비 대비 전력 손실 감소로 인한 발전량 증가로 얻는 경제적 이득이 더 크므로 경제적인 손실 저감 대책인 것으로 검토되었다.

This paper presents a method to determine parameters of BTB (back-to-back) converters in terms of the enhancement of interface flow margins. Interface flow margin is by definition a measure of how much active power can be transferred from the external areas to the study area with the fixed load demand, and it is mainly constrained by system voltage stability. BTB converters are controllable equipments with the active power flow through them, and its DC link in fact can divide the AC systems at the location and hence can reduce the fault current level. This paper first cals margin sensitivities at the nose point of F-V curves and formulates an optimization problem to update the BTB parameters to improve the margins. This procedure is repeated performed until the required margin enhancement is achieved.

DTS(Dispatcher Training Simulator)는 EMS(Energy management System) 전력계통 모델을 기반으로 off-line 환경에서 운영되는 급전원 훈련용 시뮬레이터이다. 급전원들은 DTS를 활용하여 다양한 상황별 시나리오를 반복 훈련함으로써 실제 전력계통 운영 및 유사시 대응능력을 배양할 수 있다. 본 논문은 전력거래소 중앙급전소에서 급전원 훈련용으로 사용되는 DTS의 다양한 기능 및 구조, 활용실적과 실시간 계통운영 적용 사례를 소개하고자 한다.

전력거래소는 전력계통 운영과 전력시장 운영을 위하여 각각 계통운영시스템과 시장운영시스템을 운영하고 있는데 현행 시스템이 2013년을 전후로 한계수명에 도달할 것으로 예상이 된다. 또한 공공기관 지방이전 정책에 따른 전력거래소 본사 이전도 추진되고 있어 노후화가 예상되는 현행 전력IT시스템을 교체하여 신규로 구축하는 사업을 추진중에 있다. 본 논문에서는 이러한 차기 전력IT시스템 구축 사업의 배경과 주요 추진계획을 간략하게 기술하고자 한다.

전력거래소는 2014년 나주본사이전 이후 1억kW 대용량 전력계통을 운영하기 위한 차기 계통운영시스템(이하 차기EMS) 구축을 계획하고 있다. EMS(Energy Management System)는 전국의 발, 변전소에서 계통정보를 실시간으로 취득하여 전력계통을 감시하며, 연료비 기반의 최적 경제점을 찾아 발전기를 제어하고, 전력계통을 수식화한 상태추정 결과를 기반으로 상정사고분석, 고장전류계산 등 전력계통운영을 위한 종합시스템이다. 국내 EMS의 역사는 1979년 미국의 L&N 시스템 도입을 시작으로 1988년 일본의 Toshiba EMS, 2001년 Alstom사의 NEMS를 구축하여 현재 운영중에 있다. 하지만, 외산 제품 도입에 따른 기술이전, 유지보수의 어려움을 타개하기 위해 2004년 한국형 EMS(이하 K-EMS) 연구개발계획을 수립하고 전력거래소를 주축으로 한 산학연을 구성하여 2010년 K-EMS 개발을 성공적으로 완료하였다. 차기 EMS는 국내 기술력으로 개발된 정부연구과제 성과물인 K-EMS를 기반으로 구축이 이루어지며, 총 3년간의 개발 및 시험과정을 거쳐 실계통운영을 담당할 예정이다. 차기EMS가 설치되어 운영예정인 급전소는 전력수급 균형유지와 발전소 운영 총괄 지휘 및 765kV, 345kV 송전망 운영역할을 담당할 나주급전소와 154kV 비수도권 송전망 운영을 담당할 천안급전소, 154kV 수도권 송전망 운영을 책임질 서울급전소 이상 3곳이다. 차기EMS는 발전 및 송, 변전 설비의 대형화, 다양한 FACTS 설비, 신재생에너지원으로 대표되는 분산전원의 등장과 같은 급변하는 전력계통 변화에 능동적인 역할을 성공적으로 수행할 것으로 기대하고 있다.

전력거래소는 본사이전 및 신규 급전소신설과 기존 시스템의 한계수명 도달에 대비하여 현재 운용중인 전력IT 시스템을 새롭게 구축할 예정이다. 전력거래소 차기 전력IT 시스템은 안정하고 공정한 전력계통 및 전력시장 운영을 지원하기 위해 계통운영시스템(EMS), 시장운영시스템(MOS) 그리고 전력IT 기반설비로 구성된다. 본 논문에서는 전력계통의 감시 및 제어를 위한 계통운영시스템 그중에서도 전력계통의 안전도 감시 기능과 안전도 개선 기능에 대해 소개하고자 한다.

전력거래소는 전력산업 국가전략과제 중 하나로 추진된 한국형에너지관리시스템(이후 K-EMS)의 개발(2005~2010)을 성공적으로 완수하였으며 이를 바탕으로 차기계통운영시스템(이후 차기EMS)의 설계 및 도입(2011~2014)을 위한 작업을 진행 중에 있다. 차기EMS는 EMS를 중심으로 신규 시스템과 기존 시스템이 통합, 연계되어 사용자가 필요한 데이터를 원활하게 제공할 수 있는 서비스 중심 인프라스트럭쳐를 지향하고 있으며 이를 구현하기 위한 주요 기술 중 하나로 전력계통 모델링을 위해 IEC 국제표준규격인 CIM(Common Information Model)을 적용하였다. CIM은 차기시스템의 핵심 설비인 차기EMS와 차기MOS 간 공통 플랫폼을 제공하여 시스템의 신뢰성 뿐 아니라 유지보수 비용 측면에서의 개선을 기대할 수 있다. 차기EMS는 CIM의 적용을 통해 CIM을 채택한 이 기종 시스템과의 연계를 위한 호환성 및 유연성을 가진 시스템으로 개발될 것이다.

HVDC 프로젝트마다 제어기가 달라지게 된다. 따라서 HVDC 설비를 위한 전용의 해석 모델이 존재하지 않는다. 설비의 동특성을 모의하기 위해 모델 라이브러리가 없는 상황이 도래하면, 범용 모델에 적합하도록 데이터를 수정하는 방법과 UDM(User Define Model)을 개발하는 방법이 있다. UDM을 개발하는 것이 바람직하지만, 개발기간이 길고 UDM에 대한 검증의 필요성 때문에 범용 모델에 맞도록 데이터를 수정해야 할 필요가 있다. 이에 본 논문에 PSS/E 결과 데이터 또는 EMTDC 결과 데이터를 이용하여 CDC4 모델의 파라미터를 산정하는 방안을 제시하였다.

최근 보급이 확대되고 있는 HVDC는 설치 당시의 상황 등에 따라 제어기가 달라지게 되므로, HVDC 프로젝트마다 제어기가 달라지게 된다. 따라서 PSS/E 프로그램에는 HVDC 설비를 위한 전용의 HVDC 모델을 개발할 수 있는 Model Writing 기법을 제공하고 있다. 하지만 국내에서는 UDM 개발 기술이 널리 전파되지 않아 UDM 기술기반이 취약한 상태이다. 이에 본 논문에 CIGRE HVDC 벤치 마크 모델에 대한 UDM을 개발하여 전용의 HVDC 모델을 개발하기 위한 기반기술을 확보하였다.

초전도전력기기 실계통 적용 시범사업이 정부지원으로 한국전력이 주관하고 제작업체가 참여하는 방법으로 이천변전소에서 진행되고 있다. 이천변전소는 무인변전소로 구내에는 전자제어 및 계전기 등 전기적 잡음에 민감한 설비의 설치가 증가하고 있다. 따라서 개폐장치의 스위칭 동작, 뇌격의 침입, 기존 GIS대신 친환경 고체 절연 개폐장치(SIS)의 사용으로 변전설비 보호를 위한 접지설계가 중요하며, 고체절연개폐장치(SIS)의 상도체와 외함사이에 유도결합에 의해 발생하는 이상전압 등 변전소 구내외에서 발생하는 써지의 접지망 유입에 의한 접지도체의 전위상승이나 유도전압에 대한 대책이 필요하고, 특히 초전도 전력기기의 안정적인 운영을 위한 기술적인 접지망 분석 및 설계가 요구되고 있다.

본 논문에서는 제주 한림 풍력발전소와 한림 변전소간에 구축할 예정인 ${\pm}80kV$ 60MW HVDC 시스템의 절연 설계를 위해, 각 구성품의 절연 등급을 수 계산으로 설계하였다. 계산된 절연등급을 기반으로 한림 변전소와 한림 풍력 단지에 설치되는 HVDC 기기들의 최소 절연거리를 IEC 규격에 맞게 설계하였다. AC/DC 기기의 특정 전압 등급에 견딜 수 있는 최소 거리는 실제 시스템 설치 시 반영함으로써 검증하였다.

본 연구에서는 신재생자원인 풍력발전을 WASP 모형 내에 공급측 자원으로 반영하여 수급계획을 수행해 보았다. 기후적 요인에 대한 의존성이 매우 강한 수력발전의 경우 WASP 모형 내에서 모델링이 가능한데, 다른 신재생에너지의 경우도 수력과 유사한 형태를 가지고 있기 때문에 WASP 모형 내에서 수력발전 시스템과의 입력형태만 맞추어 주면 신재생에너지의 공급측 관점에서의 해석이 가능해진다. 이는 신재생에너지로 인한 신뢰도 영향, 즉 LOLP의 변화를 확인할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 5차 수급계획에서 예측수요에서 시간대별 신재생에너지를 차감한 수요측 관점의 신재생에너지 모델링 방법과 공급측인 수력발전으로 모델링하여 수급계획을 수행한 결과와의 LOLP값을 비교하였다.

As moving away from fossil fuel makes rapid progress, new paradigm has arisen in the power industry area. Developing alternative energy source is progressing actively, the proportion of renewable energy in electricity production is expected to be increased. Because the output of wind farm depends on wind characteristic, minimizing the output fluctuation is a key to keep the power system controllable and stable. Various compensation scheme for stabilizing the output of wind farm has been developed. Considering some requirements such as reaction velocity, controllability, scalability and applicability, energy storage system is one of the effective methods for spreading of renewable energy. In this paper, method of compensating method with forecasting algorithm was simulated, and then the results was analyzed.

In this paper, an analysis is being performed on the effect of harmonics on loads in a distributed generation environment which includes renewable energy sources such as wind farms. The paper will assess the limits of the harmonic content that is allowed to be present in the adjacent loads while conforming to the distributed generation connection standards. The analysis is being performed in PSCAD/EMTDC where field measurements of wind data is being employed for the study.

본 논문은 오피스 빌딩에서 최대 피크를 나타내는 여름철과 겨울철에 대한 부하사용량에 대해 신경회로망 알고리즘을 적용하여 일주일 단위를 예측하기 위한 단기예측 모델을 제시하였다. 2010년 7월~8월 사이의 최대전력사용량과 2010년 12월~2011년 1월 사이의 최대전력 사용량을 나타내는 시기에 온도, 습도, 풍속과의 연관성을 파악하기 위해 기후변화요소의 변수를 고려했을 때와 고려하지 않았을 때의 출력모델 비교를 통해 실제 전력사용 모델과 근접한 모델을 확인하였고 향후 최대부하 사용과 연관된 사용량 제어를 위한 알고리즘을 적용하여 전력사용량을 절약할 수 있는 방법을 시도하고자 한다.

This paper presents an active and reactive power compensator for the wind power system with multi-polar synchronous generator. The proposed compensator is composed of a charge/discharge PWM converter and battery. The output power of a wind power system changes irregularly according to the variation of wind speed. The developed system is able to continuously compensate the active and reactive power. The operational feasibility of the proposed model was verified by simulations with PSCAD/EMTDC.

In this paper, we present basic modeling of Juju power system using PSCAD/EMTDC. In detail, models of bipolar HVDC system, power transmission line, basic thermal power plant, load, and wind farm have been developed for Jeju power system. For evaluating basic dynamic behavior, we tested the system with a simple scenario and the test result showed acceptable response.

The closed-loop distribution system is more flexible and more reliable than radial system. If any type fault occurs, the reliability of system can be better by providing electrical energy through another distribution line. However, it needs protection device coordination of different type. Typically, it is available by using directional overcurrent relay (67). This paper gives a solution about loop protection relay modeling which can be used by the simulation tools.

경쟁적 전력 시장에서 송전 손실은 중요한 문제이다. 이를 계산하는 방법은 대표적으로 2가지가 있다. 한 방법은 조류계산을 통해 구해진 전체 유입 전력의 총합으로 전체 손실을 구하는 것이고, 다른 방법은 각 전선에 흐르는 전류와 저항으로 각 전선의 손실을 구하고 모든 전선의 손실을 합쳐 주는 방법이다. 이 2개가 동일함에도 불구하고, 직관적으로 같다는 인식을 하기 어렵다. 본 논문에서는 이를 수식적으로 증명한다.

본 논문에서는 태양광 전원, 배터리, 마이크로터빈, 스마트 홈 등 다양한 목적과 특성을 가진 요소로 구성된 마이크로그리드를 효율적으로 제어, 관리하기 위한 분산 지능형 제어원리를 제안한다. 기존의 중앙집중식 제어원리는 중앙에서 전체 시스템에 대한 정보를 취득하여 운영에 대한 의사결정을 독점하는 구조였다면 제안하는 원리는 마이크로그리드의 구성요소가 각각 지능형 에이전트를 기반으로 스스로 데이터를 취득하고 이웃 에이전트와의 대화와 협조를 통해 분산제어를 수행하는 방식이다. 각 에이전트 사이는 근거리 무선통신 방식인 Zigbee를 이용하였고 마이크로그리드를 실시간으로 해석하기 위하여 MATLAB 기반의 실시간 시뮬레이터를 이용하였다. 실시간 마이크로그리드 시뮬레이션 모델과 에이전트 역할을 하는 마이크로 컨트롤러를 연계하여 Hardware-in-the-loop 기반의 데모시스템을 구축하였고 제안하는 원리에 대해 검증하였다.

This paper presents a new generation rescheduling approach for preventive control of power systems, which can optimally reallocate power generations for unstable contingencies. The transient stability constraints used in the optimal rescheduling model are described by energy margin sensitivity. Especially the energy margin sensitivity is evaluated for change with respect to generation. For a given contingency, the energy margin is computed and the respective sensitivities are also computed.

한국전력공사의 전기공급약관 개정('10.11.01)으로 저압 수전범위가 현행 계약전력 100kW 미만에서 500kW 미만으로 확대됨에 따라 500kW 미만의 경우 수용가에서 저압 또는 고압 수전방식 선택이 가능하여 수도사업장 수전방식 선정 기법 및 저압 수전설비 표준구성방안을 수립하였으며, '10.1.8. "전기설비기술기준의 판단기준"의 개정으로 서지보호기 설치의무사항이 신설되어 수도사업장 구내 배전계통 서지보호기 설치구성방안을 수립하였다.

국제적으로 차단기의 성능평가에 가장 광범위하게 적용되고 있는 IEC와 IEEE는 단락고장회로에 대한 차단성능평가 기준의 핵심 요소인 과도회복전압(TRV)을 서로 다른 방법으로 규정하고 있었다. 따라서 제작자는 신제품으로 개발한 동일한 모델의 차단기에 대하여 구매자의 요구에 대응하기 위하여 두 가지 표준에 대한 형식시험 또는 형식 시험인증을 실시해야하므로 불필요한 경제적 비용을 지불해야만 했다. 이러한 어려움을 해소하기 위해 IEC와 IEEE는 1990년대 말부터 두 규정의 부합화를 위한 개정작업을 진행했다. 이에 따라 2008년에는 완전한 부합화를 이루지는 못했지만 TRV에 관한 규정의 상당부분이 부합화가 되었다. 본 논문에서는 부합화된 주요 부분과 시험방법을 제시하였다.

Recently, the korea power quality standard has been established based on the IEC Std. By IEC Std., the power quality assessment point is measured in PCC. In this case, the utility has to construct PQM system in all customer PCC point and the PQ meter cost would be very high in order to acquire the suitable data. Accordingly the utilities could not apply to PQM system in the distribution power system by the cost and communication problem. In this paper, the proposed economical PQMS(Power quality monitoring system) of Utility.

In generally, the small harmonic current has not influence on the power system because of offset effect. But the bulk harmonic current has not an offset effect, so that influences on the other customer. This paper describes the measurement power quality in the industrial area, and data analysis result. Also this effect has verified by PACAD/EMTDC simulation tool.

최근 들어 지구환경 변화에 따라 저탄소 녹색성장에 대한 요구가 증가하면서 스마트그리드 기반의 에너지 효율적 운영을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 스마트그리드 환경에서 수용가의 전력수요를 효과적으로 모니터링하고 상시수요관리를 위한 제어가 가능하도록 하는 AMI(Automatic Metering Infrastructure) 시스템을 구현하기 위한 네트워크 개발 방법에 대한 연구내용을 소개하고자 한다.

한국전력공사 전력연구원에서는 2005년 전력IT 과제인 "전력계통 무효전력 관리시스템 개발"을 통하여 '전압관리시스템(VMS, Voltage Management System'을 개발하여 시범사업지역인 제주지역에 설치, 스마트그리드 실증사업에 참여하여 2013년 까지 운영할 예정이다. 전압관리시스템은 발전기 등의 순동무효전력원을 제어하여 계통 전압을 유지하는 중앙집중형 전압/무효전력 제어기이다. 이와 함께 한국전력공사에서는 제주지역의 전압/무효전력 특성 개선을 위하여 신제주변전소, 한라변전소에 각각 50MVA급 STATCOM을 설치하여 2011년 하반기부터 운영에 들어갈 예정이다. STATCOM 설비는 국부적인 전압/무효전력 개선을 위한 순동 무효전력원이다. 본 논문에서는 중앙집중형 전압/무효전력제어기인 전압관리시스템과 국부적인 전압/무효전력제어기인 STATCOM과 병렬 운전 에 따른 효과를 시뮬레이션을 통하여 검토하였다.

전력 수요가 기하급수적으로 증가함에 따라 발전설비들의 신설의 필요성뿐 아니라 효율적인 전력수송 및 배분을 위한 송전설비의 신설의 필요성 또한 높아지고 있다. 이에 송전설비의 신설에 대한 계획 단계에서 건설비용뿐 아니라 운영비용에 대한 경제적 효과를 고려하여야 한다. 경제적인 운영비용의 평가를 수행하기 위하여, PSS/E 최적조류계산(OPF)을 활용하여 제약비용, 혼잡비용, 손실비용을 산정하는 명확한 절차를 제시한다.

Recently the power system consists of the more complicated structure, due to increase of power demands. In this circumstance, the congestion and loss capacity in transmission line is also increased. Accordingly, the investment planning of transmission system is required to reduce the congestion and loss of the transmission line. In study of the planning of domestic and international transmission expansion, the reliability of transmission planning and minimizing Investment cost is focused. However, the study has not been performed systematically in economic aspects. Typically, the congestion and loss costs have been individually calculated. It is not consider the mutual relationship between the congestion cost and the loss cost. This paper proposes a method to compute concurrently the congestion and loss costs. This purpose is to calculate the more exact value for economic assessment of the power system operation.

Even though Korea has very low possibility that a big earthquake occurs like in Japan, China, Taiwan and United States of America, because it is located on the interior of Eurasian Plate, the earthquake which was struck northeast Japan in March 11th, 2011 gave a big shock to Korean. And small-medium earthquakes have been observed 922 times in Korea since 1978 when an earthquake hit Hong-seong and a seismographic station started observation. Moreover, the number of quakes has been on the increase. In case a big earthquake occurs like in northeast Japan, it would be a terrible disaster for Korean power utilities and brings mega effects on Korean society and economy. So it is necessary to apply anti-earthquake design for new power facilities and to reinforce existing facilities. Therefore, this paper would present anti-earthquake design for transmission line and substation and reinforcement measures for existing facilities.

오늘날 전자계 노출과 건강의 연관성에 대한 관심이 높아지면서 인체보호와 전자파의 안정적인 이용, 일반대중의 불안감 해소를 위한 가이드라인이 제시되었다. 일반인보다 전자파에 대한 접촉빈도가 높고 노출영향이 큰 송전선로 철탑작업자에 대한 전자계노출량을 측정하고 기준치와 비교하며 저감대책을 제시하고자 한다.

Before 1970s, 154kV substations in Korea were built in outdoor steel structure types only. In early 1970s, Germany developed GIS and the first indoor GIS type substation was built in Korea in 1980. In 1998, 154kV indoor type substations were standardized into regular type and urban type which applied steel frames to structures. In 2002, this was re-standardized into five different types in detail. In 2009, 154kV compact substation design was developed and standardized and saved about 20% of the construction cost with new technology and methods. Compact substations were classified into three types ; urban type, multi-function type, and regular type. The first urban type compact substation, Jang-ki substation, was built in Kimpo in June, 2010. This paper would present the standard model of 154kV compact substation and the way of improving facilities for the first compact substation.

Substations in Korea are classified into an outdoor steel structure type, an outdoor GIS(Gas Insulated Switchgear) type, an indoor GIS type, an underground GIS type, and a complex GIS type. Before 1970, substations were built in outdoor steel structure types only. In 1980, an 154kV indoor GIS type substation was built for the first time in Pusan. And the first 345kV indoor GIS type substation, the first 765kV full GIS substation were built in 1984 and in 2002 each. In 1998, 154kV indoor type substations were standardized into regular type and urban type which applied steel frames to structures. In 2002, this was re-standardized into five different types in detail. In 2007, hub substations which had high capacity were built in the region of industrial zone and heavy load areas. And 154kV compact substation was developed and standardized by compacting an indoor GIS type substation in 2009. This paper would present a series of substation type transition and application standards for substation types and facility scales.

온난화 등 기후변화의 영향으로 국내에 미치는 태풍의 수와 강도가 점점 증가하는 추세이며, 태풍 및 국지성 돌풍에 의한 송전선로의 과도한 점퍼선 횡진은 점퍼선과 철탑간의 공기절연거리를 감소시켜 지락사고가 발생하는 원인이다. 따라서 점퍼선의 횡진으로 인한 섬락고장을 예방하기 위하여 세계적으로 사용량이 증가하고 있는 폴리머 재질의 애자를 적용하여 전기 기계적 특성을 분석하고 국내 최대 순간풍속 62.7m/s의 풍압력 조건에도 견딜 수 있는 철탑부착 고정형 폴리머 점퍼지지 애자장치를 개발하게 되었다.

22.9kV 가공배전설비 진단방법으로 고주파, 초음파, 열화상, 광학, 활선기별점검이 대표적으로 적용되고 있다. 진단장비로 적출된 가공 배전설비는 광학진단이나 활선기별점검을 통해 기자재의 외관상태등을 최종적으로 확인한다. 활선기별점검은 고(高)비용이며 활선작업차(화석에너지), 활선자격, 다수인원이 필요하고 하천횡단, 장경간, 장척전주, 진입곤란개소 등은 진단점검이 곤란하며 광학진단은 기자재 상부를 진단 할 수 없다는 제약이 있다. 본 논문에서는 항공 원격제어 헬기를 통해 22.9kV 가공배전선로에 근접하여 기자재 상태 확인 방법을 최초로 적용하여 기존의 활선기별 점검 및 광학진단 점검의 문제점을 해소하는데 효과적이었으며, 비용절감과 안전확보, 기존방법에서 점검이 곤란한 사항도 해소는 물론 Green Energy정책에 기여할 수 있었다.

3상3선식 2소자 계량방식을 적용하고 있는 154kV 3상4선식 중성점 접지 고압 고객은 상 불평형시 계량오차가 발생하게 된다. 상 불평형시의 3상4선식 정상 계량방식과 3상3선식 계량방식의 계량오차에 대한 기 공개된 시험분석 자료를 기반으로 하여 본 논문에서는 3상4선식 공급선로에서 2소자 계량을 적용하고 있는 3상4선식 고객에 대하여 전력계량의 신뢰도 향상을 위해 제안된 기존의 3상4선식 전력량계를 활용하여 계량 환경을 개선하는 시공기술로서, 설비개선 비용이 거의 소요되지도 않고 무정전 시공과 함께 전력량계의 제작사양을 변경하지 않는 방법으로 계량 정밀도를 개선 할 수 있는 방안에 대한 검증시험과 적용성 분석 등의 개선대책에 대하여 기술한다.

일반적으로 BTB STATCOM은 계통 분리 운전이나 이종계통의 연계 등의 목적으로 이용한다. 기본 구성으로는 두 대의 STATCOM을 직렬로 연결하여 계통에 삽입되며, 구조 및 개념상 HVDC와 유사한 특징을 갖고 있다. 본 논문에서는 국내에서는 처음으로 독자 개발에 성공한 STATCOM의 기술을 바탕으로 BTB STATCOM을 개발하고, PSCAD/EMTDC를 이용하여 BTB STATCOM의 모델링 및 계통 연계 모의를 수행하였다. 풍력발전의 발전량이 변하더라도 BTB STATCOM이 응동하여 실제 발전량을 정상적으로 전달하고 있음을 확인하였다.

본 논문에서는 실제 옥내 전력선 통신 네트워크를 기반으로 다중 사용자 환경에서의 outage probability의 변화를 확인하였다. 2명의 사용자를 가정하고 시뮬레이션을 통하여 outage probability의 변화를 확인해 본 결과 거리에 따라 최대 70% outage 확률의 변화를 확인하였다. 또한 수신부의 위치에 따라서 outage 확률이 4% 이상 차이가 난다는 것을 확인하였다.

최근 들어 전력공급의 신뢰성 강화를 위해 고장을 미리 진단할 수 있는 기술이 요구되고 있다. 전력IT 국책과제로 개발된 전력설비의 감시진단장치 중 송전선로 감시를 위한 센서 및 센서네트워크를 제주 구좌읍의 스마트그리드 실증단지내 기기설치 설치가 진행중이다. 실증사업 1단계로 SG실증단지의 송전선로를 활용하여 성과물의 성능검증하기 위해 송전선로 감시시스템을 현장에 적용하여 성능을 확인한 실증사례 및 문제점에 대한 개선사항을 소개하고 향후 2단계로 추가 실증 방향 및 송전선로용 센서를 활용한 시스템 운영 전망을 살펴보고자 한다.

With the transmission line the ratio of lightning breakdown the while whole breaking down is occupying a high share with average 72%, is a tendency which increases continuously. In order decreasing the back flashover faults from like this lightning breakdown, it is very important to maintain grounding resistance of tower below target. In this paper, we synthetically analyzed the grounding resistance reduction effect of tower foundation and standard ground connection from construction site, and investigated efficiency for ways to increase the length of counter poise and expand the size of conductivity concrete materials.

전력의 흐름을 제어하기 위하여 유연 송전 시스템(Flexible AC Transmission System, FACTS)이 전력 계통에 다수 설치되었고, 앞으로도 설치되는 FACTS 기기의 수가 늘어날 예정이다. 특히, 전력수요가 많은 수도권에는 안정도와 안전도를 확보하기 위해 FACTS 중 하나인 정지형 무효 전력 보상기(Static Var Compensator, SVC)의 설치가 필요하다. 하지만 SVC가 수도권에 다수 설치되면 SVC 기기 간에 상호 간섭 가능성이 있다. 따라서 본 논문에서는 SVC 기기 간의 상호간섭 가능성을 제시하고 Kundur 모델의 PSS/e 시뮬레이션을 통해 SVC 기기 간의 상호 간섭이 발생할 수 있음을 확인하고자 한다.

국내 전력수요의 지속적인 성장과 더불어 안정적이고 신뢰성있는 전력계통 운영은 매우 중요한 일이다. 1970년대 이후 대도시를 중심으로 지중 송전에 대한 사회적 요구가 커지면서, 매년 국내 전력시스템에서 지중 송전선로 건설 및 운영이 매우 빠르게 진행되어 왔다. 그래서 지중 케이블의 고장으로 인한 사회적 영향 및 파장이 매우 커지고 있는 실정이다. 특히 지중케이블의 특성상 고장복구에 필요한 시간과 돈은 매우 크다고 할 수 있다. 그래서 국내 지중 및 해저 송전선로에서는 신속한 고장복구를 위한 빠르고 정확한 고장점 탐지가 매우 중요하게 되었다. 특히 국내 지중송전선로 시스템에서 채용하고 있는 크로스본딩 시스템은 현재 국내외적으로 고장점 탐지를 위해 사용하고 있는 레이더의 원리를 이용한 TDR(Time Domain Reflectrometer) 방법으로는 크로스본딩점에서 발생된 임피던스 변화로 인하여 신속하고 정확한 고장점 탐지에 어려움을 주고 있다. 본 논문에서는 국내 지중송전케이블에서 채용하고 있는 크로스본딩 시스템에서도 TDR을 이용하여 신속 정확한 고장점 탐지를 가능하게 할 수 있는 방법을 제시하고 실계통에서의 실증시험 결과를 보여주고자 한다.

한전의 가공 송전선로는 2010년 기준으로 약 12,990km(765 kV 송전선로 354 km, 345 kV 송전선로 약 3,868 km, 154 kV 송전선로 8,173 km, 66 kV 송전선로 : 약 595 km)가 설치되어 운전되고 있다. 이러한 송전선로는 평지, 구릉, 산악지 등에 설치됨으로써 자연환경에 크게 영향을 받는다. 특히 전 세계적으로 낙뢰에 의한 송전선로의 트립 고장이 전체 고장의 약 60%를 점유하는 것으로 보고되고 있으며, 낙뢰에 의한 고장을 최소화하기 위한 내뢰 설계를 시행하고 있다. 한전에서도 전압별 계통의 신뢰도와 경제성을 고려하여 765 kV 송전선로의 목표 사고율은 0.35[건/100 km 년], 345 kV 송전선로의 경우는 1.0[건/100 km.년], 154 kV 송전선로의 경우는 2.0[건/100 km 년] 이하의 목표 사고율을 설정하여 설계 운영하고 있다. 그러나 2000년 이후 낙뢰발생 빈도가 증가하고 있으며, 낙뢰에 의한 고장 점유율도 약 75%로서 고품질 전력공급을 위한 내뢰 대책 수립의 검토가 요구되고 있다.

Overhead lines constitute an unnatural intrusion into the natural environment, and as such have an impact on it. In the case of birds, these impacts can be positive or negative, depending on the context and surrounding circumstances. Most of the negative impacts can be effectively addressed, provided the problem is well understood.

Currently, different kinds of diagnosis and inspection technologies are applied to prevent the internal mechanical transformation of transformers. For example, examination of internal Partial Discharge of transformer, analysis of transformer oil gas, and measurement Frequency Response Analyzer(FRA) are used to diagnose defect. Especially, diagnosis technique through Frequency Response Analyzer(FRA) has been used and developed from 1960, when it was first introduced, till now to become an important tool to examine presence of defect and to prove quality of machines for the most electric machine producers electric power company in the world. However, diagnosis through FRA is still in introduction level in Korea and the application method for FRA is not established yet. For that reason, study about the application of domestic electric installation according to the FRA is needed. It is expected that the study play an important part in the prevention of defect due to the internal transformation of transformer by introducing measurement theory, providing measurement method, and analyzing application cases.

The global trend is to make transmission lines light weight and compact by using insulators and other equipment made of advanced materials. In Korea, the diversification of insulators supply route has begun in order to obtain price competitiveness. In May 1999, polymer insulators were finally introduced for the first time and installed to the 154kV transmission lines. After that, the construction and procurement standards were made and domestic polymer insulators were developed. And then, foreign and domestic manufacturers were registered in KEPCO as qualified insulator suppliers. As of 2010, purchasing polymer insulators by competitive bidding from foreign and domestic manufacturers has been possible. For this reason, it was decided to reduce the use of porcelain insulators and increase the use of polymer insulators taking the installation price into consideration

모든 설비에는 안전과 설비보호를 목적으로 전기적, 기계적으로 조건이 만족되지 않으면 이후 동작을 금지시키는 장치를 구비하는데 이를 "인터록 장치"라 한다. 일부 인터록장치가 미 구비된 선로에서 근무자의 착오로 사활여부를 판단하지 못하여 활선선로에 접지를 시행하여 대형사고로 이어졌으며 이를 방지하기 위하여 인터록 장치의 설치가 중요하게 대두 되었다. 그러나 송전선로로 연결된 원거리에 있는 설비간의 인터록 구성은 매우 어려운 상황이다 특히 선로의 사활여부를 판단하는 요소는 직접적인 전압을 측정하는 방법이 일반적으로 사용되고 있으나 용도에 비하여 설비구축을 위한 투자비가 과다함에 따라 간편하고 신뢰성이 우수한 인터록 장치를 개발, 적용하였다. 기존의 직접 또는 간접 전압측정 방법에서 상대단 변전소의 단로기 및 접지개폐기 접점상태에 대하여 통신회선을 이용 상호 확인하고 인터록을 구성한 연구이다.

최근 15년간의 우리나라에 발생했던 낙뢰데이터를 분석해 보면 매년 낙뢰빈도와 낙뢰크기가 증가하고 있다. 154kV 송전선로의 경우 낙뢰고장률이 '01년도 0.93건/c-km 년에서' 10년도 2.75건/c-km 년으로 급증하였다. 이에 낙뢰고장을 저감하기 위한 다방면의 검토가 요구되고 있다. 본 논문에서는 낙뢰고장 저감 대책 중 하나로 낙뢰고장의 다수를 차지하고 있는 역섬락을 감소시키기 위하여 역섬락을 발생시키는 절연거리를 증가시키는 방안을 검토해보고자 한다. 또한 현재 운영 중인 아킹혼 설치기준 및 애자련 보호효과 등에 대해서도 체계적인 검토가 필요한 시점이다.

최근 10여년간 기후변화로 인한 낙뢰빈도와 낙뢰크기가 증가추세로 분석되고 있으며 이로 인해 한전의 전력설비는 낙뢰고장 점유율이 크게 증가하고 있다. '96년~'00년 사이에 59.3%이었던 낙뢰고장 점유율이 최근 5개년('06~'10년)사이에 무려 80.3%에 이르고 있는 실정이다. 또한 민원으로 인한 산악지 경과 및 4회선 송전철탑의 증가로 낙뢰 고장의 개연성은 계속 증가하고 있다. 따라서 본 논문에서는 실제 한전설비에 발생했던 과거 10년간의 고장자료를 심층 분석하여 낙뢰고장을 감소시킬 수 있는 개선 아이디어를 도출하고 향후 낙뢰고장 분석에 필요한 추가 핵심인자를 발굴해보고자 한다.

IEC-61850 기반의 디지털 변전소 자동화시스템을 구축하기 위해서는 전체 변전소의 네트워크 구성 정보와 개별 IED들의 정보를 연계 처리할 엔지니어링 툴이 필요하다. 상위 시스템 벤더에 따른 개별적인 SCL(Substation Configuration Description Language) 엔지니어링 툴이 아닌 표준화된 기능들을 갖는 범용툴의 적용은 향후 디지털 변전소자동화 시스템의 필수 요소라 하겠다. 본 논문에서는 실제 변전소에 적용했던 SCL 엔지니어링 툴을 기반으로 필수적인 사항들에 대한 조건을 제시하였고, 복수의 IED의 ICD파일 정보와 전체 변전소 시스템에서 적용되는 정보를 처리하고 기존 SCADA와의 호환성을 위한 기능도 적용하였다. 다양한 전력시스템 벤더들에 따른 개별적인 엔지니어링 툴이 아닌 IEC-61850 프로토콜 표준이 적용된 디지털 변전소에 적합한 효율적인 SCL 엔지니어링 툴의 표준을 만드는데 도움이 되고자 한다.

전력공급의 안정성과 신회성을 높이기 위해 우리나라 배전선로에는 2002년부터 자동화가 추진되고 있으며 2010년을 기준으로 자동화 추진 대상 배전설비의 90% 이상이 자동화 설비로 교체되었다. 배전자동화는 고장의 조기검출과 고장복구 시간의 감소 등으로 배전선로의 전기 공급 신뢰도를 높인 것으로 평가되고 있지만 자동화 기기의 사용 증가로 인한 고장의 증가와 이에 따른 보수비용의 증가가 새로운 문제로 부각되고 있다. 본 논문에서는 우리나라 배전선로에서 사용되는 자동화용 단말장치에서의 고장현상에 대해 보고하고자 한다. 이를 위해 2009년부터 2009에 걸친 고장자료가 수집되었으며 이들 자료의 분석을 통해 주 고장모드를 확인하였다. 고장모드의 분석을 위해서는 제작자 및 운영자가 참여하여 FMEA(Failure mode and Effect Analysis) 방법을 사용하였으며 본 고에서는 이들에 대한 세부 내용을 기술하였다.

전기, 전자분야에 반도체가 폭넓게 사용됨에 따라 발 변전소에서 Noise에 의한 보호계전기 오동작 사례가 늘어나고 있어, 이것을 효과적으로 차단하고 설비의 오동작을 예방할 수 있는 필터개발이 필요 하였다. 현재 시중에서 사용하고 있는 Ferrite Filter는 일반 가전 및 OA를 대상으로 개발하였기 때문에 송변전계통의 변전소에서 발생하는 Noise와 차단 영역이 다르다. 따라서 송변전설비 보호계전기의 오동작원인을 분석하고, 변전소에서 발생하는 Noise의 형태를 측정하여 그것을 차단하기에 적합한 Clamp형의 Ferrite Filter를 개발하였다. Ferrite Filter는 재질에 따라 고주파 차단 영역이 결정된다. 일반적인 전자설비에 사용하는 니켈계(Ni-Zn) 재질의 Filter는 수MHz~수GHz 영역이며, 변전소에 주로 발생하는 고주파 수KHz~수MHz 영역은 망간계(Mn-Zn) 재질을 혼합하여 만들었다. 개발한 Filter의 성능 확인을 위해 공인시험기관인 KERI(한국전기연구원)에서 다양한 형태로 고주파 차단 특성 시험을 시행한 결과, 망간계와 니켈계 Ferrite Filter를 직렬로 설치함으로서 Noise를 효과적으로 차단함을 확인 하였고 5개소에 2개월간시범적용을 통하여 그 성능을 검증하였다. 본 연구결과는 Clamp형 Ferrite Filter의 기술적 한계로 여겨졌던 고주파 차단특성을 발변전소 등의 전력설비에서 발생하는 대역까지 확대하였으며, 경제적으로도 기존의 L-C Filter 대비 약 4%의 비용으로 설치할 수 있어 그 비용을 획기적으로 절감하였고, 설비의 정지 없이 언제든지 간편하게 설치할 수 있어 현장에서 적용하기에 매우 유용하다. 그 성능을 지속적으로 향상시켜 많은 분야에서 활용할 수 있도록 추가적인 연구개발이 필요할 것으로 판단된다.

관로내 케이블 포설시 케이블 허용장력이 포설장력을 초과하지 않도록 주의해야 한다. 또한, 케이블 포설 도중 Kink가 발생하지 않도록 케이블 드럼을 반드시 세워서 포설해야 하고, 케이블 드럼을 눕혀서 포설해서는 안 된다. 또한, 허용전류를 고려하여 케이블 상호간의 간격을 일정하게 유지해야 한다. 관로 내 케이블을 설치할 경우 직선구간 뿐 아니라 굴곡구간에도 설치되므로 포설측압이 허용측압을 초과하지 않도록 시설해야 한다. 측압에 견디기 위해서는 케이블 포설시 곡률 반경을 케이블 외경의 10배 이상으로 유지하는 것이 중요하다.

전력IT 성과물인 지능형송전, 능동형텔레메트리스, 디지털 변전, 배전지능화 시스템의 데이터를 CIM 기반의 국제 표준 프로토콜을 사용하여 취득할 SPG 주장치인 PGOMS를 구축하였다. 또한 전력계통의 안정도를 평가하는 위기관리시스템, 계통전압이 정격 범위내에서 유지되도록 발전기 출력 등을 자동제어하는 VMS(Voltage Management System)시스템. 송전선로용 볼센서, 변전소 주변압기 열화감시용 센서, GIS(Gas Insulation Switchgear) 감시용 센서 등을 사용하여 전력기기의 열화감시를 온라인 감시하는 능동형텔레메트릭스 시스템. 변전소내의 보호계전기와 제어부, 통신부가 통합된 (IED: Intelligent Electronic Device)기반의 디지털 변전시스템. 변전소 SCADA와 배전자동화를 하나의 시스템에서 처리하고, 분산전원을 통합 운영할 수 있는 배전지능화 시스템을 구축하였다.

Since the year 2008, the first demonstration project of the superconducting cable for the KEPCO grid operation has been in progress. To apply the HTS (High Temperature Superconducting) cable system into the commercial network, a new test complex was built in the 154kV Icheon substation and the on site assembly of 22.9kV, 50MVA HTS cable with the cryogenic refrigeration system was finished. A full scale of HTS cable fabricated with 2nd generation wire is to be in service in KEPCO network. In this paper, a series of processes of the installation and operation test are introduced.

In this paper, a configurable DC distributiong system is being proposed considering national power systems conditions and a comparative analysis of the transient response of the contingencies is performed with the conventional AC systems. DC systems are evaluated as a promising next-generation distribution system that provides reliable operation through high efficiency of energy use and converter control. This paper discusses about the required elements for the national DC distribution system and has analysed the fault characteristics of the AC and DC distribution systems using PSCAD/EMTDC. According to the simulation results, the DC system has improved response, due to the DC/DC converter's charging/discharging characteristics, in terms of voltage and power system characteristics when compared to AC systems.

This technical reports describes KEPCO's PLC technology and PLC AMI projects. KEPCO has developed PLC and PLC convergence technology. KEPCO's BPL(Broadband over PLC) standard was selected as an IEC International Standard (IEC 12139-1) in 2009. KEPCO conducted a project installing 550,000 smart meters to residential customers finishing in 2010. KEPCO will carry out a PLC-AMI project around country until 2020, as well as many pilot projects to test its PLC convergence technology.

This paper describes the EMTP/ATP Draw modeling HVDC submarine cable. HVDC submarine cables consist of conductor, lead sheath and amore. It is different from general cable which is composed with just conductor and aluminium sheath. Therefore, the transient characteristics are totally different between HVDC submarin cable and general cable. However, the study on HVDC cable modeling and Transient are insufficient. In this paper, characteristic and effectiveness of HVDC Submarine Cable through Transient analysis. Therefore it is evaluated that the application of HVDC Submarine cable at the field should be considered cautiously when more detailed transient analysis, another electrical testes and economic evaluations are implemented.

전력설비 증가와 더불어 GIS 사용이 확대되고 있는 상황에서 GIS 내부고장 발생시 복구 지연으로 인한 사례가 지속 발생하고 있다. 이를 예방하기 위해 170kV GIS 고장구간 판정시스템용 압력센서를 개발하고 검증을 위해 실사용 GIS 2대를 이용하여 내아크 시험을 수행한 결과이다. 시험을 통해 고장시 GIS 탱크 내부의 압력, 온도, 압력파를 측정하였고 SF6 Gas 배관과 연결된 현장조작함(LCP)내 가스주입구에 설치한 압력센서의 동작유무을 검증하였다. 시험결과 유동해석(CFD) 등 시뮬레이션 예측보다 압력 및 온도 상승이 높게 측정되었고 제품에 대한 신뢰성과 확대적용 가능성을 확인할 수 있었다.

기존에 사용되고 있는 초고압 가스차단기(GCB : gas circuit breaker)는 대부분 퍼퍼형(puffer type) 소호방식의 가스 차단기를 사용하였다. 퍼퍼형 소호방식은 차단동작에 있어서 대단히 큰 조작력이 요구되고 소호부 size가 큰 단점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 아크 자체의 에너지를 아크 소호에 필요한 압력상승을 일으키는 데 이용하는 자력소호방식(self-extingishing type)에 작은 체적의 퍼퍼 실린더를 병용하는 복합소호방식(hybrid extingishing type) 차단부가 개발되어 사용이 확대되고 있다. 본 논문에서는 차단기의 소호방식별 특성을 비교 분석하고 최근 사용이 확대되고 있는 복합소호방식 차단기의 고장사례 분석을 통해 개선대책을 제시하였다.

초전도 케이블을 실계통에 연계한 계통이 운용되고 있으므로 인해 많은 계통 과도현상의 모델링이 필요하다. 초전도 전력기기의 특성을 고려한 계통영향 분석을 통해 향후 초전도 기기의 확대 보급을 위한 적용기술 기반 확보가 필요하다. 그래서 본 논문에서는 초전도케이블의 실계통 적용을 위해서 이천변전소에 시범 적용된 초전도케이블 계통을 대상으로 전력계통의 뇌격 침입에 의한 계통의 과전압 현상을 파악하기 위한 전력계통 모델링 및 계통모의를 실시하였다. 최근 낙뢰로 인한 전력계통의 고장율도 증대되고 이로 인한 피해도 증가되고 있어, 향후 실계통 적용될 초전도 전력기기에 대한 과전압 특성에 대한 기술적 분석은 반드시 요구되고 있다.

국내전력수요의 지속적인 성장과 더불어 전력산업의 대용량화, 고밀도화에 따른 친환경 고신뢰도의 전력계통 구성을 위하여 친환경 녹색기술의 초전도케이블이 실증시험을 통한 실계통 적용 사업이 이천변전소에서 정부지원으로 한전전력공사 주관으로 진행되고 있다. 그래서 향후 초전도 케이블이 실계통에 연계한 계통이 운용되는 것을 고려해야 하기 때문에 기존 전력기기와 협조하여 운영되기 위해서는 계통영향 분석이 필요하다. 특히 초전도케이블은 초전도성이라는 물리적인 특성 때문에 기존 계통해석과정과는 다른 계통 과도현상의 모델링이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 초전도케이블의 실계통 적용을 위해서 이천변전소에 시범 적용된 22.9kV 50MVA 500m 초전도케이블 계통을 대상으로 열적특성을 분석하고 안정적인 대규모 전력전송을 위해서 초전도 케이블을 열적특성으로부터 보호하기 위한 열동계전기(Thermal Protection Relay)의 운영방법과 적용방안을 소개하고자 한다. 향후 대용량 초전도케이블의 실계통 적용 확대를 고려한 열동계전기의 운영방법과 적용방안도 제시하고자 한다.

Based on the several advantages of high-temperature superconducting cable, there are many researches about HTS cable. In the aspect of power system engineering, since it has very low impedance, approximately zero, it is profitable for large capacity distribution line into the large scale load. In the step of its verifications, the HTS cable had been installed in Icheon substation and operated. In this paper, the protection coordination for Icheon substation had been designed and verified using PSCAD/EMTDC.

주파수가 다른 계통을 연계하거나, 장거리 선로 운전시 손실이 낮은 HVDC 송전은 환경문제로 인한 민원으로 새로운 선로건설을 위한 부지확보가 전 세계적으로 어려운 실정이다. 이 문제를 해결할 수 있는 방안으로 기존의 AC선로에 DC를 적용하여 동일철탑에 AC와 DC 선로를 같이 설치하는 하이브리드(Hybird) 선로가 제시되었다. 그러나 AC와 DC가 공존한 상태에서의 전기환경기준이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 국내에서 운용중인 345kV 2회선 철탑에 DC선로를 적용한 하이브리드 선로의 축소모델을 제작하였고, DC선로의 도체 구성별 하이브리드 선로의 이온류 특성을 시험하였다.

직류송전은 낮은 장거리 송전 손실, 다른 주파수간 연계에 적합하여 많은 관심을 받고 있는 송전방식이다. 그러나 상용화된 기간이 짧아 관련된 기술수준이나 규격들이 아직 보완할 사항이 많이 있다. 특히, 교류선로와 달리 극성에 따른 코로나 발생 메커니즘이 달라 송전도체의 부식에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 500kV HVDC 시험선로에서 약 30개월간 운전되었던 송전도체를 이용하여 극성에 따른 도체의 부식정도를 비교하였으며, 보다 정확한 비교정도 및 부식원을 파악하기 위하여 SEM을 통해 부식된 부분의 성분비를 분석하였다.

본 논문에서는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 개발에 가상화 기술을 적용하는 방안을 제안한다. AMI는 스마트그리드의 수요측면을 구성하며, 지능형 전력량계(Smart Meter)에서 취득된 데이터를 다양한 연계시스템에서 활용하여, 사용자에게 DR(Demand Response), RTP(Real-Time Pricing)와 같은 부가 서비스를 제공하기 위한 인프라이다. 또한 가상화 기술은 물리적 하드웨어를 가상화하여 논리적 가상 하드웨어로 제공하는 기술로서 AMI를 구성하는 물리적 단위 시스템을 논리적 가상 머신으로 구성이 가능하도록 한다. AMI를 구성하는 다양한 연계시스템의 상호운영성 및 테스트 용이성 확보를 위해 가상화 기술의 적용 방안을 도출하고, 가상화 기술 적용의 기대효과를 분석한다.

한국전력공사 배전선로의 가공설비(특고압)는 2011.03 현재 약 615,089 km가 설치 운전 중에 있으며 해마다 가공전선 단선 고장이 일어나고 있어, 원인 규명 및 방지대책을 강구하고 있다. 본 연구에서는 가공전선 단선사고의 일반적인 사례 LP 애자 설치개소가 아닌 선로 중간에서 단선 고장난 사고사례에 관한 것으로써 전선피복(절연체)의 두께와 impulse voltage에 따른 Pinhole 형성 그리고 단선 메커니즘에 대해서 기술하였다.

본 논문에서는 154kV 지중송전선로의 기중종단접속함 (EB-A)에서 발생한 절연파괴 고장을 분석하여 정확한 원인을 규명하고자 한다. 케이블 결함은 제조 공정에서 철저히 걸러내도록 조치하고 케이블 공장 출하시 시험을 통해 점검하고 있어, 고장은 케이블 자체 보다 현장에서 시공하는 접속함에서 발생할 우려가 매우 크다. 따라서 접속함 시공은 케이블의 안정적인 운전을 위해 매우 중요한 공정으로 접속작업 후 성능이 케이블과 동등 이상의 특성을 유지하도록 하여야 한다.

본 논문에서는 154kV 지중송전선로의 관로내 XLPE 케이블에서 발생하는 절연파괴 고장원인을 분석하였다. 일반적으로 케이블은 제조공정 과정에서 결함을 철저히 걸러내도록 조치하고 공장 출하시 시험을 통해 점거하고 있어, 케이블 자체고장은 현장에서 시공하는 접속함에 비해 매우 작지만 드물게 발생하고 있다. 케이블 자체에서 고장 발생시 고장원인 파악을 위해 제조 품질, 시공과정 등을 체계적으로 분석하고 검토하여 케이블 생산, 시공현장 품질저하 및 관리소홀 등으로 인한 케이블 고장을 최소화하고자 한다.

송 배전 및 정보통신 설비, 건축물 등 모든 분야의 설비 및 인명 보호를 위해서는 반드시 필요하고 중요한 것이 접지이며, 접지 설계 시 대상 부지의 정확한 대지고유저항을 측정, 분석하는 것은 가장 중요하다고 할 수 있다. 본 대지고유저항 분석시스템은 이렇듯 중요한 대지고유저항을 기존의 수작업 분석방법이 아닌 시스템 반복계산에 의한 최적 curve 분석방법을 도입, 측정값의 신뢰도 평가 등을 이용한 측정값 분석으로, 분석값의 정확성을 높이고 분석시간을 단축함으로서 보다 정확하고 신속한 접지설계를 가능하도록 한다.

본 논문에서는 국내 원자력 발전소용 고압케이블의 열화평가를 위해 열적, 화학적 시험을 진행하였다. 최근 설계수명이 종료되는 원자력 발전소와 케이블들에 대한 열화평가 연구가 시작되고 있다. 그러나 현재까지 기초연구 수준에 머물러 있기 때문에 체계적인 열화평가 이루어지고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 국내 원전 고압케이블의 열적, 화학적 시험을 통해 기초 물성자료를 구축하고 열화평가에 이용하기 위해 본 시험을 수행하였다.

In Gas Insulated Substation(GIS), Very Fast Transient Overvoltages(VFTOs) are generated by the switching operation of disconnector or circuit breaker and it is propagated to each component of GIS. Each component of GIS is modeled by lumped line model and distributed line model based on equivalent circuits. The various cases which can be operated and the various closing point-on-wave are considered. In this paper, magnitude and rate-of-rise of VFTO are simulated and analyzed by comparing the simulation results. Measurements are performed at transformer and circuit breaker.

국내 원자력발전소에 설치되어 있는 고압케이블은 장기 운전에 따라 열화진단 및 유지보수의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 고압케이블의 열화진단에 많이 이용되고 있는 VLF Tan${\delta}$ 기술에 대해 소개하고 원자력발전소에 설치되어 있는 4.16kV급 고압케이블의 건전성을 확인하기 위하여 원자력발전소 계획예방정비 기간 중 VLF Tan${\delta}$ 측정 장비를 사용하여 고압 케이블의 열화진단을 수행한 결과를 기술하였다.

This paper covers induced voltage in parallel telecommunication cable with underground power cable to be linked between substations. The simulation was carried out the induced voltage in telecommunication cable according to the transposition of power cables and fault location for various conditions. This study based on the EMTP/ATPDraw with actual underground cable systems while the power cables are in steady state and transient state.

전력계통에서 발생하는 고장 중에는 고장 후의 결과만을 가지고는 어떻게 고장이 초기에 발생하여 진전되었는지를 추정하기가 어려운 고장이 간혹 발생한다. 본 고장 분석사례는 보호계전기의 동작사항과 고장기록장치의 파형을 이용하여 송전선로에서 고저항 지락에 의한 최초의 고장이 발생 할 수 있는 가능성과, 그 고장으로 인한 파급 고장 사례를 예시하였다. 과도현상 분석 프로그램인 EMTP (Electro-Magnetic Transient Program)를 이용하여 고장 사례를 재현하여 Fault Recorder 기록과의 유사성을 확인하였다.

송전선로에서 발생하는 고장의 대부분은 낙뢰에 의한 상-대지간 섬락이나 외물접촉, 혹은 애자련의 오손에 의한 절연파괴 등이 대부분이다. 그리고 대분의 고장은 큰 고장전류를 흘리게 되어 보호계전기가 동작하여 고장구간을 신속하게 분리하게 된다. 그러나, 본 고장사례는 매우 희귀한 고장 사례로서, 고저항 아크 지락에 의하여 발생하는 과도회복전압(TRV: Transient Recovery Voltage)이 애자련에 섬락을 일으킨 경우이다. 본 연구에서는 EMTP (Electro-Magnetic Transient Program)를 이용하여 고저항 지락시 아크의 단속에 의하여 과도회복전압이 발생할 가능성이 있음을 보였으며, 고장기록장치(Fault Recorder)에 나타난 파형 기록과의 유사성을 확인하였다. 또한, 고저항 지락에 의하여 직류분이 초기에 방전됨으로써 고장전류 파형에 직류분 오프셋이 나타나지 않게 됨을 밝혔다.

10본의 선재로 각각 구성되는 내층과 외층을 지니는 2층 원��형 도체를 제작하여 그에 대한 교류손실을 측정하기 위하여, 각 층에 전압리드(inner-lead, outer-lead)들을 부착하였으며, 이로부터 픽업된 층 전압과 층 전류로부터 각 층의 손실을 평가하였다. 그 결과를 요약하면, 외층 전류가 내층의 1/2임에도 불구하고 내 외층의 손실은 거의 일치하였다. 또한 내 외층의 전류가 일치한 경우에도 외층 손실은 내층보다 대단히 크다. 이들 결과는 외층은 내층 전류로부터 발생되는 외부 자장하에 있어 외층의 자장이 증가된 것으로 사료된다.

This paper describes the characteristics analysis of power-optical fiber composite cable on underground transmission lines. The effects on grounding, air gap and contact resistance are variously analysed using EMTP in normal operating condition. From these results, in this paper, the scheme for protecting the electrically abnormal phenomena will be established on power-optical fiber composite cable of underground transmission lines.

머레이루프 시험의 경우 기본적인 시험회로 구성을 위해 고장상과 인접한 건전상이 존재하여야 하는 단점이 있지만 써지 진행파를 이용하지 않기 때문에 크로스본딩 시스템과 무관하게 개략 고장점탐지를 할 수 있는 방법이란 측면에서 크로스본딩 시스템의 지중케이블 고장점 탐지방법으로 추천가능한 방법이라 할 수 있다. 본 논문에서는 머레이루프 시험시 인접선로에 의한 유도전류의 영향, 시스템 시스접지에 의한 영향, 고장점 고장저항 등에 따른 머레이루프 실증시험을 시행하여 각각의 고장상황에 대한 고장점 탐지 정확도를 살펴보고 실 고장점 탐지 시험시 머레이루프 시험 방안을 제시하고자 한다.

This paper studies the validity about a joint operation of neutral wire and overhead grounding wire in combined distribution systems. The overhead grounding wire and neutral wire are currently installed separately and grounded by common. However there is no any ineffectiveness or electrical problem in case of the proposed system, such system can be operated at real distribution system. Therefore this paper describes the suitability of a joint operation through lightning surge analysis on combined distribution systems and analyzes the optimal position of lightning arrester on joint operation of neutral wire and overhead grounding wire. Lightning surge analysis is carried out by EMTP/ATPDraw to obtain the overvoltage of overhead line and underground cable in various conditions such as location and current types of lightning stroke. Over voltage gained by the analysis show that the insulation strength of the joint operation case is not stable compare with the current operation case.

본 논문은 지중송전 XLPE 케이블에 대한 국내외 부분방전(Partial Discharge) 진단기술 현황과 정확도 향상방안을 다룬다. 먼저, 최근의 국내 XLPE 케이블 설치 및 고장 현황을 살펴보고, 국내외 PD진단 동향, PD 진단장비의 특징, 접속부 계면 PD의 주파수 특성을 차례로 알아본다. 마지막으로 이를 종합하여 진단 정확도 향상 방안 및 케이블 고장예방을 위한 향후 연구방향을 제시한다.

본 논문은 154kV 지중송전선로의 가스중종단접속함(EBG)에서 발생한 절연파괴 고장을 분석하여 정확한 원인을 규명하고자 한다. 초고압케이블의 고장패턴을 분석한 결과 XLPE 케이블의 경우 10년 이내의 선로에서 시공불량 및 제작불량 고장이 집중되고 있는 경향을 보이고 있는 점을 감안시 이에 대한 대책마련이 시급한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 국내 초고압 지중선로에서 발생한 고장사례 분석을 통해 향후 재발방지대책 마련에 활용하고자 한다.

한전의 가공 송전선로는 2010년 기준으로 약 12,990km(765 kV 송전선로 354 km, 345 kV 송전선로 약 3,868 km, 154 kV 송전선로 8,173 km, 66 kV 송전선로 : 약 595 km)가 설치되어 운전되고 있다. 이러한 송전선로는 평지, 구릉, 산악지 등에 설치됨으로써 자연환경에 크게 영향을 받는다. 특히 전 세계적으로 낙뢰에 의한 송전선로의 트립 고장이 전체 고장의 약 60%를 점유하는 것으로 보고되고 있으며, 낙뢰에 의한 고장을 최소화하기 위한 내뢰 설계를 시행하고 있다. 한전에서도 전압별 계통의 신뢰도와 경제성을 고려하여 765 kV 송전선로의 목표 사고율은 0.35[건/100 km 년], 345 kV 송전선로의 경우는 1.0[건/100 km 년], 154 kV 송전선로의 경우는 2.0[건/100 km 년] 이하의 목표 사고율을 설정하여 설계 운영하고 있다. 그러나 2000년 이후 낙뢰 발생 빈도가 증가하고 있으며, 낙뢰에 의한 고장 점유율도 약 75%로서 고품질 전력공급을 위한 내뢰 대책 수립의 검토가 요구되고 있다.

오손에 의한 송전선로 사고 발생 피해를 최소화하기 위해서는 오손시점을 정확히 진단하고 대비하는 것이 필요하다. 송전선로의 오손 정도는 등가염분부착밀도(ESDD) 측정값을 통해 분류하고 있으며, 오손 정도에 따라 철탑과 송전선로 도체의 절연을 담당하는 애자(Insulator)의 수량 설계 및 청소 주기가 결정되어 운영되고 있다. 그러므로 정밀한 측정이 필수적인데, 기존 필세법에 의한 오손 측정방법은 세정 및 측정 방법에 따라 결과 값의 편차가 발생할 요소가 많아 개선이 필요하다. 이에 본 논문은 기존 필세법에 의한 측정 방법을 분석하여 개선 요소를 확인한 후 실험계획법에 따라 분석하여 측정 정밀도를 향상하는 방법을 제시하고자 한다.

변전설비 고장은 대규모 정전으로 이어져 국가 산업계에 엄청난 손실을 유발할 수 있고, 컴퓨터 등 정보화 기기의 확대 보급으로 순간 정전도 허용하지 않으려는 국민들의 요구가 거세어 지고 있다. 본 논문에서는 장기사용 변전설비에 대한 고장한계점을 도출하고, CBM(Condition Based Maintenance) 관리시스템을 구축함으로써 예방진단 데이터와 고장자료를 체계화하여, 향후 설비 교체기준과 설비의 상태를 기반으로 점검을 수행하도록 토대를 마련함으로써 최소 비용으로 효과적인 고장예방과 나아가 변전설비 활용도를 높임에 그 목적이 있다.

본 논문에서는 한국전력공사에서 장기열화 시험을 수행한 154kV 고분자애자의 성능평가를 수행하고 그 결과를 1999년부터 2008년까지 한국전력공사154kV 송전선로에 시범 설치한 고분자애자의 주간코로나, 열화상 측정을 시행하고 제조회사/규격별 각 24련을 발취하여 총 168련에 대하여 한전 표준구매 규격에 따른 각종 시험을 수행하고 현 성능상태를 검증하였으며 이를 토대로 잔존 수명을 예측하고자 하였다. 대부분의 애자가 양호한 성능을 보이고 있으나 일부 애자에서는 부적합 결과를 보였으며 수명의 경우, 초기 품질계수 정보 부족 및 중간열화 상태의 데이터 부족으로 정확한 잔존수명 예측 데이터를 얻기에는 부족했으며 추가적인 가속열화시험 등의 데이터를 확보해야 할 것으로 사료된다.

In this study simple formula of magnetic field in case of shield with finite-width infinite-length were deduced. By using these formula calculation is very fast and programing is easy. The formula are applicable to analysis of shielding effectiveness and the design for shield of distribution lines.

In this study new evaluation method of eddy currents in conductive shielding sheets are introduced. This method is based on the magnetic flux linkage in rectangular cells. According to this method the allocated amount of memory and the calculation time can be reduced. In this method calculation of magnetic field in any space can be performed by summing contributions of source currents and eddy currents in conductive shielding sheets. This method is applicable to the design of magnetic field-shield.

도심지간 대용량 전력수송을 담당하는 지중송전케이블의 설비 신뢰성 향상과 공사원가 절감을 위해 적정 포설길이의 결정과 접속함의 최적 배치가 중요하며, 이러한 시스템 설계에 있어서 허용 포설장력과 측압은 여러 중요 요소 중 하나가 된다. 특히, 허용측압 계산과정에서 적용중인 최대 측압값에 대한 실증적 검증과 건정성 확인시험을 통해 케이블 특성에 가장 적정한 값을 도출하고, 실 계통에 적용함으로서 최적 시스템 설계가 구현될 것이다. 따라서 본 연구에서는 지중송전케이블을 관로에 포설시 곡률부에서 발생하는 측압을 여러 case별로 모의할 수 있도록 실증설비를 구축하였고, 실제 작용되는 측면하중을 로드셀을 이용하여 측정하였다. 본 연구결과로 안전율을 고려한 최적의 허용측압이 결정되었으며, 이러한 허용측압의 확대를 통해 장경간 케이블 포설의 이론 정립이 가능하게 되었다.

오늘날 전기는 물과 같이 일상생활에 없어서는 안 될 생활 필수품이다. 특히 21세기는 IT, 디지털, 초정밀 산업의 시대로 순간정전에도 민감하게 반응하는 고품질의 전력이 요구되는 시대이다. KEPCO는 세계 최고 수준의 전기품질과 저렴한 요금으로 모든 국민에게 안정적으로 전력을 공급해야 하는 막중한 책임이 있다. 따라서 고품질의 전력을 주요 수요지로 수송하기 위한 송전선로와 변전소의 적기 건설을 위한 효율적이고 체계적인 프로젝트관리 중요성이 대두되었으며, KEPCO는 경영의 투명성을 제고하고 회사내부의 자원 및 업무 프로세스를 통합관리하고자 도입한 전사적자원관리(Enterprise Resource Planning; ERP) 시스템내에 송변전 건설 프로젝트 시스템(PS)을 구축함으로써 송변전건설 프로젝트 관리업무를 ERP라는 통합된 환경에서 수행할 수 있게 되었다. 그러나 최근 생활수준의 향상에 따른 송변전 건설관련 민원과 각종 건설규제 법률 강화 등으로 보다 효율적이고 통제 가능한 송변전설비 건설프로젝트 관리의 필요성에 대한 요구가 지속적으로 제기되었다. 이에 본 논문에서는 KEPCO의 효율적인 송변전 건설사업 공정관리를 위한 ICT기반의 건설 프로젝트 관리 방안에 대해 살펴보고자 한다.

전력수요의 지속적 증가에 따라 송전설비의 추가 건설이 필요하지만 건설여건의 악화에 따라 보다 더 최적화된 송전철탑의 도입이 요구되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 절연암을 채용한 철탑 설계 방법 및 기존 154kV 송전철탑을 활용하여 345kV 전압을 송전 할 수 있는 방안이 검토되고 있다. 송전전압이 높아지면 주변에 여러 가지 환경장해(코로나 소음, 통신선 유도 장해)를 유발하는데 이 장해 발생량은 철탑의 절연간격, 전력선의 종류 및 도체 구성방식에 따라 달라 된다. 따라서 기존 154kV 송전선로를 이용하여 345kV 송전 전압으로 격상을 위해서는 필수적으로 환경장해 유발 요인을 분석이 필요하고 환경장해를 최소화 할 수 있는 설계 기법이 요구된다. 이에 따라 본 논문에서는 기존 154kV 송전철탑을 이용하여 345kV 전압을 송전 할 때 환경장해 기준치를 만족하는 설계기법을 제시하고자 한다.

송전선로 건설시 적용해 왔던 이도측정 방식에 대하여 정확성이나 효율성면에서 기존의 방식보다 우수한 측량방법을 개발하여 현장에 적용할 필요가 있으며, 그 대안으로 광파기를 활용한 이도측정방법이다. 신공법 적용에 따른 여러 가지 문제점도 발생하고 있어 현장에서 개선방안을 도출하였으며 모터가 부착된 측량기내에 프로그램을 내장하여 누구나 쉽게 현장에서 이도를 측정 할수 있게 되었다.

초고압케이블을 관로식으로 포설할 경우 케이블 포설장력이 증가함에 따라 측압은 커지게 된다. 측압은 지중관로 내 케이블 포설시 도르래 및 굴곡부에서 발생하는 관로 내면과 케이블 사이의 압력을 의미하며, 단심배열의 경우 곡률반경과 장력에 의존한다. 케이블의 측압을 정확하게 알고 안전성에 기초하여 장경간 포설을 한다면, 케이블 포설 시 긴 케이블 조장에 따라 접속함과 굴착개소의 감소로 이어지기 때문에 원가절감 뿐 아니라 공기 단축 차원에서도 큰 역할을 할 수 있다. 그러나 현재 케이블 측압은 포설 장력을 이용하여 계산되기 때문에 실제 측압과 오차가 발생할 수 있으며, 정확한 장력을 케이블에 인가하는것 또한 어려운 일이다. 따라서 본 논문에서는 케이블 포설시 발생하는 측압을 작용시키며, 장력을 케이블에 정확히 인가할 수 있는 측정기기 개발에 관한 내용을 정리하였다.

본 연구는 154 kV, 345 kV급 초고압 케이블의 수직구간 활락 안전성에 대한 평가를 진행하였다. 안전성에 대한 평가는 유한요소해석법을 이용하여 진행하였으며, 당사에서 제작한 케이블 및 클리트에 대하여 케이블의 자중과 발열에 따른 제품 내부의 응력과 케이블의 변형량에 초점을 맞추어 비교 분석하였다. 해석 결과, 하중 및 발열에 대해 재료의 인장강도 측면에서 충분한 안전율을 가지고 있는 것으로 나타났으며, 변위 해석 또한 최대 변위 발생부가 최대 응력 발생부와 관계없는 케이블 끝단에서 나타나는 것으로 볼 때, 재료 건전성 측면에서 안전한 것으로 해석되었다. 본 연구는 향후 경사지나 수직구간의 포설 설계시 해석적 방법으로 포설 안전성을 확보하는데 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

본 논문에서는 500kV급 composite bushing에 사용되는 FRP tube 및 금구류에 대하여 풍하중에 대한 강도안전성을 평가하였다. 제품의 평가는 유한요소법을 이용한 구조해석을 진행하였으며, 해석 결과 풍하중에 대하여 충분한 강도 안전성 및 안전율을 가지고 제품이 설계된 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시한 결과를 바탕으로 composite bushing은 강도안전성 측면에서 신뢰성 있는 제품으로 개발이 이루어지고 있음을 확인할 수 있으며, 향후 유한요소법을 이용한 해석을 통해 제품 개발 기간의 단축과 소비자에게 보다 향상된 품질을 보증하는데 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

As an answer for need for minimizing the road excavation of a box type tunnel, a method of vertical snake was developed, which is very economical and easy to construct. The reason why it is good is, the road excavation width, steel accessories, the road occupation space decreases with the technology. The pros and cons of 345kV XLPE $2,500mm^2$ horizontal and vertical snake are listed below. In this study, topics such as 345kV XLPE $2,500mm^2$ vertical snake construction standard and the development process of steel accessories, vertical snake construction procedure will be covered.

CTMS(Compact Tower Online Monitoring System), which deals with the polymer insulation arms of new material, is the on-line monitoring system for verifying stability and reliability of a new Compact Tower. CTMS measures real time data from the installed sensors in a Compact Tower and transmission line, air craft warning lights for detecting and determining the life time and the replace cycle of these facilities. This paper introduces how develop the CTMS and proposes how it will be use.

본 논문에서는 신안군 도서지역의 안정적 전력공급 및 해저송전선로 건설기술 국산화를 위하여 국내 최초로 제작, 설치된 154kV급 AC 해저송전선로에 대한 케이블 구조, 시스템 및 보호공법 등 전반적인 내용에 대하여 소개하였다.

최근 도심지의 확대 및 경제발전에 따른 전력수요의 증대로 인해 지중송전선로 건설이 증가하고 있는 추세이나 전력구에 수용되어 있는 회선규모 및 운전기간에 따라 전력구 내부온도가 급격히 상승하여 그로 인한 송전용량 감소 및 순시원과 작업원의 안전에도 영향을 미치고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 국내 최초로 도입한 345kV 북부산-남부산 전력구 일부구간에 간접 수냉각 시스템을 설치하고 그 현황과 효과분석에 대해 기술하고자 한다.

이상기후 변화에 따라 전력 수요량이 매년 증가하는 추세에 따른 전력 보유량이 줄어들고 있는 실정이다. 5차 전력수급 계획에 따르면 전력 소비량에 비해 전력공급 설비 증가량이 매우 부족한 실정이다. 이에 기존의 가공송전선인 ACSR에 전력송전 용량을 증가시킬 수 있는 방안으로 알루미늄 도체에 합금 원소를 첨가하여 특성을 향상시키나, 도체의 형상을 Round Type에서 Trapezoidal Type으로 변경함에 따라 도체의 점적률을 약 20~25% 향상시킴으로 전력송전 용량을 향상시킨 증용량 가공송전선 개발이 진행되고 있다. 또한 지지선을 고강도, 비자성 특성을 갖는 강선 및 고강도, 저 선팽창계수 특성을 갖는 복합재료를 사용함으로써 가공송전선의 이도 특성을 향상시킨 가공선 개발이 활발히 진행되고 있다.

This paper describes the analysis of induced lightning surge phenomena at underground power cables under construction when the lightning surge strikes at phase conductor of grounding wire of overhead line in service. Therefore, This paper proposes the optimal protection methods establishment against lightning surge induced from operating transmission.

국내의 지중케이블 시스템은 1970년대 154kV급 OF케이블이 도입된 이래로 현재까지 345kV급 OF/XLPE 케이블을 이용한 지중송전선로가 운영 중에 있으며, 도심지역의 전력공급을 위해 지중송전선로의 건설비중이 점차 증가하고 있다. 그러나 지중송전 계통에서 고장발생시 사회적 파장이 크고 가공송전선로에 비교할 때 복구에 대단히 많은 시간과 비용이 소요되므로 설비의 안전운전 및 장기신뢰성의 확보가 반드시 필요하다. 따라서 지중송전계통의 현장 조건을 고려한 실증시험장 구축의 필요성이 대두되어, 한국전력공사에서 정부의 인프라구축 지원사업으로 초고압 지중케이블에 대한 국제품질 공신력 확보 및 최적운영기술을 확보하기 위하여 장기 신뢰성 시험이 가능한 설비와 국제적 규모의 실증시험장을 구축하였다. 아울러 2011년 3월에는 ISO/IEC 17025에 따른 국제공인시험기관 자격을 취득하여, 국내외에서 제작되는 초고압 케이블에 대한 국제 공인시험이 가능하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 한국전력공사 고창전력시험센터 내에 구축된 지중케이블 시험장 및 장기신뢰성 시험설비에 대한 소개와 더불어 국제표준에 따른 공인시험방안과 현재까지 지중케이블 시험장에서 수행된 케이블 시험에 대하여 소개하고자 한다.

고압 전력설비 기능과 설비보호를 위한 기술검토 및 사회적 여건변동으로 변전소 구조와 기기배치 등에 따른 다양한 전력설비 설계조건을 검토하여 전력설비 운영에 미치는 영향과 대책을 논한다.

우리나라 자가발전 도서 132개 중 10개 도서를 대상으로 디젤발전과 태양광 풍력의 경제성을 비교하였다. 도서별 전력수요 추정과 함께 발전원의 수명기간 동안 총 비용을 총 발전량으로 나눈 균등화발전단가(원/kWh)를 경제성 분석지표로 사용하였다. 도서별 실제 태양광과 풍황 등 자원량을 반영하지는 않았고 태양광 15%, 풍력 21% 이용률을 가정하였다. 그 결과 4개도서가 경제성 확보가 가능한 것으로 분석되었다. 향후 국가 차원의 손실 최소화 방안 및 국가적 편익 비용을 산출함으로서 향후 도서지역 중장기 경제적 전력공급을 위한 도서 전원 구성에 관한 정책적 방향을 제시할 예정이다.

에디슨이 전기를 발명한 후 지난 100년간 전력산업은 증가하는 전력수요에 대응하기 위해 공급측면에서 발전소 및 송배전 설비 건설을 통해 전력공급 문제를 해결하여 왔다. 이 과정에서 화석연료 사용으로 인한 지구환경오염, 화석연료 고갈에 따른 에너지 가격 급등등으로 신규 대체자원의 개발과 수요측면에서 대응방안 마련이 절실한 상황에 이르렀다. 이러한 문제를 해결하고자 하는 전력산업의 패러다임이 스마트그리드이며, 본 논문에서는 스마트그리드 핵심자원인 수요측자원에 대해 스마트그리드 제주실증단지 전력시장에서의 수요자원 운영방안에 대한 체계를 제시하고자 한다.

`10. 1. 13일 한파지속에 따른 16년 만에 동계피크가 발생 하였으며, '11. 1. 17일 73,137MW로 2년 년속 동계피크 경신으로 우리나라도 이젠 동계피크 발생국가에 해당된다고 볼 수 있다. 이는 경기회복에 따른 산업용전력의 증가가 동계피크 발생을 견인하였지만 타 에너지원에 비해 전기요금이 저렴하기 때문에 난방연료원이 가스나 가름에서 전기로 지속적으로 전환된 것이 가장 큰 원인이라고 보여 진다. 효과적인 전력수요관리를 위해서는 계약종별별로 부하량과 난방부하량을 측정해서 분석하는 것이 무엇보다 중요하다 하겠다. 그렇지만 실시간으로 계약종별로 부하량 자료를 얻을 수 있는 것은 현재 고압고객의 AMR계량시스템자료가 있으나 이는 고압전체의 85% 대 수준의 자료를 읽어올 뿐 전제 부하를 대변할 수 없으므로 발전단 부하를 계약종별로 적절하게 안분하는 것이 필요하다고 볼 수 있다. 8760시간대별 부하분석을 위해서는 발전단 부하와 배전단부하를 근간으로 고압고객의 원격자동검침(AMR) 자료를 활용하여 최대피크기여도를 분석하여 부하분석을 수행하였다.

This paper proposes a short-term load forecasting by using a temperature and load pattern. The forecasting model that represents the relations between load and temperature which get a numeral expected temperature based on the past temperature was constructed. Case studies were applied to load forecasting for 2009 data, and the results show its appropriate accuracy.

수요 반응 프로그램은 크게 인센티브 기반 수요 반응 프로그램과 가격 기반 수요 반응 프로그램으로 나눌 수 있다. 인센티브 기반 수요 반응 프로그램은 용량 요금 형태의 보상금을 지급하고 전력 시스템의 안정적 운영을 위해 긴급 상황 시, 이벤트를 통해 호출 됨으로써 중요성이 더욱 부각되고 있다. 신뢰도 수요 반응 자원들은 운영주체와의 사전 계약 시, 자신의 월 또는 연간 사용 한도를 정하고 계약을 하게 된다. 이는 빈번한 수요 자원 호출로 인해 수요 자원 보유자가 효과적으로 반응하지 못하게 됨을 방지하기 위함이다. 본 논문에서는 이러한 수요자원의 최대 사용 횟수를 고려하여 신뢰도 수요 반응 프로그램의 스케줄링 방법을 제안하였다. 본 스케줄링 방법은 각 이벤트별 필요 수요 자원량과 각 수요 자원들의 비용을 고려하여 특정 기간동안의 계획을 수립하는 것으로써, 현재 널리 이용되는 단기 스케줄링과 비교하였을 때, 운영주체의 비용을 절감할 수 있게 된다.

본 논문에서 수요 자원의 수요 반응 프로그램 참여에 관한 정보들을 등록 정보와 참여 정보로 구분하여 수요 자원의 특성을 나타내는 지수들로 구분한다. 이 지수들은 수요 반응 참여 가능 용량, 기간, 횟수, 한계 비용에 관하여 정보를 제공하며 이들을 바탕으로 수요 자원을 하나의 발전 자원으로 평가한다. 이로써 수요 자원은 발전 자원과 직접적으로 경쟁할 수 있으며 계통 운영자는 수요 자원을 운영 계획에 포함한다. 계통 운영자는 발전 및 수요 반응 비용을 최소화하여 운영 계획을 수행하는데 이때 발전 자원과 수요 자원의 제약 조건을 위반하지 않아야 한다. 본 논문에는 기존 개발된 발전 자원의 제약 조건으로부터 수요 자원의 제약 조건을 제안한다.

현재 직접구매제도는 전기사업법에 명시되어 있는 제도임에도 불구하고 직접구매 구입가격체계의 문제로 인해 사문화 되어있다. 현재 소비자의 요금체계와 도매시장 체계하에서 직접구매가 가능한 구입가격체계를 제시하고 직접구매가 활성화 될 경우 국가전체에 미치는 기대효과를 주로 수요관리 측면에서 분석하였다.

Cap and Trade 제도 하에서 발전사업자는 탄소배출권 가격의 불확실성이라는 새로운 위험에 노출이 된다. 따라서 발전사업자가 전일 셀프스케쥴링을 실시함에 있어 전력 가격의 불확실성 뿐 아니라 탄소배출권 가격의 불확실성 또한 고려할 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 전력 가격과 탄소 배출권 가격의 불확실성을 모두 고려한 발전사업자의 전일 셀프스케쥴링 문제를 고려하였다. 탄소배출권 시장의 거래상당 부분이 발전사업자에 의해 이루어지므로 전력 가격과 탄소 배출권 가격의 상관관계를 고려하여 셀프스케쥴링 문제를 정식화 하였다. 셀프스케쥴링의 결과로 나온 발전사업자의 기대수익과 기대수익의 변동성은 발전사업자의 위험회피정도에 따라 달라짐을 확인할 수 있었다.

국가 경제활동에서의 에너지 역할이 점차 증대함에 따라 이를 안정적으로 확보하는 것이 중요한 과제로 부각되고 있다. 에너지원의 대부분을 수입하고 있는 우리나라의 경우 안정적이고도 저가의 에너지원을 확보하는 것은 매우 중요한 문제이다. 전력측면에서의 이와 같은 문제는 적정전원 구성문제로 귀결된다. 이에 대한 개념적 해법으로는 심사곡선법이 주로 사용되고 있으며, 실질적으로는 발전설비의 건설 및 운전기간을 고려한 동태적 최적화기법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 투자자산의 포트폴리오 기법에 의한 적정전원 구성을 도출하고 심사곡선법에 의한 결과와 비교하였다.

본 논문은 전체 수요반응의 결과를 예측하는데 필요한 개별 수용가의 수요반응 모델을 제시하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해, 개별 수용가의 수요반응 결정이 투자결정 문제가 유사함을 보이고, 수요 반응의 결정에 있어서도 투자결정 문제에서 위험선호 성향에 따라 수익과 위험 사이에서 개별적인 결정이 이루어진다고 보았다. 개별 수용가의 수요반응 모델을 유도할 때는 수요반응의 결과로 이루어지는 전력사용량 조정이 잘못된 결정일 확률을 고려하였고, 위험선호 지수라는 파라미터를 정의하여 일반적인 식으로 수요반응 모델을 표현하였다. 마지막으로, 시뮬레이션을 통해 위험선호 지수 R의 값에 따라 수요반응의 전력요금 감소 효과와 변동성이 달라짐을 확인하였다. 본 논문의 모델을 이용하면 전체 수용가의 총 수요반응을 예측하는 것이 가능해지고, 그 결과는 수요반응 제도 시행을 위한 장비투자 결정이나 정책 결정에 있어 중요한 지표로 활용될 수 있을 것이다.

본 논문은 스마트그리드 환경에서 경제성 기반의 수요반응 효율을 얻기 위한 EMS 알고리즘 개발에 관한 것이다. EMS 시스템은 전력의 정확한 비용을 소비자에게 노출시킴으로써 전력 사용에 대한 소비자의 사용 패턴을 변화시키고 더 나아가 전력 자원을 효율적으로 배분하고자 한다. 경제성 수요반응은 전기요금의 시간대별 차등 책정을 특징으로 하며 개발된 EMS시스템은 RTP요금제를 바탕으로 실시간(RealTime), 양방향(Two-way), 상시(Economic)측면에서 전력회사와 소비자 모두에게 효율적인 인프라와 서비스를 제공하고자 개발되었다. 본 논문은 AMI기반 제주 수요반응 사업 과제로 개발된 EMS 시스템이며, 주택용(HEMS), 상가용(SMES), 빌딩용(BEMS)로 나누어 전력 소비자에 따른 EMS 알고리즘을 제시하고자 한다.

전력계통의 부하를 모델링하기 위해서는 부하 모델 구조의 선정과 부하모델 구조의 파라미터를 추정하는 방법이 필요하다. 부하 모델의 구조는 ZIP모델을 사용하고, 부하 모델의 파라미터를 추정하는 방법으로는 Levenberg-Marquardt방법을 사용하여 한국전력공사 변전소이차 측에서 측정된 실측 데이터를 이용하여 부하를 모델링하였다. 또한 모델링된 부하의 대표파라미터를 선정하고 대표파라미터를 실제 계통에 적용하였을 때의 오차를 분석하였다.

전력수요 예측 오차가 큰 추석 연휴 및 전, 후일 전력수요 예측의 정확성을 향상시키기 위해 과거 추석 연휴 및 전, 후일에 대한 전력수요 특성을 분석하고 최대/최소 전력 예측을 위한 퍼지 입력데이터 선정 방법과 24시간 예측을 위한 정규화에 필요한 입력 데이터 선정방법을 개발하여 퍼지 선형회귀분석 모델을 사용하여 2006년에서 2010년까지 5개년의 사례연구를 통해 알고리즘의 우수성을 검증하였다.

전력 계통의 운용 계획을 최적화하기 위해서 연간 최대전력수요와 시간별 전력수요에 대한 장단기간의 수요 예측에 관한 연구가 활발하게 진행 중이다. 특히, 단기 수요 예측은 발전비용과 신뢰도에 크게 영향을 주며, 전력계통의 제어 및 단기계획, 경제급전, 전력조류계산 등의 입력 자료로 활용된다. 많은 예측 문제에 폭넓게 사용되고 있는 인공신경회로망은 전력수요 예측에도 자주 쓰이는 기법이다. 본 논문에서는 이를 보다 정확히 하기 위해 기존의 인공신경회로망 기법을 개선하여 보다 정확한 예측을 보였다.

AMI (Advanced Metering Infrastructure)는 스마트 그리드에서 핵심 시스템이며, 기술 자체가 어렵지 않기 때문에 실현 가능성이 가장 높은 분야라고 할 수 있다. 소비자와 공급자 사이에서 단순한 전기 소비 측정에 그치는 것이 아니라 측정한 정보의 저장과 교환이 실시간으로 이루어지는 스마트 그리드 환경에서 원격으로 실시간 전력 계측기인 스마트 미터의 필요성이 증대되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 스마트 미터를 기존 플러그의 디자인으로 제작하여 어느 기기에도 적용이 가능한 형태인 스마트 플러그의 연구와 성능을 검토한다.

수요자원은 단방향 소통의 수요관리차원에서 활용하는 방법과 수요자원의 효율성 제고와 사업모델 창출적 방법인 양방향 소통의 시장 친화적으로 활용하는 방법으로 구분할 수 있다. 세계적 추세는 수요자원을 전력시장과 통합하는 공급자와 소비자간 양방향 소통의 흐름으로 진행되고 있다. 여기서는 우리나라의 CBP 시장을 고려한 수요자원시장과 전력시장의 통합화를 위한 방안으로 수요자원과 발전자원의 경쟁 방안과 하루전에너지시장, 하루전 예비력시장, 용량시장의 기본 설계 및 운영방향을 제시하였다.

최대전력수요를 분석함에 있어 발생 당시의 기온 실적이 반영된 실적 최대전력만을 사용함으로 다양한 통계적 착시현상이 나타나고 있다. 평균적인 기상 상태에서의 최대전력수요를 측정하기 어려워 신뢰성있는 예측수요를 도출하기에도 많은 한계가 발생한다. 따라서 역사적 기온데이터에 기반한 정상적인 기온분포를 "표준기온분포"로 새롭게 정의하고, 이를 반영한 최대전력수요를 "기온보정 최대전력 수요"로 규정함으로써, 기존의 통계적 착시현상을 배제하고, 정확도 높은 최대전력 수요 예측치를 도출하여, 안정적 전력수급에 큰 기여가 있을 것으로 기대한다. 또한 본 연구에서는 기온보정 최대전력을 도출하기 위해 공적분 및 오차수정이론을 반영하여 모형화하였고, 엄격한 통계적 방법론을 이용하여 관련 모형을 검증하였다.

전력량계는 고객의 전력사용량을 계측하여 전력요금을 산정하는 기계로 기계식과 전자식이 있다. 2011년 4월 현재 고객의 수는 고압고객 138,640호, 저압고객 15,420,647호이다. 고압고객은 MOF를 사용하여 전력량을 측정하고 있으나, MOF 불량, 소손, 오결선 등으로 인하여 계량값이 달라지고 있으며, 이것은 곧 KEPCO의 손실로 이어져 고객과의 끊임없는 마찰로 연결된다. 본 연구는 MOF, CT, TTB등으로 인한 오결선이 전력량 손실에 어떠한 영향을 주는지, 그리고 오결선 예방을 위한 해결방안에 대해 생각해 보기로 한다.

최근 수년간의 송전이용요금 단가산정 결과를 살펴보면 지역간 요금신호 왜곡현상이 발생되고 연도별로 단가 변동폭이 크게 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 또한 많은 양의 계통데이터 처리 및 복잡한 산정절차로 인해 단가산정에 많은 시간이 소요되는 등 효율성 측면에서도 개선이 요구되고 있다. 본 논문에서는 송전이용요금 산정방법 및 절차의 문제점과 원인을 고찰하고 효과적인 개선방안을 제시한다.

산업화시대 이래로 과학기술의 진보, 물질문명의 발달과 더불어 에너지 소비량도 폭발적으로 증가하여 왔다. 이로 인한 환경문제, 지구온난화 등 범지구적인 차원의 이슈가 발생하였다. 기후변화에 대처하기 위한 에너지 절약은 정책당국자, 학계, 산업계뿐만 아니라 일반시민들에게 있어서도 오랫동안 고민되어온 화두가 되어 오고 있다. 또한, 최근 발생한 일본의 원자력 방사능 유출건도 일본 수도권의 막대한 전기 소비량을 뒷받침하기 위해 건설된 발전소로 인한 2차 피해라는 측면에서 보다 안전하고 환경 친화적 재생적인 에너지에 대한 관심은 더욱 높아갈 수 밖에 없는 실정이다. 그러나 이를 위해 수많은 캠페인들이 행해져 왔음에도 불구하고 에너지 과소비는 여전히 해결되지 않고 있는 난제 중에 하나이다. 이러한 오랜 이슈를 해결하기 위해 기존의 에너지 절감 정책의 틀에서 벗어나 인간의 실질적인 소비행태에 변화를 주려는 대안 모색을 목표로 경제학의 새로운 패러다임인 행동주의 경제학의 프레임워크를 동원하여 효과적인 에너지 절감방안을 사람들의 제한적 합리성에 근거하여 모색하고자 한다. 더불어 이러한 시도는 최신 IT기술과의 융합을 통해 그 효율성을 극대화할 수 있을 것이다. 따라서 행동주의 경제학의 이론적 개념과 실질적인 적용사례를 살펴보고, IT기술의 융합을 시도할 때 고려해야할 사항들에 대해서도 논의를 전개해 나갈 것이다. 이를 통해, 효과적이고 효율적인 에너지 절감정책을 발견하기 위한 정보의 전달방식, 정보의 영향력, 편익측면의 제약사항 등에 대한 다양한 실험적인 연구들을 촉구하고자 한다.

역률요금제도에서 가장 중요한 것이 합리적으로 할인 할증률을 설정하는 것이다. 할인 할증률을 통해 고객은 전기요금을 추가 또는 감액 받게 되므로 합리적인 근거에 따라 적정 할인 할증률을 선정해야만 전력회사와 고객간에 공정한 무효전력 거래가 가능하다. 오늘날 전기공급약관에서는 고객 역률 ${\pm}1%$ 변동시 기본요금에 연동하여 ${\pm}1%$를 가감하고 있다. 그러나 할인 할증률 즉 기본요금 ${\pm}1%$ 가감에 대한 이론적 근거가 찾기 힘들고 연구된 바도 없다. 따라서 본 논문에서는 현재의 역률요금제도상의 할인 할증률의 이론적 기반을 명확히 하고 오늘날의 전력계통 여건을 반영한 합리적인 할인 할증률을 제안하고자 한다.

본 논문은 전기연구원에서 수행한 1차년도 조사인 수용가별 정전비용 산정에 대한 자료를 바탕으로 각 수용가별 적정 예비전원 설비 구축비용의 산정에 대해 논의하고자 한다. 각 수용가별 적정 예비 전원설비비용을 산정하기 위해 우선적으로 정전 시 수용가가 필요로 하는 예비전력량과 평균 정전시간에 대해 조사될 필요가 있다. 본 논문에서는 1차년도 조사 자료를 바탕으로 수행되었기 때문에 1차년도 자료에서의 사용전력량 전체를 예비전력량으로 계산하도록 하였다. 각 수용가별 예비전력량으로부터 설치될 UPS 용량과 비상발전기 용량을 선정한다. 평균정전시간은 각 수용가별로 조사된 정전시간으로부터 평균값을 구하여 절상하도록 하였다. 선정된 UPS 용량과 비상발전기 용량으로부터 설치비용을 계산한다. 본 과제에서는 2011년 표준품셈과 2011년 시중노임단가를 참고로 설치비용을 계산하였다. 산출된 수용가별 설치비용과 이전에 조사된 정전비용으로부터 회수기간을 구하였고, 이 값을 지표로하여 각 수용가별 예비전원설비에 대한 타당성을 판단하였다.

현재 한국전력공사에서 전기를 제공하는데 투입된 고정비용을 회수하기 위해 기본요금 제도를 도입하고 있다. 현재 사용되고 있는 요금제도는 계약전력에 맞게 과금을 하고 계약전력을 초과해서 사용하게 되면 초과사용량에 대한 초과요금을 과금하고 있다. 전력비용을 적게 내기 위해 계약전력을 사실대로 보고하지 않는 경우가 발생할 수 있고 이를 해결하기 위한 기본요금 및 초과요금을 산정하는 방법에 대해 제안하고자 한다. 게임이론에서 널리 사용하고 있는 한 방법인 VCG(Vickrey-Clarke-Groves) 방법론을 기본요금 및 초과요금을 산정하는 데에 적용을 하여 거짓이 석이지 않은 진실한 계약전력의 보고가 전력소비자에게 가장 이상적인 방법임을 보인다.

현재 우리나라 전력시장에서 시장가격(SMP) 결정시에는 전력계통 운영 및 발전기 자기제약에 기인한 Must Run 등의 제약요소들을 고려하지 않고 실제 전력계통 운영시에만 반영하고 있다. 그러나 전력을 안정적으로 공급하기 위해서는 다양한 제약조건을 충족시켜야 하므로 시장가격은 원칙적으로 이러한 기술적인 제약을 충족시키는 조건에서 결정되어야 한다. 따라서 각종 제약요소 처리 관련 효율적인 전력의 생산 및 소비, 신규투자 등에 대한 시장신호를 제공하기 위해 필요한 개선방향 검토, 시장에 미치는 영향을 분석하고 가능한 개선대안을 모색하여 보았다. 현실적으로 가능한 전력계통 예비력 확보 조건, 발전기 자기제약의 반영 등은 단기적으로 시행하되, 계통제약을 반영한 지역별가격제는 송전이용요금의 개선과 병행하여 점진적으로 개선하는 것이 바람직할 것이다.

2010년 전력시장은 금융위기에서 완전히 벗어나 본격적인 경기회복세와 이상한파와 폭염 등 이상기후로 인해 전력수요가 크게 증가하였다. 특히 1월에는 전년동월 감소세에 따른 기저효과와 강추위에 따른 난방수요 증가의 영향으로 월간 전력거래량이 전년대비 14.8% 증가하였다. 연간 거래량은 전년대비 8.7% 증가(440,868GWh)하여 전력시장 개설이후 가장 높은 증가율1)을 기록했다. 전력시장의 대표적인 가격인 SMP는 낮은 예비율로 인해 기저발전기의 SMP 결정비율이 하락하여 전년대비 12.1% 증가하였고, 정산단가도 10.2% 상승하였다. 이러한 가격상승과 거래량 증가로 전력거래 대금은 전년대비 19.7% 크게 증가하였다. 신재생에너지 지원금 축소 등으로 전력시장 회원수 증가는 크게 둔화되어 전년말대비 11개사가 증가하는데 그쳤으며, 시장에 참여한 발전설비 용량은 12월말 현재 7,736만kW를 기록하였다.

국내 전력시장은 발전기별 비용에 근거한 운영체계를 가지고 있다. 특히 각 발전기의 임시발전가격(IGP, Interim Generating Unit Price)은 발전기별 기동비용 및 무부하비용을 평활화하여 시간대별 가격으로 변환하고 증분비를 더함으로써 산정되고 있으며 그 중에서 가장 높은 임시발전가격이 계통한계가격(SMP, System Marginal Price)으로 결정되고 있으나, 발전비용 최소화를 위하여 단시간 가동되는 소규모 발전기의 발전력 배분으로 계통한계가격의 Spike 현상이 종종 발생하고 있다. 이는 수요증가 및 발전력 부족에 의한 영향보다는 발전비용 최소화 구현과정에서의 현상이므로 이를 해결하기 위한 대안을 검토하고 이에 따른 전력시장의 계통한계가격 영향을 검토하였다.

변동비반영시장을 운영하는 우리나라 전력시장에서 발전기의 연료비는 변동비의 핵심요소이다. 현행시장은 이미 발전기가 지출한 연료비에 대해 증빙자료를 제출하고 이에 근거한 사후평가체계이다. 따라서 실제 사용하는 연료비와 시장가격간 2개월 시차는 불가피한 실정이다. 본 논문은 회사별 연료구입실적에 근거하지 않고 국제유가 등 객관적 지수에 따라 적용시차를 단축하는 비용평가 개선안을 제시하고 있다. 변동비 구성요소를 재정립하고 각 평가방법을 서술하며 발전회사에 제한적인 연료비 입찰권을 부여하여 스스로 연료사용량을 조절할 수 있는 입찰제 도입을 제시하려 한다. 본 논문은 비용평가체계의 개선방안을 제시하고 그 세부적 방안을 설명하고, 제도도입시 유효성을 설명하고 있다.

전력수요는 여러 가지 사회, 경제, 기상 등의 복합적인 요인에 의해 결정되므로 예측하기 쉽지 않다. 수요 예측 시스템을 통해 예측된 결과는 예측일의 상황에 맞는 여러 가지 예측과 관련된 변동 요인의 적용범위가 수치적으로 달라 질 수 있어 예측 데이터와 실제 수요와의 오차율이 높아질 수 있다. 따라서 전력수요 실적과 예측간 오차에 영향을 주는 변동 요인의 영향력을 분석하고, 예측일의 상황에 맞게 적절한 수치의 변수를 예측 시스템에 제공하여 예측의 정확성을 향상시키는 방안에 대하여 알아보았다.

스마트그리드 환경하에서 플러그인 전기 자동차(PEV)는 새로운 도전이자 과제이다. 전 세계적으로 전기 자동차에 대한 관심이 높아지면서 PEV가 전력망에 미치는 영향에 관한 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 LA사업자(Load Aggregator)는 소비자들의 부하를 통합적으로 관리하여 에너지 비용을 최소화하며 인센티브 지급을 통한 V2G 서비스를 사용하여 피크 삭감을 유도한다. PEV 운영 비용 최소화와 부하 평탄화를 목적으로 하는 LA사업자에 의한 PEV 충전 부하 관리의 잠재적인 이점들을 평가하며, 최적 충전 제어 방식을 위하여 하루전 시장에서 충전 부하와 V2G 가능 용량을 예측하고 PEV 배터리를 분석하여 모델링하는 방법을 제시하였다. 사례연구에서는 다음의 세 가지 PEV 충전 시나리오 즉, 제어되지 않는 시나리오(퇴근 후 충전), TOU 요금제를 적용한 시나리오와 최적 충전 제어 시나리오에 대해 에너지 비용과 피크 수요 감축 측면에서 비교 평가하였다. 이는 향후 증가하는 PEV로 인한 계통의 경제성 평가 및 신뢰도 평가로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

스마트그리드 구현에 실시간요금제 적용이 핵심으로 등장하고 있다. 실시간요금제 적용 시 전력수요의 변동을 시뮬레이션하기 위하여 2005년부터 2009년의 전자식전력량계 계량데이터를 이용하여 전력 수요의 가격탄력성을 구하였다. 가격탄력성을 산출하기 위하여 시계열 분석과 횡단면 분석을 동시에 수행할 수 있는 패널모형 분석을 적용하였으며, 국내 전기요금에 대하여 계약종별, 산업분류별 가격탄력성을 실시간 요금제에 대비하여 1시간 단위로 구하였다. 국내 전력수요의 가격탄력성은 계약종별 및 산업분류별로 대부분의 경우 -0.1 이내로 산출되어 가격탄력성이 매우 낮게 나타났다. 산업분류별로 가격탄력성을 산출함으로써 통계적 유의수준이 높게 나타났다.

상시수요관리 시행 시간대 변동에 따른 주요 고객의 인센티브 변화를 CBL과 절감량을 중심으로 4, 5월 비교를 통하여 살펴보고자 한다. CBL은 인센티브 금액에 결정적 영향을 미치면서 평균 사용량에 의해 결정되며 고객의 조작이 가능하기 때문에 절감량 뿐만 아니라 CBL도 중요한 의미를 가진다. 결과적으로 시간대 변경이 CBL의 의미 있는 패턴 변화를 가져오지 않는 것으로 관찰되었고, 또한 당일 사용량 패턴에도 큰 변화를 보이지 않았다. 하지만 절감량은 전기요금 단가가 가장 저렴한 경부하 시간대를 기준으로 감소 패턴을 확인할 수 있었다. 따라서 판매회사 입장에서는 예측SMP 급등에 따른 상시수요관리 시행시 그 시간대가 경부하 시간대에 근접할수록 가장 효과적인 상시수요관리가 이루어지는 것으로 나타났다.

우리나라의 경우 RPS는 신재생전력 보급확대라는 에너지 정책의 일환으로 시작되었으며 현재까지 환경정책의 일환으로 고려되지 않고 있다. 이와 같이 에너지정책만을 고려한 RPS가 시행되고 있는상황에서 ETS가 도입되면 의무대상자인 발전사업자들은 이중규제를 받게 된다. 중복 규제로 인해 발전사업자들은 비용 부담이 가중될 것으로 예상됨으로 RPS와 ETS간 연계를 통해 부담을 완화시킬 수 있는 정책옵션이 필요하다. 본 논문에서는 양 제도간 효과적인 연계방안을 제시하고 개발된 모형을 통해 그 효과에 대해 분석하고자 한다.

This Paper presents an efficient approach for solving the economic dispatch (ED) problems with valve-point effects using an combination of particle swarm optimization and harmony search. To reduce a premature convergence effect of PSO algorithm, We proposed PSO-HS algorithm considering evolutionary using harmony search algorithm. To prove the ability of the PSO-HS in solving nonlinear optimization problems, ED problems with non-convex solution spaces are solved with three different approach(PSO, HS, combination of PSO and HS)

공용 컴퓨팅 자원은 전력 자원 소모가 지속적으로 발생하는 컴퓨팅 자원 중 하나이다. 하지만, 공용 컴퓨팅 자원은 그 활용 특성상 소유 의식 및 비용 문제로부터 사용자의 책임성이 떨어지므로 전력자원의 지속적 낭비가 이루어지는 대표적인 전력 소모처이다. 따라서 본 연구에서는 공용 컴퓨팅 시설에서 운용되는 컴퓨터 시스템에 대한 다양한 상태에서의 전력 사용량을 측정 분석하였으며, 이를 통해 시스템 차원에서 제공하는 전력 절약 기능에서도 유휴 상태와 유사한 전력 소모가 있음을 밝히고 있다. 이에 본 논문에서는 공용 컴퓨팅 자원 (컴퓨터 시스템) 및 사용자의 활용성 측정에 기반을 둔 공용 컴퓨팅 자원 제어 시스템을 제안한다.

수요반응(DR : Demand Response)은 스마트 그리드(Smart Grid)를 구성하는 핵심 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 스마트 그리드 환경 하에서 ISO(Independent System Operator)의 수요자원시장에 참여함과 동시에 말단 수용가들을 대상으로 다수의 DR 프로그램을 운영하는 LA(Load Aggregator)사업자의 DR자원 운영 시스템에 대한 전반적인 개념 및 흐름에 대하여 기술하였다. 또한, 스마트 그리드 하에서 LA사업자의 DR자원 운영 시스템 설계 중 LA사업자의 DR자원 최적배분 전략에 대한 개념 및 예시를 제시하였다.

운영예비력은 전력설비의 불시사고, 예상치 못한 전력수요 증가 등의 불확실 상황에 대비하기 위해 운영된다. 발전설비의 경제적 효율 및 부하분포에 따라 운영예비력이 지역별로 불균형하게 분포되면 특정 지역의 사고에 대해 신속히 대응하지 못할 수 있다. 특히, 전력수급의 상당부분을 타 지역에서의 송전에 의존하는 지역의 경우, 연계송전 선로 및 지역 내 발전설비 사고에 대비해 지역 내 충분한 운전예비력이 확보되어야 설비사고의 확대를 방지할 수 있다. 본 논문에서는 전력의 상당량을 외부로부터 수전하는 지역의 신속한 사고대응을 위한 지역 내운전예비력의 적정성 평가 방안을 제시하였다. 제시 방법에는 외부 연계선 및 발전설비의 사고 확률모델 및 수요예측 오차를 고려하여 지역 내운전예비력의 적정성을 평가할 수 있는 부하차단확률 지표를 제시하였다.

산업사회의 급속한 발전과 생활수준 향상에 따라 전력수요 및 공급전망에 대한 인식이 점차 강조되고 있다. 에너지자원이 부족한 우리나라는 전체 에너지의 약 97%를 수입에 의존하고 있으므로 전력공급의 정확한 수요예측을 통해서 안정적, 경제적으로 전력을 공급해야 한다. 2001년 전력산업구조개편에 따라 전력시장은 발전부문만 시장에 참여하여 경쟁하는 발전경쟁체제로 발전사업자의 입찰량과 전력거래소의 전력수요 예측 결과를 이용하여 시간대별 전력시장가격을 결정하는 가격결정발전 계획을 수립하고 있다. 본 논문에서는 청정 녹색에너지로 피크시간대에 발전하여 주파수 조절을 담당함으로써 전력계통에 크게 기여하고 있는 수력 발전기의 최적 입찰 전략 및 수력발전 사업계획에 활용할 수 있는 전력거래가격 전망 전략을 제시하여 수력발전사업자의 수익 증대와 전력시장 가격 안정화에 기여하고자 한다.

수요반응제도는 계통운영자(System Operator) 또는 전기판매사업자가 전력수급 불균형으로 인한 전력계통 비상상황 또는 도매 전력시장가격의 급등 시 위험을 회피하기 위한 유용한 도구이다. 본 논문에서는 계통운영자인 전력거래소가 운영 중인 비용평가 기반의 현 CBP 시장에 부하를 감축할 수 있는 수요자원이 새로이 참여하게 될 경우를 가정 현 가격결정 프로그램 시뮬레이션을 통해 전력공급비용 측면과 판매사업자 구입비용 측면에서의 그 경제적인 가치를 각각 유추하였다.

전력거래소는 전력시장 설계 및 운영을 전담하고 있는 비영리 공공기관으로 정부의 전력산업 구조개편 계획에 따라 2001년부터 시작된 변동비 반영 발전경쟁 전력시장을 운영하고 있다. 본 제도에 기반을 둔 전력거래 제도는 이제 전력시장개설 10년을 넘어서면서 2010년 말 기준 회원사 수 420여 개, 연간 전력거래금액 32조원을 넘어설 정도로 규모면에서 비약적인 확장을 거듭하고 있다. 이러한 전력시장 운영을 가능하게 하는 전력시장운영시스템은 2001년도에 개발되어 현재까지 중대한 장애사례 없이 사용 중이나 향후 증가할 전력시장 참여자 수와 지속적으로 증대되는 데이터를 처리하기에는 시스템 규모와 성능이 거의 한계점에 도달하였다. 또한 전남 나주시 금천면에 공사 중인 혁신도시의 이전을 추진하고 있는 상황 속에서 전력거래소는 신규 시스템을 개발, 도입하여 전력거래 제도의 다양한 변화 요소를 반영하고 사용자의 업무 환경을 개선하여 향후 전력거래 시장을 충실하게 지원하고자 한다. 본 논문에서는 전력시장운영시스템의 주요 기능과 도입이력을 살펴보고, 향후 2014년부터 실 업무에 적용할 차기 전력시장운영시스템의 설계 목표와 요구사항에 대해 IT 측면에서 시스템이 지향해야 할 기술적인 측면에서의 설계 방향을 제시하고자 한다.

수요자원시장은 '08년 시범사업을 시행하고, '09년부터 본 사업을 시행하였고, '10년도에는 51.3만kW의 부하감축을 시행하였다. 본 논문에서는 우리나라 전력수요자원시장의 기본개념 및 운영경험을 설명하고, 향후 전력수요자원시장의 개선방향에 대해 언급하고자 합니다.

최근 겨울철과 여름철에 다양한 냉난방기기의 보급이 급증하여 최대전력에 대한 기온의 영향이 상당히 커지고 있다. 이에 따라 기온의 영향으로 인한 계절성이 급등하여 전력수요 예측결과의 불확실성을 증폭시키고 있다. 그러나 아직까지는 이러한 냉방 및 난방부하의 급증에 따른 계절성 변화에 대한 체계적인 분석 방법이 정형화되어 있지 못하다. 따라서 본 연구에서는 누적기온반응함수, 기온분포함수, 공적분 및 오차수정모형 등을 바탕으로 엄격한 통계적 검증을 거쳐 냉난방부하 추정 방법을 연구하였고, 아울러 관련 결과를 제시함으로써 향후의 전력수급에 안정적 기반을 제공코자 한다.

수요자원은 전력수급 관리에 있어 중요한 위치를 차지할 것으로 보고 있다. 특히 일본 지진과 관련하여 원전사고는 신규 발전소의 입지 난과 환경문제들을 더욱 불거지게 하였으며 전력수급문제가 공급 측면에서만 해결될 수 없으며 수요측면에서도 적극적으로 관리할 필요성이 대두되었다. 본 논문에서는 수요자원이 시장에 연계하여 활용될 수 있도록 수요시장 입찰 참여방식에 대해 검토하였다.

우리나라 전력시장은 구조개편 초기모델로 2001년 4월부터 개설된 원가반영발전시장(Cost BasedPool)으로 새로운 경쟁적 시장환경이 도입되기에는 여러 가지 한계가 있을 수 있다. 요즘 해외시장에서도 화두가 되고 있는 DR(수요자 반응)의 원가반영시장에서의 적용 영향을 분석한다

본 논문에서는 전력시장가격(SMP, SYstem Marginal Pricing, 이하 SMP)이 급등하여 발전비용이 증가할 경우, Utility의 신호에 의해 전력사용을 줄이거나 소비량이 낮은 시간대로 이동을 유도함으로써 전력소비자의 패턴을 바꾸도록 유도하는 상시수요관리에 있어서, 전력소비자의 기저부하(CBL, Customer Baseline Load, 이하 CBL) 산정 방법에 관하여 기술한다. 제안하는 방법은 현재 KEPCO에서 시행하고 있는 상시수요관리에 대해 소개하고, 전력소비자의 CBL산정방법을 제시하고, 실제 적용된 정확도를 분석하고 그 결과를 제시하였다.

정부의 녹색성장 정책에 의해 배전계통에 태양광, 풍력발전 등 분산전원의 설치가 급증함에 따라 기존의 배전계통의 조류의 방향 및 고장전류, 부하전류가 변화되어 배전계통의 보호협조 운용상에 여러 가지 문제점들이 발생할 가능성이 커지고 있다. 특히 분산전원연계시 임피던스 병렬화로 보호기기에 흐르는 사고전류가 감소하는 분류효과가 발생할 가능성이 있다. 따라서 본 논문에서는 분산전원이 연계된 경우 보호협조를 검토하기 위한 양방향 보호협조 평가프로그램을 이용하여 분산전원이 연계된 경우 계통에서 발생할 수 있는 문제점 중 분류 효과로 인한 보호기기의 부동작 사례를 시뮬레이션하고, 그 결과를 분석하여 본 프로그램의 유용성을 확인하였다.

최근, 전 세계적으로 온실가스 감축과 녹색기술 개발은 매우 중요한 이슈로 부각되고 있다. 우리나라도 전체 $CO_2$ 배출원의 약 20%이상이 수송분야이며 이중 내연자동차가 큰 비중을 점유하고 있다. 따라서 선진국에서는 전기자동차의 보급을 촉진하고 있을 뿐만 아니라, 대량의 전기자동차가 보급되었을 때를 대비하여 전력망 사업자와 전기자동차 소유자들에게 동시에 이익이 될 수 있는 전기차 역송전(V2G)에 대하여 기술개발 및 실증실험에 박차를 가하고 있다. 본 논문에서는 세계적으로 진행되고 있는 V2G 프로젝트와 글로벌 시장전망을 조사하여 소개함으로써, V2G 기술의 중요성을 알리고자 한다.

최근 분산전원의 계통연계가 점차 증가하고 있는 실정이지만 분산전원 소유자의 보호방식은 기존의 방식을 고수하고 있는 실정이다. 따라서 분산전원의 역 조류에 의해 설치자의 보호기기(자동화기기 포함)의 오 부동작이 발생 가능성이 커지고 있다. 따라서 본 논문에서는 분산전원이 배전계통에 연계되는 경우에 발생 가능한 보호협조의 문제점을 해결하기 위해 양방향 보호협조 평가시스템을 제안하였다. 이 평가 시스템을 사용하여 대상 배전계통을 모의하여 신에너지전원의 연계 유무에 따른 보호기기들의 보호협조 특성을 분석하여 본 평가시스템의 유효성을 확인하였다.

This paper is developed to Energy Balance Flow show the flow of total energy resource be used nationally. The Energy Balance Flow is applicable of demand management factor through the analysis of foreign energy model of supply and demand and energy statistic data in the country. This study is based on and developed to Energy system management model is able to appraisal efficient of energy cost cutting, CO2 emission reduction and Energy saving at the national level calculated effect reached amount of primary energy to change of energy flow followed application of demand side management factor is able to appraisal quantitatively at the total energy to model of demand and supply.

최근 태양광 및 풍력과 같은 신재생에너지원을 기반으로 한 국가정책에 따라 대규모의 분산전원이 도입 운용되고 있다. 그러나 대용량 분산전원의 계통연계에 대한 기술기준 및 체계적인 선로운영 기술기준이 미흡한 상태이며 정상상태 운용에서 태양광이 배전계통에 연계시 수용가 말단에 전력품질과 고조파 문제가 발생하여 분산전원의 배전계통 전압변동 특성 해석이 필요하다. 이에 본 논문에서는 태양광 전원이 배전계통에 연계 운전시 발생되는 문제를 분석하기 위해 배전계통의 대표적인 상용소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 모델링을 수행하였다. 그리고 Simulation결과와 이론적인 수식과 비교, 분석을 통해 PV의 계통연계 전압특성을 제시하였다.

종래의 배전계통에 있어서의 전력조류는 변전소에서 선로 말단을 향한 단방향이었지만, 태양광전원이 연계된 경우에는 그 출력용량의 여부에 따라 양방향의 전력조류가 발생할 가능성이 있어, 계통운용상 여러 가지의 문제점이 야기될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광 전원 연계에 따른 정상상태 시와 각종 전력품질에 대한 문제점을 상세히 분석하기 위하여, 실계통의 특성을 모의한 태양광전원 평가 시뮬레이터를 제작하였다. 그리고 이 장치를 이용하여 역률, 선로길이, 태양광발 전량의 변동에 따른 계통의 다양한 운용특성시험을 수행하여 제안한 평가 시뮬레이터의 유용성을 확인하였다.

In this paper, the method on calculating benefits of combined heat and power is introduced for standard evaluation in electrical power system. This paper calculates benefits about new national viewpoint and viewpoint of independent power producers and assesses benefits of combined heat and power in Korea and In Seoul national capital area. Benefit costs are composed of avoid cost of centralized generation, line upgrading adjustment, loss adjustment and electrical power trade cost per year in earlier study, in addition trade cost of CO2, construction cost of combined heat and power for accurate calculation. Benefit of combined heat and power is calculated by simulation results of real electrical power system.

본 논문에서는 배전지능화시스템과 정보 연계, 미래 지능형전력망 운용 및 태양광, 풍력, 연료전지등과 같은 신 에너지전원의 단지를 효율적으로 유지관리하기 위하여, 유 무선 네트워크 구성요소의 특성을 해석하고, 이를 바탕으로 원격 감시제어장치를 제작하였다. 이 감시제어장치는 한국기술교육대학교 캠퍼스 내에 설치되어 있는 50KW급 태양광전원장치를 대상으로 유 무선 네트워크 알고리즘을 기반으로 제작한(AutoBase) 감시장치, PLC를 이용한 제어장치로 구성된다. 본 연구에서 제안한 장치를 이용하여 태양광전원의 출력특성을 분석한 결과, 원격지에 설치된 대규모 태양광단지의 보수유지 관리에 필요한 유무선 네트워크를 이용한 원격감시제어기술의 대안으로, 스마트그리드 구축에 기여할 수 있음을 확인하였다.