표제지
목차
국문초록 9
I. 서론 10
II. 초소수력발전설비의 구성 12
1. 초소수력발전시스템 개요 12
가. 초소수력발전시스템 개념 12
나. 수력발전시스템 분류 14
다. 수력발전시스템 역할 16
라. 수력발전 능력 산출 20
2. 발전설비 계획 22
3. 수차설계 26
4. 수문분석 33
5. 수력발전장치 36
III. 초소수력발전 시뮬레이션 40
1. 시뮬레이션 모델링 40
2. 시뮬레이션 결과 47
IV. 초소수력발전시스템 성능분석 53
1. 수력발전시스템의 구성 53
2. 실험결과 60
V. 결론 64
참고문헌 65
ABSTRACT 68
[표 2-1] 설비용량에 따른 수력발전소 분류 13
[표 2-2] 국가별 소수력의 기준 13
[표 2-3] 수력발전의 분류 14
[표 2-4] 수차의 배치방법에 따른 분류 15
[표 2-5] 신재생에너지 기술별 건설비와 에너지 비용 16
[표 2-6] 지역별·연료별 발전용량 증설 규모(2012~2035) 17
[표 2-7] 국내 소수력발전 잠재량 19
[표 2-8] 수차형식의 특성 비교 30
[표 2-9] 정수장 기본계획 사용수량 34
[표 2-10] 수력발전시스템의 설계 파라미터 35
[표 2-11] 유도발전기와 동기발전기의 특징 비교 38
[표 4-1] 초소수력발전시스템 사양 54
[그림 2-1] 수력발전 발전원리 12
[그림 2-2] 시기별 수력발전의 역할 17
[그림 2-3] 전력수요시간대별 전력공급 에너지원의 형태 18
[그림 2-4] 수력발전시스템 기본구성도 22
[그림 2-5] 발전설비의 설계흐름도 23
[그림 2-6] 초소수력 발전시스템의 설계 구성 24
[그림 2-7] 연도별 착수정 유입량 25
[그림 2-8] 다양한 형태의 수차 26
[그림 2-9] 수두와 유속에 따른 수력터빈 선정 27
[그림 2-10] 수두와 유속에 따른 수차 선정 29
[그림 2-11] 유황곡선 33
[그림 2-12] 수두량에 대한 발전용량 범위 36
[그림 3-1] 유도발전기의 d-q 기준 모델 40
[그림 3-2] 정지형 고정자 기준프레임 d-q 등가 모델 42
[그림 3-3] 수력발전 거버너 터빈시스템 블록다이어그램 45
[그림 3-4] 초소수력발전시스템 블록다이어그램 46
[그림 3-5] Matlab/Simulink 시뮬레이션 모델 48
[그림 3-6] 수력터빈 및 PID제어 모델 49
[그림 3-7] 유도발전기 전기적인 모델 49
[그림 3-8] 여자전압 vf 출력파형[이미지참조] 50
[그림 3-9] 회전자 속도 출력파형 50
[그림 3-10] 고정자전류 Iabc 출력파형[이미지참조] 51
[그림 3-11] 생성된 전압 va 출력파형[이미지참조] 51
[그림 4-1] 카플란수차의 위치 56
[그림 4-2] 제안된 수력발전 설비의 전력계통도 56
[그림 4-3] 발전소의 변전실구조 57
[그림 4-4] 소수력발전의 모니터링 시스템구조 58
[그림 4-5] 수력발전소의 전력 단선도 59
[그림 4-6] 고정자전류 Iabc 출력파형[이미지참조] 60
[그림 4-7] 생성된 전압 va 출력파형[이미지참조] 60
[그림 4-8] 2019년 한 해동안의 유동특성 61
[그림 4-9] 2019년 한 해동안의 배수관로의 압력 61
[그림 4-10] 2019년 한 해동안의 발전량 62
[그림 4-11] 2019년 한 해동안의 회전자 속도 63