$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] 제어 검증용 발전소 시뮬레이터 개발
Development of Power Plant Simulator for Control System Verification & Validation 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.19 no.1, 2010년, pp.41 - 51  

변승현 (한전 전력연구원) ,  황도현 (한전 전력연구원)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

500MW급 초임계압 표준 석탄 화력 발전소에의 실증 적용을 목표로 국산 분산제어시스템의 개발 연구가 진행되고 있다. 시뮬레이터는 원자력발전소의 디지털 제어시스템 업그레이드나 아날로그 제어 시스템의 디지털 제어시스템으로의 개체시 제어 시스템의 검증용으로 활용되고 있으며, 국내에서도 중용량 석탄 화력 보일러 제어 시스템 검증에 활용된 바 있다. 본 논문에서 는 500MW급 표준 석탄 화력 발전소에의 적용을 목적으로 개발 중인 제어 시스템을 검증하기 위해 제어 검증용 시뮬레이터를 개발하였다. 제어 검증을 위한 제어 모델을 개발하는데 있어서 현장 제어 시스템 데이터와 시뮬레이션 개발 환경에서 현장 데이터를 활용가능하게 하는 변환 프로그램, 제어 시스템 제작사 매뉴얼에 기반하여 제어 모델을 개발하였다. 개발한 시뮬레이터는 열평형상태시험, 부하변동 시험, 고장모사시험 등을 통하여 효용성을 확인하였으며, 개발 중인 제어 시스템을 검증하고, 기존 제어 시스템의 분석 및 개선에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A control system has been being developed by korean engineers for 500MW korean standard type fossil power plant with the advent of retrofit of old control system. Simulators have been used for digital I&C system pre-tests and validation tests in nuclear power plants. In this paper, the power plant s...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 500MW급 표준 석탄 화력에의 실증 적용을 목표로 개발 중인 분산 제어 시스템을 검증하고, 기존 제어 시스템 개선을 목적으로 하는 제어검증용 전 범위 발전소 시뮬레이터의 개발 사례를 소개하였다. 현장 제어 시스템 데이터와 변환 프로그램을 이용하여 보일러 제어 모델과 터빈 제어 모델을 개발하고, 제어시스템 데이터 취득이 어려운 터빈 바이패스 모델과 보일러 급수 펌프 터빈 제어 모델은 매뉴얼을 토대로 제어 툴을 개발하고, 시뮬레이션 개발 환경에 통합하여 구현함으로써 현장 제어 모델과 동일하고, 기능 블록의 충실도가 높으며, 제어 파라미터의 온라인 모니터링과 튜닝이 가능한 제어 모델을 개발하였다.
  • 제어 시스템 검증을 위해서는 제어 시스템의 신뢰성뿐만 아니라 기능까지 시험할 수 있는 시뮬레이터의 개발이 필수 불가결하다. 본 논문에서는 500MW급 표준 화력 발전소에의 적용을 목적으로 개발 중인 제어 시스템의 신뢰성과 기능 검증을 위한 전 범위 발전소 시뮬레이터를 개발하고, 그 개발 내용을 소개한다. 2절에서는 시뮬레이터의 개요에 대해 기술한다.
  • 본 논문에서는 개발한 공정 모델 중 주증기(Main Steam) 계통에 대해서만 기술한다.
  • 본 논문은 지식경제부 전력산업연구개발사업에 의하여 개발 중인 화력발전용 통합 감시 제어 시스템 성능 검증 및 실증시험 기술 개발 결과임.

가설 설정

  • 본 논문에서는 설계, 개발, 시스템 통합, 시험 등의 단계를 통해서 시뮬레이터를 개발하였다. 설계 단계에서는 발전소 시스템을 이해하고, 시뮬레이션 범위를 정의하였으며, 시뮬레이터 구축에 필요한 데이터를 수집하였고, 시스템 특성에 기반한 시스템 단순화와 가정을 통해 설계 사양을 작성하였다. 개발 단계에서는 시험 절차서를 개발하고, 하드웨어 환경을 구축하고, 발전소 공정 모델과 제어 모델, 전기모델, 소프트 패널 등을 개발하고, 개발 단위 모델을 시험하였다.
  • 1) 계통별로 수집된 자료를 토대로 시뮬레이션 영역을 결정하였다. 자료가 수집 가능한 경우는 시뮬레이션 영역에 영향을 끼치지 않는 특정 유로 및 기기는 단순화 하고, 자료가 수집 불가능한 경우는 가정을 통해 시뮬레이션 영역을 확정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
발전소 시뮬레이터가 제어 검증용으로 개발되기 위한 조건은? 시뮬레이터를 제어 검증용으로 활용한다는 것은 기존 제어 로직 등의 수정을 통해 시스템 성능을 개선하는데 활용하고, 적용 예정인 제어 시스템의 기능 및 신뢰성을 검증하는데 활용하는 것을 의미한다. 따라서 시뮬레이터가 제어 검증용으로 개발되기 위해서는 시뮬레이터의 제어 모델 측면에서 현장 제어 모델과 동일하여야 하고, 제어 로직의 수정이 용이하여야 하며, 구현하는 제어 기능 블럭이 현장의 DCS 벤더에 의해 제공되는 기능 블럭과 비교하여 충실도가 높아야 하고, 제어 파라미터의 온라인 모니터링 및 튜닝이 가능하여야 한다. 또한 새로운 제어 알고리즘의 적용과 제어 로직 개선을 위해 새로운 기능블럭을 추가할 수 있어야 한다.
발전소 시뮬레이터의 구성 요소는? 발전소 시뮬레이터는 발전소 공정을 모사하는 공정 모델과 제어 시스템을 모사하는 제어 모델, 고장모사/원격 시험 등을 가능하게 하는 강사 조작반, 공정 모델, 제어 모델과 연계하여 발전 출력을 조정할 수 있는 운전 조작반, 공정 변수를 모니터링하고, 일부 조작이 가능한 소프트(하드) 패널 등으로 구성되며, 제어 모델과 오퍼레이터 콘솔의 구현 방법에 따라 그림 1과 같이 4가지 타입으로 분류할 수 있다. 시뮬레이터 타입에 따른 장단점을 비교하면 표 1과 같다[4].
발전소 시뮬레이터의 유형 4가지는? - Stimulated : 발전소 현장의 DCS(Distributed Control System; 분산제어시스템)와 동일한 오퍼레이터 콘솔과 하드웨어를 사용하여 구현 - Virtual : 발전소 현장의 DCS 제작사에서 제공하는 virtual 시스템(실제 시스템과 동일한 제어 라이브러리 제공)을 이용하여 구현 - Hybrid : 발전소 현장과 동일한 오퍼레이터 콘솔을 제공하면서 제어 모델은 emulation 하여 구현 - Emulated : 오퍼레이터 콘솔과 제어 모델을 emulation하여 구현
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (9)

  1. Burkhard Holl, Helmut Probst and Wolfgang Wischert, "Digital I&C Systems Pre-Tests using Plant Specific Simulators," 4th ANS International Topical Meeting, Columbus, USA, September 2004. 

  2. Chia-Kuang Lee, Chin-Mao Lee and Kin W. Wong, "Digital System Validation Testing in the Lungmen Project," 6th ANS International Topical Meeting, NPIC& HMIT 2009, Knoxville, Tennesse, USA, April 2009. 

  3. 박두용 외, 발전소 보일러용 디지털 분산제어시스템 개발, TR.96SJ39.J2001.357, 전력연구원, 2001년. 

  4. 변승현, 태안화력 시뮬레이터 보일러/터빈 제어 모델 구현 보고서, TM.C02.P2009.0416, 전력연구원, 2009년. 

  5. 변승현, 태안화력 시뮬레이터 보일러/터빈 제어 모델 구현 보고서, TM.C02.P2009.0416, 전력연구원, 2009년. 

  6. 교육훈련센터, 모의화력실무, 한국서부발전(주) 태안발전 본부, 2007년. 

  7. 황도현, I&C 시스템 연구 및 시험설비 인프라 구축관련 제어시스템 검증용 시뮬레이터 주증기 계통 개발, TC.S03. O2009.0138, 전력연구원, 2009년. 

  8. 변승현, "발전소 제어 검증용 시뮬레이터를 위한 바이패스 계통의 제어 로직 구현," 2009년도 대한전기학회 하계학술대회 논문집, pp. 1634-1635, 2009년. 

  9. 시뮬레이터 현장인수시험 자문 결과 보고서, 전력연구원, 2009년. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로