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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 노대석
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 한국기술교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
이 논문의 연구 히스토리 (6)
2020
2019
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초록· 키워드
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소방용 비상발전기는 화재 시 인명과 재산을 보호하는 소방시설에 전원
을 공급하는 중요한 설비이다. 이러한 중요성에 따라 관련법규에서는 의
무적으로 비상발전기에 비상용 부하를 연결하여 시험하도록 규정하고 있
다. 하지만, 비상발전기의 부하시험은 상용전원을 차단해야 하기 때문에 일반
부하에 전원공급이 중단되고 계통의 정전 및 복전에 따른 저압기기 파손, 응
급의료장비를 사용하는 병원의 응급부하 정지 등 심각한 문제가 발생할 가능
성이 있어, 대부분의 현장에서는 육안점검으로, 누수ㆍ누유와 같은 기계적 결
함만을 확인하고, 무부하 상태로 비상발전기의 성능을 시험하고 있는 실정이
다. 한편, 2011년 9월 15일 순환정전 발생 당시 비상발전기의 60%가 작동이
되지 않았으며, 전기기술인협회의 실태 조사보고서에 따르면, 비상발전기의
성능 및 상태 점검 시 부하운전을 실시하고 있는 곳은 7%에 불과한 것으로
보고되고 있다. 이는 실정법에 저촉될 수 있으며, 화재 시와 같은 비상상태에
서 인명과 재산을 보호하는 소방시설의 신뢰성을 심각하게 손상시키는 원인
이 될 수 있어, 비상발전기의 부하시험 방안이 요구되어 지고 있다.
따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 상용 전원의
차단 없이 비상발전기에 전기저장장치를 연계하여, 비상용부하의 동작특
성과 동일하게 ESS가 충전동작을 수행함으로서 비상발전기의 성능 및 상
태를 시험할 수 있는 현장부하시험 방안과 운용 알고리즘을 제안한다. 또
한, 전력계통해석 소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 비상발전기,
비상용부하, ESS 부하시험장치로 구성된 비상전원계통을 모델링하고, 20kW급
ESS 부하시험장치를 구현하여 특성을 분석한다. 이를 바탕으로
다양한 시나리오에 따른 시뮬레이션과 시험을 수행하여 본 논문에서 제안
한 비상발전기의 현장부하시험 방안과 ESS 부하시험장치 운용 알고리즘
의 유용성을 확인한다. 그리고 ESS 부하시험장치의 경제성분석을 실시하
여 대행사업자 측면에서의 현장적용 가능성을 평가한다.
을 공급하는 중요한 설비이다. 이러한 중요성에 따라 관련법규에서는 의
무적으로 비상발전기에 비상용 부하를 연결하여 시험하도록 규정하고 있
다. 하지만, 비상발전기의 부하시험은 상용전원을 차단해야 하기 때문에 일반
부하에 전원공급이 중단되고 계통의 정전 및 복전에 따른 저압기기 파손, 응
급의료장비를 사용하는 병원의 응급부하 정지 등 심각한 문제가 발생할 가능
성이 있어, 대부분의 현장에서는 육안점검으로, 누수ㆍ누유와 같은 기계적 결
함만을 확인하고, 무부하 상태로 비상발전기의 성능을 시험하고 있는 실정이
다. 한편, 2011년 9월 15일 순환정전 발생 당시 비상발전기의 60%가 작동이
되지 않았으며, 전기기술인협회의 실태 조사보고서에 따르면, 비상발전기의
성능 및 상태 점검 시 부하운전을 실시하고 있는 곳은 7%에 불과한 것으로
보고되고 있다. 이는 실정법에 저촉될 수 있으며, 화재 시와 같은 비상상태에
서 인명과 재산을 보호하는 소방시설의 신뢰성을 심각하게 손상시키는 원인
이 될 수 있어, 비상발전기의 부하시험 방안이 요구되어 지고 있다.
따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 상용 전원의
차단 없이 비상발전기에 전기저장장치를 연계하여, 비상용부하의 동작특
성과 동일하게 ESS가 충전동작을 수행함으로서 비상발전기의 성능 및 상
태를 시험할 수 있는 현장부하시험 방안과 운용 알고리즘을 제안한다. 또
한, 전력계통해석 소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 비상발전기,
비상용부하, ESS 부하시험장치로 구성된 비상전원계통을 모델링하고, 20kW급
ESS 부하시험장치를 구현하여 특성을 분석한다. 이를 바탕으로
다양한 시나리오에 따른 시뮬레이션과 시험을 수행하여 본 논문에서 제안
한 비상발전기의 현장부하시험 방안과 ESS 부하시험장치 운용 알고리즘
의 유용성을 확인한다. 그리고 ESS 부하시험장치의 경제성분석을 실시하
여 대행사업자 측면에서의 현장적용 가능성을 평가한다.
목차
제1장 서 론 1제1절 연구배경 및 필요성 1제2절 연구의 내용 및 구성 3제2장 소방용 비상발전기의 부하시험 운용특성 분석 5제1절 비상발전기 현황 및 현장부하시험 운용 문제점 5제2절 소방용 비상전원계통의 특성분석 10제3장 소방용 비상발전기의 ESS 부하시험장치 운용 알고리즘 17제1절 비상발전기의 부하시험 방안 및 운용 전략 17제2절 ESS 부하시험장치의 운용 알고리즘 21제4장 PSCAD/EMTDC를 이용한 ESS 부하시험장치 모델링 28제1절 비상발전기의 모델링 28제2절 비상용부하의 모델링 30제3절 ESS 부하시험장치의 모델링 33제4절 비상전원계통 전체의 모델링 34제5장 20kW급 ESS 부하시험 시뮬레이터의 구현 35제1절 비상발전기 35제2절 비상용부하 37제3절 ESS 부하시험장치 39제4절 비상전원계통 전체 구성 42제6장 ESS 부하시험장치의 경제성 평가 43제1절 경제성평가 모델링 43제2절 경제성평가 알고리즘 46제7장 시뮬레이션 및 시험결과 분석 47제1절 비상발전기의 부하시험 조건 47제2절 PSCAD/EMTDC의 모델링에 의한 특성분석 52제3절 시뮬레이터의 의한 부하시험 특성분석 55제4절 ESS 부하시험장치의 경제성 분석 63제8장 결 론 72참 고 문 헌 74본 논문과 관련된 투고논문 및 학술논문 76ABSTRACT 80부 록 81
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