복소 유전율 및 투자율 변화에 따른 자성 복합체 시트의 근접장 전력 흡수능

이준식,김기현,남백일 한국물리학회 2016 새물리 Vol.66 No.4

To optimize the electromagnetic noise reduction in a magnetic composite sheet by varying the complex permittivity and permeability, we evaluated the transmission power absorption by using the microstrip line method (IEC 62333 standard). To analyze the power absorption, we extracted the magnetic and the dielectric loss, which contribute to the total absorption. The electromagnetic characteristics of a microstripline and a magnetic composite sheet were simulated by using a 3D finite elements method (FEM) commercial program in the frequency range from 0.2 GHz to 10 GHz. The power absorption by the magnetic composite sheet was governed by the loss tangent of the permeability and the permittivity. When the real parts of the permeability and the permittivity of a 100 $\mu$m-thick composite sheet were fixed at 2 and 10, their loss tangents were 0.5 and 0.1, respectively, and the total power absorption was about 13.79% at 9.6 GHz with a magnetic loss of about 8.98% and a dielectric loss of about 1.78%. When the loss tangents were 0.1 and 0.4, the total power absorption was about 19.19% with a magnetic loss of about 1.77% and a dielectric loss of about 6.77%. 전자파 노이즈 저감을 위한 자성 복합체 시트를 최적화하기 위해 마이크로스트립라인 평가법(IEC 62333-2)을 적용하여 복소 유전율 및 투자율 변화에 따른 복합체 시트의 근접장 전력 흡수 특성을 해석하였다. 자성 복합체 시트에 의한 전력 흡수 기전을 분석하기 위해 총 흡수능에 기여하는 자성, 유전 손실을 각각 추출하여 비교하였다. 마이크로스트립라인과 복합체 시트의 전자기 전산모사는 3차원 유한요소법을 적용한 상용프로그램을 사용하여 0.2~10 GHz 영역에서 해석하였다. 자성 복합체 시트에 의한 전력 흡수는 유전율 및 투자율의 손실 탄젠트(loss tangent)에 의해 주로 영향을 받으며, 동일한 투자율 및 유전율 실수부에서 허수부가 클수록 전력 흡수가 증가하는 것을 확인하였다. 100 $\mu$m의 두께를 갖는 복합체 시트의 투자율과 유전율의 실수부 값이 각각 2와 10이고 손실 탄젠트 각각 0.5, 0.1인 경우 총 전력 흡수능은 13.79%이었다. 이 때, 자성 손실은 8.89%, 유전손실은 1.78%를 보였다. 손실 탄젠트가 각각 0.1, 0.4인 경우, 복합체 시트의 총 전력 흡수능은 19.19%이었으며 1.77%의 자성 손실과 6.77%의 유전 손실을 보였다.

스마트그리드 빅데이터 기반 지역별 배전선로 부하손실 분석

조재훈(Jae-Hun Cho),이해성(Hae-Sung Lee),임한민(Han-Min Lim),이병성(Byung-Sung Lee),문채주(Chae-Joo Moon) 한국전자통신학회 2022 한국전자통신학회 논문지 Vol.17 No.6

전력 계통에서 발생하는 부하손실은 전기품질 수준을 평가하는 지표로 활용되지만, 국내외 전력 유틸리티들의 수익 창출을 방해하는 가장 큰 요인이 된다. 따라서 전력 계통에서 발생하는 부하손실에 대한 정확한 분석은 매우 중요하다. 그러나 빠르게 증가하는 분산전원 연계로 인해 배전계통의 변동성이 증가하여 정확한 손실량을 계산해내는 것이 점점 어려워지고 있다. 본 논문에서는 분산전원 연계로 인해 배전선로에서 발생하는 부하손실의 더욱 정확한 산정을 위하여 스마트그리드 빅데이터 인프라를 구축하였다. 또한, 스마트그리드 빅데이터의 특성 중 하나인 ‘불확실성’을 제거하기 위한 데이터 전처리기법을 적용하여, 부하손실 분석의 정확도를 높였다. 본 논문에서 수행한 부하손실 분석 결과는 배전설비 투자계획 또는 안정적인 전력공급 신뢰성과 전력 품질을 유지하기 위한 배전계통 운영계획에 기초자료로 활용될 수 있다. In addition to the assessment measure of electric quality levels, load loss are also a factor in hindering the financial profits of electrical sales companies. Therefore, accurate analysis of load losses generated from distributed power networks is very important. The accurate calculation of load losses in the distribution line has been carried out for a long time in many research institutes as well as power utilities around the world. But it is increasingly difficult to calculate the exact amount of loss due to the increase in the congestion of distribution power network due to the linkage of distributed energy resources(DER). In this paper, we develop smart grid big data infrastructure in order to accurately analyze the load loss of the distribution power network due to the connection of DERs. Through the preprocess of data selected from the smart grid big data, we develop a load loss analysis model that eliminated 'veracity' which is one of the characteristics of smart grid big data. Our analysis results can be used for facility investment plans or network operation plans to maintain stable supply reliability and power quality.

대용량 전력 전송을 위한 초전도 전력케이블의 교류손실 특성 분석

이석주 한국산업정보학회 2019 한국산업정보학회논문지 Vol.24 No.2

점차적으로 늘어나는 전력 수요의 공급을 원활히 하기 위해서 발전 설비 뿐만 아니라 전력을 전송하기 위한 전력케이블의 증설도 반드시 필요하다. 하지만 대부분의 도심지에 전력을 공 급하기 위한 전력케이블의 증설은 추가적인 케이블의 설치공사를 위한 공간을 필요로 하고 현재 국 내 도심지에 케이블 설치를 위한 공간이 부족한 실정이다. 이에 동일한 사이즈로 더 많은 전력을 전송할 수 있는 초전도 전력 케이블은 부족한 케이블의 설치공간을 극복할 수 있는 대안으로 등장 하였다. 하지만 대용량의 전력 전송의 이점을 가지고 있는 초전도 전력케이블은 교류 시스템에서의 일부 손실을 가지고 있다. 따라서 교류 전력 전송 시스템에서 초전도 전력 케이블을 도입하기 위해 서는 교류손실의 설계 및 분석이 반드시 필요하다. 이에 본 논문에서는 다양한 초전도 전력케이블 의 교류 손실 분석을 통하여 실제 초전도 전력 케이블의 제조 및 실계통 적용에 고려하고자 한다. 단일 초전도 선재에 대한 교류 손실의 이론적인 계산 방법은 존재하지만 많은 수로 구성된 초전도 전력 케이블의 교류손실 계산은 쉽지가 않다. 저자는 초전도의 E-J (Electric field-current density) 특성이 고려된 전자기적 유한요소해석법을 이용하여 다양한 종류의 초전도 전력케이블 교류 손실을 분석하고자 한다. 또한 본 초전도 전력케이블의 교류손실 특성 분석은 실계통에 적용될 초전도 전 력케이블의 설계 및 개발에 중요한 요소로 작용될 것이다. [1-4].

급전선로 손실 최소화를 위한 PWM컨버터 차량의 무효전력 제어

김용호(Ronny Yongho Kim),김백(Baik Kim) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.10

PWM컨버터 차량은 전압벡터제어방식에 의해 부하역률 1.0에 가까운 운전이 가능하므로 기존의 위상제어 차량에 비해 우수한 부하특성을 나타내나 이 경우에도 급전구간 내의 운전밀도가 높거나 연장급전 구간에서는 선로손실의 증가 및 전압강하 현상이 심각한 수준으로 나타날 수 있다. 본 논문은 PWM컨버터 차량의 역률을 1.0으로 고정하여 운행하는 대신 차량의 운전 조건에 따라 가변적으로 최적 제어함으로써 급전선로의 손실을 최소화 하고 전압 프로파일을 개선하는 방법을 기술하였다. 제시된 방법은 급전구간 내에 운행중인 전체 차량을 대상으로 최대 경사법에 의해 선로손실이 최소화되는 무효전력 보상량을 결정하게 되며, 이 방법을 표본 계통에 대해 시뮬레이션 한 결과 전압 프로파일도 상당한 수준으로 개선됨을 알 수 있었다. PWM converter trains exhibit excellent load characteristics in comparison with the conventional phase controlled trains since they can be operated at near unity power factor by using the voltage vector control. However, in case of high track density or extended feeding, here as elsewhere, the line loss and the voltage drop can appear significantly. Instead of operating the trains at the fixed unity power factor, this paper suggests the continuous control of the power factors of each train according to the varying load conditions to minimize the line loss and improve the voltage drop optimally. The proposed method utilizes the steepest descent algorithm targeting all the cars in a feeding section to set the optimal reactive power compensation that minimize the line losses. The results from the simulation to the sample system show that the voltage drop also can be improved.

해양도시내 분산전원의 최적 설치점 선정

박정도(Jeong-Do Park),이성환(Seong-Hwan Lee),도근영(Geun-Young Doe),성효성(Hyo-Seong Seong),장낙원(Nakwon Jang) 한국항해항만학회 2009 한국항해항만학회지 Vol.33 No.6

본 논문은 Newton-Rhapson법으로 조류계산을 하여 해양도시내 분산전원의 최적 설치점에 대해 연구하였다. 도시 내에 분산전원을 설치할 경우 대규모 발전소나 송전설비를 추가 건설하지 않고도 효율적으로 필요한 전력을 공급할 수 있는 장점이 있다. 따라서 전 세계적으로 분산전원은 도시 에너지원으로 주목받고 있다. 그러나 도시 내의 천원 설치지점 변경에 따른 전력손실 평가에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 분산전원이 주변의 선로에 미치는 전력손실을 최소화 할 수 있도록, 분산전원의 최적 설치지점을 선정하는 방안을 제안한다. In this paper we suggest optimal positioning algorithm for DER(distributed energy resource)s near ocean s?de by using Newton-Rhapson load flow calculation By installing DERs w?thin urban area, electric power can be effectively transmitted to each loads without constructing additional large scale power stations and transmission lines. Therefore, DERs have attracted worldwide attention as urban area energy sources. However, there are quite a few studies for estimation of power loss due to DERs' location change within urban area Hence, in this study, an opt?mal positioning scheme for DERs ?s proposed in order to minimizing electrical power loss.

파워테일게이트의 DC모터구동회로에 적용된 EMI 저감기법에 대한 연구

김영식(Yeongsik Kim),윤용수(Yongsoo Yoon),정훈(Hun Jung),공준호(Junho Gohng),이상호(Sangho Lee) 한국자동차공학회 2008 한국 자동차공학회논문집 Vol.16 No.1

IGBT소자의 손실과 온도 분포에 관한 연구

오진석(Jin-Seok Oh),김장목(Jang-Mok Kim),조관준(Kwan-Jun Jo),오형식(Hyung-Shic Oh) 한국마린엔지니어링학회 2007 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.-

The power electric system uses one of the most concerning factor for the reliablitiy of the electric propulsion ship. In this paper IGBT of the switching devices is modeled for cosisting inverter. The inverter is included the propulsion motor and it is cooled with fresh water system. The theraml conduction characteristic of model can be carried out with simulation, and the model is designed with the equivalent circuit of cooling fin module. Temperature variation is investigated through temperature of cooling fin and power loss of switching chip.

열차 무효전력제어를 통한 급전계통 전압안정도 향상

김용호(Ronny Yongho Kim),김백(Baik Kim) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5

동일 급전구간 내에서 열차의 동시다중 기동 상황 또는 연장 급전이 시행되는 경우에는 운행 차량들이 역률 1.0 의 양호한 부하특성을 갖는 경우라 할 지라도 계통의 무효전력 손실이 급격히 증가하게 되며 이에 따라 전압안정도가 저하되고, 심각한 경우에는 전압붕괴의 가능성도 발생하게 된다. 본 논문에서는 진상 및 지상역률 대에서 가변적으로 역률을 제어할 수 있는 PWM컨버터 차량을 대상으로 전역최적화 문제의 해를 통하여 개별 열차의 최적무효전력 보상량을 구하고, 조류계산 자코비안의 특이치를 이용하여 이 결과가 급전선로의 전압안정도 향상에 미치는 영향을 연구하였다. 표본계통 시뮬레이션 결과, 상당한 수준의 전압안정도 향상을 이룰 수 있음을 알 수 있었다. In case of extended feeding or simultaneous multi starts within the same feeding system, even though the trains in service have favorable load characteristics of p.f. 1.0, the reactive power loss of the feeder becomes great and this makes the voltage stability worse or in the most severe case leads to the voltage collapse eventually. In this paper, the optimal reactive power compensation of each PWM train, which has the controllability of p.f. over both leading and lagging region, has been studied through the solution of global optimization problem of the feeding section. In addition, by using the singular values of load flow’s Jacobian, the effects of the optimization to the improvement of voltage stability have been studied. The results from the simulation to the sample system show that the voltage stability of the system has been improved to the considerable revel.

대용량 풍력발전단지의 손실저감을 위한 실시간 무효전력 할당제어 기법 연구

정승민 한국풍력에너지학회 2019 풍력에너지저널 Vol.10 No.1

Several optimizing solutions have recently been developed, and show various operational and economic improvements in designed verification studies. This paper focuses on electrical loss by reactive power profile from wind turbines and proposes a loss reduction method that considers realistic cable components. By considering those disregarded factors, previous reactive power allocation could gain efficiency without an additional complementary module. Those applications have focused on a stabilized condition for confirming the maximum effect that may be derived from a full-extraction state. In the case of a large-scale wind farm, however, a physical area with realistic environmental variation should be considered to derive acceptable case studies. In this paper, we modified a reactive power allocation strategy that is based on the proportional technique with the system components of a wind farm structure to utilize it with various practical options. Each analysis proceeded to check feasibility in terms of loss reduction with a comparative generic distribution method. The simulation was composed based on electromagnetic transients using the DC (EMTDC) software tool to perform electrical loss estimation and to verify the effectiveness of this strategy.

해양도시내 분산전원의 최적 설치점 선정

성효성(Hyo-Seong Seong),장낙원(Nakwon Jang),박정도(Jeong-Do Park),이성환(Sung-Hwan Lee),도근영(Geun-Young Doe),이정재(Jurng-jae Yee) 한국항해항만학회 2009 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.공동학술

분산발전원의 위치 변경에 따른 전력조류 및 송전전력 손실 평가를 통하여 도시차원에 적합한 발전원 설치점 선정 기법의 개발이 시급하다. 본 연구에서는 전력손실을 고려하여, 분산전원이 주변의 모선 및 선로에 미치는 영향을 최소화 할 수 있도록, 분산전원의 설치지점을 선정하는 방안을 제안한다. In this paper we developed positioning algorithm considering distributed energy resource of ocean side by load flow calculation using Newton-Rhapson method.