$\require{mediawiki-texvc}$

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] MATLAB/Simulink를 이용한 화력발전소 복수펌프 순환기동로직 시뮬레이션 구현
Simulation Implementation of Fossil Power Plant Condensate Pumps' Rotation Operation Logic Using MATLAB/Simulink 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.17 no.1, 2016년, pp.693 - 699  

윤창선 (인천대학교 전자공학과) ,  홍연찬 (인천대학교 전자공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

기존 국내 외 연구를 통해 개발된 펌프 운전 시뮬레이터는 대부분 동역학적 해석을 목적으로 하거나 운전자 교육용을 목적으로 개발되어 왔다. 그런데 기존 시뮬레이터는 운전자 위주로 구성되어 있어서 로직 설계자나 시운전 참여자들이 다양한 운전조건 또는 로직을 임의로 변경하기에는 적절하지 않다. 더욱이 최근 발전소에서 사용되는 두 개 이상의 복수펌프 운전에 대해 설계자나 운전자가 쉽게 활용할 수 있는 시뮬레이터는 개발되어 있지 않다. 그래서 본 논문에서는 MATLAB Simulink를 사용하여 일반적인 화력발전소에 주로 사용되는 복수펌프 3대에 대한 순환운전 로직에 대해 설계자나 운전원이 쉽게 사용할 수 있도록 시뮬레이션을 할 수 있는 방법을 제안 한다. 이 제안은 MATLAB을 사용할 수 있는 사용자가 발전소 DCS(Distributed Control System) 로직에 주로 사용되는 ANSI/ISA S5.2를 Simulink를 통해 구현할 수 있도록 도움을 준다. 또한 코드에 명시된 로직을 구현하기 위해 블록에 대한 Sub-System을 만들고 이를 시뮬레이터 내에서 적용이 가능한지를 검증한다. 제안된 방법을 이용한 실무 검증 단계에서는 로직 내에서 발생한 기동신호를 구현된 펌프 모델에 적용하여 3대 펌프 순환운전 시 발생할 수 있는 모든 오류 가능성을 제안된 시뮬레이터를 사용하여 설계 단계 및 운전 전에 검증할 수 있음을 실험을 통해 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The simulators for pump operation developed by domestic or overseas research have been developed for dynamic analysis or operator training purposes. However, previous developed simulators focused on the operators so they are unsuitable for logic designers or commissioning engineers who need to chang...

주제어

#Condensate Pump   #DCS Logic   #Logic Simulation   #MATLAB Simulation   #Rotation Operation  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

문제 정의

  • 본 논문에서는 MATLAB/Simulink를 이용하여 발전소 로직에 주로 사용하는 ANSI/ISA S5.2[2]를 구현하고, 구현된 로직을 통해 국내 500MW 이상의 발전소에 대부분 사용되는 발전소 복수펌프 3대 운전을 위한 로직 검증 시뮬레이션 방법을 제안한다. 시뮬레이션은 펌프 선택 기능이 구현되고 각 펌프에 대한 Running Status와 Lead/Lag 조건, 트립 조건에 따라 자동으로 펌프 기동신호가 발생하도록 하며, 발생된 신호가 모터를 회전시켜 펌프 후단 압력을 발생시킨 후 그 압력의 변화를 관찰할 수 있도록 구현된다.

가설 설정

  • 11의 초반부의 펌프 2대 순차 기동을 가정하였다. Lag 펌프가 운전 중 갑작스런 이상으로 인해 트립 되고 Stand-By 펌프가 자동으로 절체 되는 상황을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였고 전 과정에 대한 헤더의 압력 변화를 측정하였다.
  • 그래프에서 각 펌프 기동 및 정지 시 압력 변화를 확인할 수 있다. 본 논문에서 수행한 시뮬레이션은 Fig. 11의 초반부의 펌프 2대 순차 기동을 가정하였다. Lag 펌프가 운전 중 갑작스런 이상으로 인해 트립 되고 Stand-By 펌프가 자동으로 절체 되는 상황을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였고 전 과정에 대한 헤더의 압력 변화를 측정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 연구에서 제안한 발전소 복수펌프 3대 운전을 위한 로직 검증 시뮬레이션이 사용자 관점에서 가지는 장점은 무엇인가? 시뮬레이션은 펌프 선택 기능이 구현되고 각 펌프에 대한 Running Status와 Lead/Lag 조건, 트립 조건에 따라 자동으로 펌프 기동신호가 발생하도록 하며, 발생된 신호가 모터를 회전시켜 펌프 후단 압력을 발생시킨 후 그 압력의 변화를 관찰할 수 있도록 구현된다. 사용자는 구현된 로직을 자유롭게 변경하며 새로운 기능을 시험해 볼 수 있고, 각종 상황에 대해 실험한 후 그 값을 분석하여 실제 펌프 기동로직 설계 및 운전에 활용할 수 있다. 시뮬레이션을 구현하기 위해 ANSI/ISA S5.
시뮬레이션의 구현 메커니즘은 어떠한가? 2[2]를 구현하고, 구현된 로직을 통해 국내 500MW 이상의 발전소에 대부분 사용되는 발전소 복수펌프 3대 운전을 위한 로직 검증 시뮬레이션 방법을 제안한다. 시뮬레이션은 펌프 선택 기능이 구현되고 각 펌프에 대한 Running Status와 Lead/Lag 조건, 트립 조건에 따라 자동으로 펌프 기동신호가 발생하도록 하며, 발생된 신호가 모터를 회전시켜 펌프 후단 압력을 발생시킨 후 그 압력의 변화를 관찰할 수 있도록 구현된다. 사용자는 구현된 로직을 자유롭게 변경하며 새로운 기능을 시험해 볼 수 있고, 각종 상황에 대해 실험한 후 그 값을 분석하여 실제 펌프 기동로직 설계 및 운전에 활용할 수 있다.
국내 화력발전소의 제어는 어떠한 시스템을 통해 이루어 지는가? 국내 화력발전소의 제어는 주로 DCS (Distributed Control System)를 사용하여 각종 계측기, 모터 및 펌프 등을 제어한다. 발전소 내에 적용된 수많은 제어 요소들을 제어하기 위해 DCS 내부에 사용되는 로직을 설계해야 하는데 로직을 표현하기 위해서는 ANSI/ISA S5.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (10)

  1. Y. M. Jeong, C. S. Jeong, H. S. Kim, C. D. Lee and S. Y. Yang, "A Study on Hydraulin Simulation for Excavator using MATLAB /Simscape", KFPS Conference S5-1, pp. 95-100, 2009. 

  2. "American National Standard, ANSI/ISA-S5.2- 1976 (R1992), Binary Logic Diagrams for Process Operations", ISA, 1992. 

  3. "Condensate System Description for Fossil Power Plant 500MW", KEPCO-E&C, 2005. 

  4. W. E. Nelson, J. W Dufour, 1980, "Pump Vibration", Proceedings of 9th Turbor machinery Symposium, pp. 137-147, 1980. 

  5. "Condenser System Functional Group Control" Control Logic Diagram of Fossil Power Plant 1000MW", KEPCO-E&C, 2013. 

  6. Y. Shin, J. H. Kim, B.J Yoo, "Dynamic Modeling and Simulation of a Hybrid Heat Pump", Korean Journal Of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering 25(7), 406-412, pp. 7, 2013. 

    원문보기 상세보기 crossref

  7. Li, B. and Alleyne, A. G., "A dynamic model of a vapor compression cycle with shut-down and start-up operations", International Journal of Refrigeration, Vol. 33, pp. 538-552, 2010. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2009.09.011 

    상세보기 crossref

  8. McKinley, T. L. and Alleyne, A. G., "An advanced nonlinear switched heat exchanger model for vapor compression cycles using the moving-boundary method", International Journal of Refrigeration, Vol. 31, pp. 1253-1264, 2008. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2008.01.012 

    상세보기 crossref

  9. T. G. Hicks, T.W. Edwards, "Pump Application Engineering", McGraw-Hill, NY, 1971. 

  10. I. J. Karassic, J.P. Messina, P. Cooper, C.C. Heald, "PumpHandbook", Third edition, Mc Graw-Hill, NY, 2001. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

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