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조력발전용 수차발전기의 기동·정지시스템에 관한 연구
A Study on Start·Stop System at Water Turbine-Generator for Tidal Power Plant 원문보기

전기학회논문지. The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. P, v.63 no.2, 2014년, pp.113 - 118  

오민환 (도화엔지니어링) ,  박철원 (강릉원주대학교 전기공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Tidal power is one of new and renewable energy sources. Tidal power is generated by using the gap in the water level between the water outside and inside the embankment. All tidal power plant in Korea were being operated by import of turn-key from abroad. The know-how and technology which are the mo...

주제어

#Joint control system   #Maximum generation calculation method   #Start   #stop system   #Tidal power plant   #Water turbine-generator  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 조력발전의 각 조석에 따른 최대발전량 산정 시뮬레이션과 기동정지 시간 결정 방법을 논하였다. 또 조력발전 수차발전기의 연계운영 장비인 조인트 제어에 대한 개념도와 하드웨어장치용 미들웨어 개발을 위한 블록도와 순서도를 제시하였다.
  • 본 논문에서는 국내 조력발전소가 해외로부터 일괄도입(turn-key) 방식으로 수입, 운영되고 있는 시점에서, 향후 효율성 있는 원천기술 확보와 개선된 기동정지시스템을 개발하기 위하여, 먼저 조력발전의 특성과 방식을 살펴본 후, 조력발전 최대발전량 산정방법, 시간 개선 기법(time advanced method), 연계운영 장비인 조인트 제어시스템 (joint control system)과 그 최적제어에 대하여 알아보고자 한다.
  • 본 논문에서는 조력발전의 핵심기술 국산화를 위하여 조력발전 수차 발전기 기동정지 시스템제어시스템에 관하여 기초 연구를 수행하였다. 조력발전소는 조석간만을 예측하고 조지의 수량관리를 최적화하고, 다수의 수차발전기를 통합 조작하는 대규모 시스템을 간단화하는 미들웨어시스템을 제시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
해양에너지 기술이란? 지구온난화 규제와 온실가스 감축에 관한 국제협약인 기후변화협약의 실질적 이행을 위한 교토의정서에 의하여 우리나라도 2013년부터는 온실가스 감축의무대상의 지정이 유력화 되고 있어 청정에너지에 대한 개발 수요가 증가하고 있다. 해양에너지는 조류, 조력, 파력, 온도차 등을 이용하여 청정에너지를 발생시키는 기술로서, 거의 무한에 가까운 에너지원을 제공하기 때문에 관심이 증대되고 있다. 그중 조력발전(tidal generation)은 조석간만의 차가 큰 강의 하구 또는 만을 방조제와 같은 둑으로 쌓아 조지를 형성하고 밀물과 썰물로 인한 조지 내외의 수위차를 이용하여 전기를 생산하는 발전방식이다[1].
조력발전방식은? 해양에너지는 조류, 조력, 파력, 온도차 등을 이용하여 청정에너지를 발생시키는 기술로서, 거의 무한에 가까운 에너지원을 제공하기 때문에 관심이 증대되고 있다. 그중 조력발전(tidal generation)은 조석간만의 차가 큰 강의 하구 또는 만을 방조제와 같은 둑으로 쌓아 조지를 형성하고 밀물과 썰물로 인한 조지 내외의 수위차를 이용하여 전기를 생산하는 발전방식이다[1]. 국내 최초로 건설된 시화호조력발전소는 시설용량이 254,000[MVA]로 10대의 동기발전기식벌브형 수차발전기로 이루어졌다.
조력발전 방식 중 단류식 방식의 특징은? 어느 경우든 발전시 한 방향의 흐름만을 이용하는 방식을 단류식이라 한다. 이 운전 방식은 발전→대기→충수→대기의 사이클을 반복하므로 발전 출력의 단속이 불가피하지만 발전방식이 간단하고 발전설비의 가격도 저렴하여 실용적으로 평가된다.
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참고문헌 (17)

  1. Kyu-Ho Kim, Sook-Kee Kwon, Tae-Hun Kim, "Tidal Generation Technology and Status", Trans. on The Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 55, No. 8, pp. 32-37, 2006. 8. 

  2. Bernshtein, L.B., "Tidal power development-a realistic, justifiable and topical problem of today", IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 10, No. 3, pp. 591-599, 1995. 

    상세보기 crossref

  3. Chul-Won Park, Yoon-Sang Kim, Min-Hwan Oh, Byong-Og Cho et al., "Development & demonstration of start.stop control system at turbine-generator", Ministry of Knowledge Economy Technology Innovation Program, 1st year report, pp. 1-197, 2012. 10. 

  4. Min-Hwan Oh, Jae-Hoon Kim, Kwang-Chul Shin, "Introduction of Joint control system for the Shiwa Tidal Power Plant Construction", KIEE Summer Conference, pp. 2222-2223, 2008. 

  5. Min-Hwan Oh, "Optimum Operating Plan of Tidal Generation", Small Hydro Power/Marine Energy International Seminar, 2007. 

  6. Kang D.H., Kim J.D., Him J.L., Shin K.C., Oh M.H., Kim J.H., "The Design for Automatic Operation of Tidal Power Generation Equipment", KIEE Summer Conference, pp. 2579-2581, 2005. 

  7. Hyun-Han Kim, Kwang-Ho Kim, Jong-Chan Jeong, Sung-Ho Park, Yeon-Ho Ok, Hyung-Chol Choi, "Tidal Power Station Excitation System for a Considering Wave Characteristic", KIEE Summer Conference, pp. 251-252, 2008. 7. 

  8. H.H. Kim, J.K. Kim, Y.H. Ok, J.G. Nam, H.C.. Choi, G.Y. Han, K.H. Kim, "The analysis of Governor Operation Characteristics of Tidal Power Station Considering Sea Condition", KIEE Summer Conference, pp. 1227-1228, 2010. 7. 

  9. Jin-Geuk Nam, "Study on the Optimal Operating Model to Maximize the Electric Power Generation of the SIHWA Tidal Power Plant", Korea Polytechnic University, Master's Thesis, pp. 1-52, 2009. 

  10. M.H. Oh, H.S. Kim, J.H. Kim, G.S. Song, "The Development of Model to Calculate Maximum Power for Tidal Power Plant Operation", KSNRE Spring Conference, pp. 505-508, 2006. 6. 

  11. K.H. Kim, K.B. Song, S.K. Kwon, T.H. Kim, "Generation Forecast for Integrating Sihwa Power into Power Systems", KIEE PES Autumn Conference, pp. 375-377, 2006. 

  12. K.H. Kim, K.B. Song, S.B. Rhee, "Assessment of LMP on Energy Function", KIEE Summer Conference, pp. 64-65, 2010. 

  13. C.W. Park, W.H. Ban, S.J. Ahn, Y.S. Kim, B.O. Cho, M.W. Oh, "Development of Water Turbine Generator System Modeling and Virtual Simulator for Tidal Power Plant", KIEE Summer Conference, pp. 910-911, 2012. 7. 

  14. Chee-Mun Ong, "Dynamic Simulation of Electric Machinery(Using Matlab/Simulink)", PRENTICE HALL PTR, pp. 259-350, 1998. 

  15. KENNETH R. McCLYMONT, et. al, "Computer Representation of Excitation System", IEEE COMMITTEE REPORT, IEEE Trans. on Power Apparatus Systems, pp. 1460-1463, 1968. 6. 

  16. C.W. Park, W.H. Ban, S.J. Ahn, "Dynamic Characteristic Analysis of Water-Turbine Generator Control System of Sihwa Tidal Power Plant", Trans. on KIEE Vol. 61P, No. 4, pp. 180-185, 2012. 

    원문보기 상세보기 crossref

  17. Deokar, D.N., Lingayat, N.S., Khaparde, S.A., Sukhatme, S.P., "Modelling tidal power plant at Saphale", TENCON '98. 1998 IEEE Region 10 International Conference on Global Connectivity in Energy, Computer, Communication and Control, Vol. 2, pp. 544-547, 1998. 

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