Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권4호
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pp.527-532
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2012
최근 복잡해지고 다양해지는 전력계통의 고신뢰성 운용을 위하여 근래에는 고속 고기능이 첨가된 지능형 보호 IED의 적용이 확산되고 있다. 이와 같이 전력계통의 운용에 있어서 보호 IED의 필요성이 증대되고 있으나, 실제 보호 IED의 운용에 있어서는 몇 가지 문제점이 노출되어 있는데, 과부하 상태가 일정하지 않은 상태에서 동작특성의 문제점 즉, 과부하상태에서 그 크기가 변동될 경우 트립 직전의 크기로만 동작시간을 판별하고, 과부하 상태와 정상상태가 반복되는 상태에서는 경우에 따라 부동작하는 기존 보호 IED의 문제점과 비선형 부하의 사용 증가로 전원 계통에서 유입되는 다양한 고조파에 대한 대책을 요구하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 이러한 문제점들에 대한 해결 방안을 제시하고자 한다.
누전, 아크 그리고 과부하로 인한 전기화재를 탐지하고 제어할 수 있는 시스템보드(system- on-board)를 구현하였다. 이를 위하여 화재방지제어 시스템 IC를 사용하였으며, 누설전류 검출을 위한 GF(ground fault)신호 검출회로, 아크(arc fault)신호 검출회로, 그리고 과전류가 발생할 경우 입력전압을 제어할 수 있는 과부하신호 검출회로를 설계하였다. GF신호 검출회로와 아크신호 검출회로는 누설전류와 아크신호에 각각 잘 동작하였으며, 과부하(overload) 신호 검출회로는 노이즈나 부하변동에 따른 오동작 없이 과부하시에만 동작함을 확인하였다.
항등 비트율 서비스를 위한 대표적인 이용자 트래픽 통제 알고리즘인 GCRA에 있어서 네트워크의 과부하와 전송 도중 불가피하게 발생하는 전송지연 변동에 따른 이용자 트래픽의 과도한 손실을 방지하기 위해서는 적절한 전송 지연변동 허용치의 설정이 매우 중요하다. 본 논문에서는 항등 비트율의 소스 트래픽에 대한 GCRA 순응검사에서 지연변동 허용치의 범 위에 따른 GCRA의 성능을 여러 측면에서 분석하고 적절한 지연변동 허용치 설정을 위한 가이드라인을 제시한다.
국내 배전계통은 일반적으로 수지상 계통으로 운영하고 있으며 배전선로 내 과부하 해소 및 배전계통의 유지보수를 위해 상시 개방점과 구분 개폐기를 통해 루프계통으로 운전하는 경우가 있다. 이 과정은 신속한 고장 구간 분리 및 무정전 절체를 위해 루프계통 운전 시 흐르는 루프조류 등을 정확히 고려하여 판단해야 한다. 특히 배전계통 내에 에너지저장장치(Energy Storage System, ESS) 등의 분산전원이 다수 도입된 이후로, 배전계통이 기존의 단방향에서 양방향 전력공급의 특징을 갖게 됨으로 인해 기존의 루프계통 운전에 대한 판단에 추가적인 과정을 필요하게 된다. 따라서 본 논문은 배전계통 내 에너지저장장치가 연계된 경우, 루프계통 운전을 위한 에너지저장장치의 출력변동에 대한 판단을 PSCAD/EMTDC로 모델링하여 수행한다.
본 논문에서는 분산 실시간 멀티미디어 시스템에서 경성 실시간 태스크들과 멀티미디어 태스크들을 효율적으로 통합할 수 있는 동적 스케줄링 기법이 제시된다. 경성 실시간 태스크가 최악의 경우에 대한 실행 시간을 기반으로 하는 반면 멀티미디어 태스크는 평균 실행 시간을 기반으로 스케줄링된다. 동일한 시스템에 존재하는 두가지 태스크들에 대하여 CPU 대역폭을 분할하고 해당 대역폭의 비율을 동적으로 조정하는 스케줄링 기법을 제시함으로써 한 부류의 태스크들의 수와 도착 비율이 변동될 때 발생하는 과부하 문제를 해결할 수 있다 경성 실시간 태스크가 서버의 주기내에서 실행될 수 있는 시간이 제한되는 반면 멀티미디어 태스크에 설정된 대역폭은 동적으로 변할 수 있다 제시된 기법은 경성 실시간 태스크들의 실시간성을 모두 보장하는 한편 멀티미디어 태스크들의 평균 지연 시간을 최소화할 수 있다.
최근 반도체 기술의 발달과 마이크로 프로세서 제어기술의 발달에 따라서 교류전동기 구동을 위한 백테제어 이론의 적용으로 종래 직류전동기의 응용분야를 점차 교류전동기에 대체해 가고 있다. 이러한 교류전동기시스템에서 센서는 주위 환경에 민감할 뿐만아니라, 전동기축에 장착하기가 쉽지 않다. 이러한 교류 전동기시스템의 센서를 제거한 센서리스 벡터제어시스템은 시스템에서 필요로 한 파라미터의 변동에 취약할 수 밖에 없다. 본 노문에서는 이러한 센서리스 벡터시스템의 파라미터변동과 속도센서를 직접벡터제어에 의한 적응 자속업저버를 부가함으로써 해결될 수 있음을 보여 주고 있다. 본 논문에서는 벡터제어시 연속 과부하 운전시 가장 변하기 쉬운 회전자 저항을 동정하여 정상상태에서는 물론 과도상태에서도 고정밀제어가 가능한 제어 알고리즘 및 속도 추정오차를 제거하기 위한 속도추정 업저버를 부가하여 센서리스 제어를 실현하고 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였으며 실험을 통하여 그 효용성을 확인하였다.
심부전의 치료는 심방의 용적 과부하를 줄이기 위한 이뇨제, 심실 압력 과부하를 줄이기 위한 혈관확장제, 심근의 수축력을 향상시키기 위한 강심제 치료로 이루어진다. 이 중 이뇨제가 개의 심부전 조절에서 가장 중요하다. 하지만 장기간의 이뇨제 사용으로 급성 신부전이나 전해질 이상과 같은 부작용이 발생할 수 있다. 따라서 이 연구는 개에서 부작용이 적으면서 더 나은 이뇨효과를 가지는 생약성분의 이뇨제를 찾기 위해 설계되었다. 5마리의 건강한 개를 대상으로 한 예비실험에서 목통(Akebia quinata Decaisne) 추출물은 경도에서 중등도의 이뇨효과(furosemide 2 mg/kg 용량 효과의 0.3-0.5배의 효력)를 보였으며 혈청화학 수치와 전해질 변동은 거의 없었다. 실험 개체 수가 적고 기간이 충분하지 않지만 이 실험을 통해 심부전 환자에서 furosemide의 사용량을 줄이거나 대체할 수 있는 생약성분의 이뇨제 성분을 발굴하였다.
본고에서는 교류전원측에 발생하는 고조파를 제거하기 위한 정지형 능동전력필터에 관해 기술하였다. 능동필터는 기존의 L-C필터와는 달리 능동소자인 전류원을 사용하여 계통으로 직접 고조파보상전류를 주입합으로써 고조파를 상쇄시키는 장치이다. 이러한 정지형 필터가 갖는 특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 정지형 필터는 한대만으로 다수대의 L-C 수동필터를 부착한 것과 같은 효과를 발휘한다. 2. 필터가 전류를 주입한 만큼 고조파를 제거시키게 되므로 과부하로 되는 일이 전혀 없다. 3. 능동필터내 전류형 인버터에 인가되는 신호를 조작해서 제거하는 고조파의 차수들과 양을 얼마든지 가변시킬 수 있다. 4. 정지형 필터는 수동필터의 경우처럼 주파수와 L및C의 변동에 따라 고조파 억제특성이 변하지 않는다. 이상과 같은 장점을 지니는 정지형 필터는 설비비의 면에서도 수동필터보다 불리하지는 않을 것이다. 더구나 저렴한 대용량의 반도체소자들이 지속적으로 개발될 것으로 미루어 다음 세대의 교류필터로서 각광받을 것이다. 그리고 현존하는 능동필터에 무효전력보상의 기능까지 추가시켜 하나의 장치로 구성시키는 문제는 금후 이루어져야 할 좋은 연구과제라고 사료된다.
우리나라는 냉방부하로 인해 여름철에 연중 전력소모량이 가장 많다. 이때에는 전력설비의 여유도는 가장 낮아져서 전력계통의 취약성이 가장 높아진다. 전기사업자는 송변전설비 신 증설, 발전설비 준공 시기를 여름철 전에 완료하여 최대전력 발생에 대한 준비를 한다. 전력거래소는 여름철을 기준으로 신규로 운영되는 송변전설비 및 발전 설비를 고려하여 전력계통의 안정운영 방안을 수립 한다. 이때 수립된 운영방안과 전력계통의 구성은 향후 1년 동안 우리나라 전력계통의 기본 틀이 된다. 본 논문은 2009년 여름철 최대부하에 대비하여 수립한 전력계통 안정 운영 방안을 기술하고자 한다. 주로 전년도와 비교하여 올해의 설비 변동내용 및 계통변화 내용, 상정고장 발생에 대한 전압안정도 및 과부하를 해소하기 위한 방안, 송전제약 검토결과 등을 소개할 것이다.
산업 현장에 필수적으로 사용하는 유틸리티 시스템(Utility System)의 하나인 에어를 생산하는 공기압 축기의 운전방식은 조작 패널부에 사용자가 설정한 셋팅값에 의해 내부의 밸브를 제어하여 로딩 및 언로딩 운전을 한다. 이로 인해 대용량(100HP, 200HP)의 공기압축기를 여러대 사용하는 수용가에서는 연속 다발적인 운전으로 인한 전력 사용량의 변동으로 역률 저하 및 연속가동으로 인한 설비 과부하 및 내부 기계 베어링 피로도 증가 및 파손 등 고장이 발생되는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 인공 신경회로망(ANN:Artificial Neural Network)을 이용하여 최적의 에너지 운용 알고리즘을 제안하여 실계통의 문제점을 분석하여 개선하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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