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ABSTRACT

目次

제 1 장 서론 17

1.1 연구의 배경 및 필요성 17

1.2 연구의 동향 20

1.3 본 연구의 목적 및 구성 23

제 2 장 방사상 전력계통의 상태해석 기법 26

2.1 방사상 계통의 전력조류계산 기법 27

제 3 장 방사상 전력계통의 전압안정도 및 전력손실 34

3.1 전압안정도와 전압붕괴 현상 35

3.2 방사상 계통의 전력손실 38

3.3 전력손실과 전압붕괴의 관계 41

3.4 임피던스 축약기법 45

3.5 전압 강하 페이져로 구성되는 임계전송 경로 50

3.6 전압안정도 평가지표 54

제 4 장 최적 라우팅 문제의 정식화 61

4.1 최적 라우팅 문제의 목적함수와 제약조건 61

4.2 적응 유전 알고리즘 적용을 위한 목적함수의 확장 63

4.3 개선된 선로교환 기법을 위한 목적함수의 확장 64

제 5 장 적응 유전알고리즘 기반의 최적 라우팅 해법 65

5.1 최적 라우팅 문제의 변수 표현법 65

5.2 전통적인 유전 알고리즘 65

5.3 적응 유전 알고리즘 67

5.3.1 적응 교배 연산자(ACO) 68

5.3.2 적응 돌연변이 연산자(AMO) 69

5.3.3 적응 역치 연산자(AIO) 70

5.3.4 GA의 수렴속도 증진 전략 71

5.3.5 적합도 함수 72

5.3.6 전역탐색 알고리즘의 수행절차 72

제 6 장 개선된 선로 교환법 기반의 최적 라우팅 해법 74

6.1 선로교환기법의 개념과 부하이동 74

6.2 최적 루프계통 결정기법 80

6.3 최적 선로교환 결정 기법 89

6.4 최적 라우팅 알고리즘의 수행절차 101

제 7 장 사례연구 105

7.1 개요 105

7.2 모의 계통의 선정 및 입력자료 106

7.3 전압안정도 평가 알고리즘의 결과 116

7.4 개선된 선로교환기법의 사례연구 결과 122

7.5 최적 라우팅 알고리즘의 결과 129

7.5.1 32모선의 최적 라우팅 결과 129

7.5.2 69모선의 최적라우팅 결과 131

7.5.3 148모선의 최적라우팅 결과 133

7.5.4 최적 라우팅에 따른 임계전송경로의 결과 135

7.5.5 최적 계통구성에 따른 부하모선의 전압분포 140

제 8 장 검토 및 고찰 144

8.1 최적 라우팅에 따른 전력손실과 전압안정도 지수의 변화 145

8.2 전압안정도 평가 지표의 비교 149

8.3 선로교환 기법의 결과 비교 153

제 9 장 결론 156

참고문헌 158

국문초록 165

감사의 글 168

表目次

표 7.1 시험계통의 요약 106

표 7.2 32모선의 계통 데이터 108

표 7.3 69모선의 계통 데이터 (1) 109

표 7.4 69모선의 계통 데이터 (2) 110

표 7.5 148모선의 계통 데이터 (1) 111

표 7.6 148모선의 계통 데이터 (2) 112

표 7.7 148모선의 계통 데이터 (3) 113

표 7.8 148모선의 계통 데이터 (4) 114

표 7.9 148모선의 계통 데이터 (5) 115

표 7.10 임계전송경로에 대한 결과(32모선) 116

표 7.11 임계전송경로에 대한 결과(69모선) 117

표 7.12 임계전송경로에 대한 결과(148모선) 118

표 7.13 32모선 계통의 전압안정도 지수 비교 119

표 7.14 69모선 계통의 전압안정도 지수 비교 120

표 7.15 연계선로 전력방정식의 타당성 검토 124

표 7.16 최적해에 대한 수렴확률의 비교 125

표 7.17 선로교환 기법의 평균 계산시간 비교 125

표 7.18 계통손실 최적화에 대한 결과비교 126

표 7.19 적응유전알고리즘에 사용된 매개변수 127

표 7.20 32모선의 최적 라우팅의 결과 130

표 7.21 32모선의 최적 라우팅 결과 (부하 3배) 131

표 7.22 69모선의 최적 라우팅 결과 132

표 7.23 69모선의 최종결과 (3배 부하) 133

표 7.24 148모선의 최적 라우팅 결과 134

표 8.1 최적라우팅에 의한 경제적 이득의 비교 149

표 8.2 VSI와 JVSI의 편차량 비교 153

표 8.3 32모선에 대한 전력조류계산 기법 비교 155

그림目次

그림 2.1 방사상 전력계통의 단일선로 계통도 28

그림 2.2 지선을 포함하는 방사상 전력계통의 단일선로 계통도 32

그림 3.1 간략화된 방사상 전력계통도(I) 35

그림 3.2 역률 변화에 따른 유효전력(PD)과 부하전압(VD)의 특성곡선 36

그림 3.3 PD/ PDmax 변화에 따른 부하전압(VD)과 무효전력(QD)의 특성곡선 38

그림 3.4 5모선으로 구성된 방사상 전력계통도 40

그림 3.5 간략화된 방사상 전력계통도(II) 42

그림 3.6 부하량의 함수로 표현된 부하전압, 전류, 전력 44

그림 3.7 4모선 방사상 전력계통의 전압 페이져도 50

그림 3.8 유효전력 부하증가에 따른 페이져도 53

그림 3.9 등가 2모선 전력계통도 55

그림 3.10 등가 2모선 계통의 전압 페이져도 57

그림 5.1 배타적 2점 돌연변이 71

그림 5.2 적응유전알고리즘에 의한 최적라우팅 흐름도 73

그림 6.1 3개의 급전선으로 구성된 방사상 배전계통 75

그림 6.2 부하 이동 이전의 방사상 전력 계통 76

그림 6.3 부하 이동 이후의 방사상 전력 계통 77

그림 6.4 연계선로 (t)로 구성되는 루프계통 (I) 82

그림 6.5 표준손실에 따른 손실원의 궤적 88

그림 6.6 연계선로 (t)로 구성되는 루프계통 (II) 89

그림 6.7 선로교환 이전의 루프계통의 연계선로 91

그림 6.8 선로교환 이후의 루프계통의 연계선로 91

그림 6.9 선로교환으로 R측으로 이동되는 부하 92

그림 6.10 손실변화지표(LCI)의 흐름도 103

그림 7.1 32모선의 계통 구성 가능경로 107

그림 7.2 69모선의 계통구성 가능경로 107

그림 7.3 148모선의 계통구성 가능경로 115

그림 7.4 69모선의 PV 곡선 (50모선만 증가) 120

그림 7.5 69모선의 PV 곡선 (전체부하 증가) 121

그림 7.6 148모선의 PV 곡선 (전체부하증가) 122

그림 7.7 AGA와 CGA의 최대적합도 곡선 128

그림 7.8 AGA의 평균 적합도 곡선 128

그림 7.9 32모선의 최적구성 130

그림 7.10 69모선의 최적구성 132

그림 7.11 148모선의 최적구성 135

그림 7.12 32모선의 임계전송경로(기본부하) 136

그림 7.13 32모선 초기단계의 임계전송경로(3배 부하) 137

그림 7.14 32모선의 임계전송경로 (부하 3배) 137

그림 7.15 69모선 초기단계의 임계전송경로 (부하 3배) 138

그림 7.16 69모선의 임계전송경로 (기본부하, 부하 3배) 138

그림 7.17 148모선 초기단계의 임계전송경로 139

그림 7.18 148모선의 임계전송경로 140

그림 7.19 최적구성에 대한 전압곡선 (32모선) 141

그림 7.20 최적구성에 대한 전압곡선 (32모선, 부하 3배) 141

그림 7.21 최적구성에 대한 전압곡선(69모선) 142

그림 7.22 최적구성에 대한 전압곡선 (69모선, 부하 3배) 142

그림 8.1 선로교환에 따른 전력손실과 VSI 곡선 (32모선) 146

그림 8.2 선로교환에 따른 전력손실과 VSI 곡선 (69모선) 147

그림 8.3 선로교환에 따른 전력손실과 VSI 곡선 (148 모선) 148

그림 8.4 선로교환에 따른 임계전압, VSI, JVSI 곡선(32모선, 3배 부하) 150

그림 8.5 선로교환에 따른 임계전압, VSI, JVSI 곡선(69모선, 3배 부하) 152

그림 8.6 선로교환 기법의 최적해 수렴확률 비교 153

그림 8.7 선로교환 기법의 평균 계산시간 비교 154

그림 8.8 조류계산과 TBP 방정식에 대한 유효전력조류 154

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