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선행신호 최적화에 의한 대형 발전소 보일러 제어 안정도 개선
김호열(Hoyol Kim),김병철(Byoungchul Kim),정인영(Jeong In Yong) 대한전기학회 2009 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2009 No.10
PID 제어는 과거 수십 년 동안 발전소를 비롯한 여러 산업분야의 제어시스템에서 효과적으로 설비를 제어하는 데 사용되어 왔다. 비교적 단순한 프로세스에서는 이상적인 제어성능을 가져오는 PID 제어기이지만, 발전소에 적용된 부분에서는 여러 가지 복잡한 보조 연산 및 보상 처리를 부과하여 원하는 제어성능을 얻어내고 있다. PID 제어기 고급화의 하나로 사용되는 선행신호의 적용은 PID가 안고 있는 제어성능의 한계를 뛰어 넘어 프로세스의 부하변동에 제어기 출력을 연동시킴으로써 단순 PID로 가져올 수 없는 우수한 제어 성능을 실현할 수 있게 하여 준다. 발전소에서는 거의 모든 프로세스에서 제어기 출력이 발전기 전기출력에 따라 선형, 또는 비선형적으로 변동하기 때문에, 이 선행신호의 최적화 여부가 발전소 제어 안정성에 어떻게 영향을 마치는지 시험과 튜닝을 통하여 분석하였다.
발전소 증기드럼 수위 검출 에러 발생 요인에 관한 고찰
김호열(Hoyol Kim),김병철(Kim Byoungchul) 대한전기학회 2010 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2010 No.10
화력 발전소는 유류나 석탄 등 연료 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 복잡한 플랜트이다. 대용량 발전소에서 주로 채용하는 관류형 보일러를 제외하면 복합발전소를 비롯한 여러 종류의 발전용 보일러에 증기 드럼이 설치되어 있어서 기수분리 및 급수조정에 사용되고 있다. 이 증기드럼은 고온 고압으로 운전되기 때문에 두꺼운 금속으로 만들어져 있어서 내부의 수위를 정확히 알기 어렵다. 본고에서는 증기 드럼과 같은 고온 고압용기의 수위 검출에 사용되는 수위 검출 시스템에 내재하는 기술적 어려움과 실제 발전소에서 흔히 나타나는 수위 검출오차 발생 요인들과 제거 대책에 대하여 논하고자 한다.
김호열(Hoyol Kim),변승현(Byun Seung-hyun) 대한전기학회 2010 전기학회논문지 Vol.59 No.10
Differential pressure type level measuring systems have been using widely for industrial applications like drum level measurements in power plants. Because of difficulties in specific gravity compensation for vapor and liquid inside the vessel and the sensing lines, this type of measuring systems reveal significant measuring error. In this paper, the major reason causing errors on the differential pressure type level measurement is analyzed and a method of more accurate calculation for specific gravity compensation is introduced.
김호열(Hoyol Kim),김병철(Kim Byoungchul),변승현(Byun Seung-hyun) 대한전기학회 2012 전기학회논문지 Vol.61 No.10
A fine tuning on a control system is essential not only for stable operation but also for efficient operation of the power plant. There has been a very few studies on efficiency change by control system tuning. So, it was not clear that if it could be improved or not when the control is stable by fine tuning and how much it could be improved if it works. An accurate algorithm for measurement of the plant efficiency was newly introduced and implemented to measure integrated fuel flow and electricity MW output and to calculate the mean efficiency for given time. As a result, stable operation after fine tuning of control parameters for major controlled variables brought higher efficiency than un-stable operations like a cycling or an oscillation. The plant efficiency has been monitored during various tests and tunings to confirm how much it changes by tuning of the control system on power plant. Now, we can say that the efficiency can be improved in stable operation by fine tuning of the control system.
임건표(Geonpyo Lim),김호열(Hoyol Kim) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10
자원의 고갈과 각종 환경규제 및 정부의 전력거래 방침 등으로 인해 점점 발전소에서는 전력계통에 대한 신뢰도 및 전기품질을 유지하기가 어려워지고 있다. 발전소의 부하대별 주요 운전 설계값은 효율과 바로 직결되는 사항으로 각 부하별로 온도와 압력 등 운전설계값을 최적의 상태로 유지하는 것은 발전소 수명과 발전효율, 전력거래 등에 있어 중요한 요소들이다. 전력시장에 진입하는 발전소는 전력거래 등의 갑작스런 불안정 상황이나 전력거래소 요청시 경사변동폭, 출력변동율, 무효전력 출력, 자동발전 제어, 주파수조정량 확보 등을 수행할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 고급공정제어기를 이용하여 운전설계값을 효과적으로 제어하면서 기존의 제어로직보다 전력계통상에서 요구되는 발전기 출력을 최대한 신속히 제어하는 과정을 기술하였다. 우선 보일러 마스터와 터빈 마스터, 급수 마스터로 구성된 제어로직을 설계한 뒤 이들 마스터에 대한 발전기 출력, 주증기 압력, 기수분리시 출구온도 각각의 영향을 모델링 기법을 이용하여 적합한 모델을 구했다. 각각의 모델을 고급공정제어기에 적용하고 발전기 출력제어에 대한 기존의 발전소 응답보다 좀 더 효율적이고 실제적 용이 가능한 결과를 얻을 수 있도록 튜닝을 시행했으며 그 과정과 결과를 기술했다.
발전용 보일러의 Master Control Logic Tuning 연구
박두용(Dooyong Park),김호열(Hoyol Kim) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.7
A reliability test in a fossil power plant is carried out for 240 hours to guarantee its normal operation, after its construction. The purpose of this test is to examine if the parameters such as generating power, pressure, temperature, flow rate satisfy design criteria, and to precisely tune inadequate parameters. This paper presents the causes of the problems in the reliability test of Taean unit 7 and their solutions.
박두용(Park dooyong),김호열(Kim Hoyol) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7
발전소를 운영함에 있어 보일러 제어시스템에는 수 많은 제어루프가 있으며, 이들 중에서 급수제어는 발전소 보일러제어 시점에서 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문은 필리핀 일리한 복합발전소의 시운전 당시부터 고질적인 급수제어 불안정에 대해 원인과 분석을 통하여 근본적인 원인을 찾아내고 해결하였으며, 복잡한 제어로직을 해독하고 개선하여 원활한 제어특성을 갖도록 하여 발전소 운전에 안정성과 신뢰성을 확보한 내용을 기술하였다.