부하와 신재생에너지 불확실성을 고려한 혼합형 AC/DC 마이크로그리드의 감시제어에 관한 연구

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 공과대학 전기·컴퓨터공학부, 2019. 2. 문승일.As the power system has recently become smaller and more decentralized and the DC technology is developed, the hybrid AC/DC microgrid (HMG) has been constructed. In addition, with interests in environmental issues and efforts to obtain sustainable energy sources, the penetration level of renewable energy sources (RESs) is significantly increasing. However, it inevitably increases the uncertainty in the system. If the microgrid operates in grid-connected mode, the power imbalance caused by the uncertainty leads to the burden of the main grid. It becomes more severe under the high uncertainty and multi-microgrid. In islanded mode, the droop control results in the frequency and voltage deviations, and the output power of resources may be far from the cost-effective operating point. This dissertation presents the supervisory control method of HMG for grid-connected and islanded mode in order to obtain the reliable and cost-effective operation under the high uncertainty. In grid-connected mode, to operate as a single controllable entity, the internal net load fluctuation within a HMG should be compensated by itself. To this end, bus-dependent participation factor (BDPF)-based generation adjustment method is proposed. The conventional participation factor considers only the generatorshowever, the location of the variation may also affect the operation performance owing to the line loss. To accurately reflect the cost change of output variation, the generation-load incremental cost (GLIC) which is the total cost variation that considers both the generator and load position is introduced. Using the GLIC and its derivative, the optimal participation factor can be calculated for each bus. The GLIC can fairly reflect line loss changesin addition, the second-order loss sensitivity is used to improve the accuracy of the BDPF. The output power can be easily adjusted from the base point, using each load variation and the corresponding BDPF. Subsequently, re-adjustment is performed if constraint violations exist. Since the BDPF that was previously obtained at the base point is used, the amount of generation adjustment can be calculated instantly. In islanded mode, the operation method is divided into two stage, long-term and short-term, in order to maintain the power balance using only internal resources. Regarding the long-term operation, the on/off decision of DGs and controllable loads is decided. In this process, the machine learning-based forecasting algorithm is used for net load prediction and the HMG is linearized to solve the mixed integer linear programming. In the short-term operation where the final set-point is determined, an MPC-based operation method is proposed. The problem for restoring the frequency, AC and DC voltage and reducing the generation cost is formulated using the sensitivities of the AC and DC grids considering the droop control. In addition, second-order frequency sensitivity, which can accurately account for the influence of the reactive power on the frequency, is selectively utilized. In this case, the performance for frequency restoration and cost reduction can be enhanced with slight modification of only the frequency constraint. The proposed method was implemented and case studies were conducted in MATLAB. Its effectiveness is verified by comparing with conventional methods for grid-connected and islanded mode, respectively. The proposed method is helpful to increase the penetration level of intermittent RESs and the utilization of the DC technology into the power system. Further, the system operation can be more reliable and economical, particularly in situations, where frequent and rapid variations in the load demand and RES output power occur.최근들어 전력계통이 소규모화 되고 분산화됨과 동시에 직류 기술의 발전으로 혼합형 마이크로그리드가 구축되고 있다. 또한, 환경 문제에 대한 지속적인 관심과 지속 가능한 에너지원을 얻고자 하는 노력으로 신∙재생에너지원 보급률이 점차 증가하고 있다. 하지만, 이러한 상황은 계통에 불확실성을 증가시킨다. 마이크로그리드가 계통연계형으로 동작하는 경우, 불확실성으로 인한 수급 불균형은 주 계통에 부담을 줄 수 있다. 이러한 현상은 불확실성이 커지고 마이크로그리드 수가 늘어날수록 더욱 심화된다. 또한, 독립운전시에는 droop 제어 수행의 결과로 주파수와 전압의 편차가 발생할 수밖에 없으며 출력 또한 비용 효율적인 지점에서 멀어질 수 있다. 본 논문에서는 높은 불확실성 하에서 혼합형 마이크로그리드의 계통연계운전과 독립운전시 신뢰성과 경제성을 동시에 얻을 수 있는 운영방안을 제안한다. 계통연계운전시 하나의 제어 가능한 시스템으로 동작하기 위해서는 내부에서 발생하는 실시간 불확실성을 스스로 처리해야 한다. 참여율 기반 발전량 분배방법은 시스템 구성에 관계 없이 상위 운영시스템이 있으면 적용 가능한 방법이다. 기존의 참여율 계산은 발전기의 입장만 고려한 증분비용을 활용했기 때문에 그 정확도가 떨어진다. 이를 개선하고 분산전원의 출력 변동에 대한 비용 변화를 더욱 정확하게 표현하기 위해 본 논문에서는 발전원과 부하 쌍에 대한 증분비용을 새롭게 도입한다. 이 증분비용은 부하 위치에 대한 영향을 반영하기 때문에 손실이 더 정확하게 반영되며, 발전비용 최소화를 위한 최적의 발전기 참여율이 각 모선별로 계산이 된다. 최적 참여율 계산 과정에서 일차 손실민감도뿐만 아니라 이차 손실민감도까지 활용하여 그 정확도를 더욱 향상시켰다. 이 과정에서 AC와 DC 계통을 모두 고려하는 자코비안 행렬이 활용되었다. 참여율을 통한 발전량 조절은 지속적이고 빠르게 발생하는 순부하 변동에 대해 즉각적으로 대응할 수 있기 때문에 높은 불확실성 하에서 적용하기 적합한 방법이다. 또한, 손실을 더욱 정확히 반영하였기 때문에 주계통과의 연계선로 조류를 더욱 정확히 제어할 수 있다. 분산전원이 출력제한에 도달한 상황에서는 재분배를 통해 위배를 해소하는 방안이 제안되었다. 독립운전시에는 내부 자원만을 활용해서 수급균형이 유지되어야 하기 때문에 운영방안이 장주기와 단주기로 나눠진다. 장주기 운영에서는 분산전원과 제어가능한 부하의 동작 여부가 결정되며, 이 과정에서 순부하 예측을 위해 기계학습 기반의 알고리즘이 활용되고 시스템을 선형화하여 혼합정수선형계획법으로 문제를 해결하였다. 최종 출력이 결정되는 단주기 운영에서는 모델예측제어 기반의 운영방안이 제안되었다. Droop 제어에 의해 발생한 주파수와 전압 편차를 회복시키는 것과 동시에 발전비용까지 줄이기 위한 문제가 정식화 되었으며, 짧은 주기로 set-point를 갱신하는 모델예측제어에 적합하도록 주파수와 AC, DC 전압 민감도가 활용되었다. Droop 제어를 포함한 자코비안 행렬을 통해 주파수와 AC, DC 전압 민감도를 계산할 수 있다. 또한, AC 계통에서 주파수에 대한 무효전력의 영향을 반영하기 위해 주파수에 대한 이차 민감도를 선택적으로 활용할 수 있도록 하였다. 이 때, 주파수 제약조건이 2차식으로 표현되나, 더 좋은 효과를 얻을 수 있다. 짧은 주기로 문제가 반복 해결되기 때문에 모델예측제어 내 예측 알고리즘으로 지속 모델 (persistence model)이 적용되어 그 상황에서의 문제와 해결 방안이 제안되었다. 마지막으로 제안한 방법은 MATLAB상에서 알고리즘이 구현되었고 사례연구가 수행되었다. 기존 방법들과 비교하여 혼합형 마이크로그리드 운영시 계통연계운전과 독립운전 각각에 대해 경제성과 신뢰성 두 가지 측면에서 그 효과를 검증할 수 있었다. 제안한 방법을 활용함으로써 전력계통 내에 간헐적인 출력 특성을 가지는 신∙재생에너지원의 수용률과 DC 기술의 활용도를 증가시킬 수 있을 것으로 기대한다. 특히 부하와 신∙재생에너지 출력이 빈번하고 빠르게 변화하는 상황에서, 마이크로그리드를 더욱 신뢰성있고 비용 효율적으로 운영할 수 있을 것이다.Abstract i Contents iv List of Tables vi List of Figures vii Chapter 1 Introduction 1 1.1 Motivations and purposes 1 1.2 Highlights and contributions 4 1.3 Dissertation organization 6 Chapter 2 Hybrid AC/DC Microgrid 7 2.1 Concept of hybrid AC/DC microgrid 7 2.2 Mathematical model of hybrid AC/DC microgrid components 13 2.2.1 Control of distributed generators 13 2.2.2 Control of interlinking converter 20 2.2.3 Static model of composite loads 22 2.3 Technical issues on hybrid AC/DC microgrid 25 2.3.1 Feeder flow control for grid-connected mode 27 2.3.2 Droop-based control for islanded mode 30 Chapter 3 Operation Methodology for Grid-Connected Mode 34 3.1 Modified Jacobian matrix for hybrid AC/DC microgrid 35 3.2 Generation-load incremental cost 38 3.2.1 Concept of GLIC 38 3.2.2 Calculation of GLIC and its derivative 41 3.3 Participation factor-based generation adjustment 46 3.3.1 Bus-dependent participation factor 46 3.3.2 Handling operation constraints 48 Chapter 4 Operation Methodology for Islanded Mode 52 4.1 Two stage supervisory control scheme 53 4.2 Long-term scheduler for on/off decision 55 4.2.1 Net load forecasting 55 4.2.2 Linearized problem formulation 57 4.3 Short-term sensitivity-based model predictive control 62 4.3.1 Model predictive control 62 4.3.2 Problem formulation 63 4.3.3 Set-point calculation using sensitivity values 67 Chapter 5 Case Study 76 5.1 Test system configuration 76 5.2 Case study for grid-connected mode 80 5.2.1 Performance of the proposed method 80 5.2.2 Comparative analysis 90 5.3 Case study for islanded mode 97 5.3.1 Performance of the proposed method 97 5.3.2 Comparative analysis 105 Chapter 6 Conclusions and Future Extensions 115 6.1 Conclusions 115 6.2 Future extensions 118 Bibliographies 119 Appendix A. Second-order Derivative of Power Flow Equations 127 Appendix B. Singularity of Square Matrix in (3.31) 129 초록 131Docto

Eine philosophische Untersuchung zur Narrativitat im Phanomen der Kulturkonflikt

최근 몇 년 사이 우리나라에서도 서사는 문학연구자들을 중심으 로 하여 전체 인문학 연구의 중요한 대상이 되었다. 그런데 서사학 (Narratologie)은 서사 분석에 필요한 유용한 지식을 공급해주었다는 긍정적 성과에도 불구하고, 서사가 문화와 인간존재와 맺는 본질적 관련성을 보여 주는 데까지 나가지 못하고 있다. 서사가 문화나 인간존재 및 그의 세계와 맺는 본질적 관계성은 그것이 실증주의적 사실기술과 구분되어 탐구될 때 밝혀질 수 있을 것이다. 서사학적 관점에서 볼 때 서사적(narrativ, erzählerisch)이라는 표현은 인 간의 체험과 지식을 정리정돈해 주는 일종의 본문의 도식(Textschema)을 나타낸다. 사건과 행위들은 이러한 본문의 도식의 중심을 이루며 하나의 이야기나 역사를 형성한다. 그런데 모든 이야기들은 시간적 직관형식에 의 해 전개된다. 시간의 직관형식을 통해 이야기나 역사는 하나의 체계를 지 니게 되고, 이로써 하나의 정체성을 이루며 시작점에서 끝으로 운동해가는 이행으로 드러난다. 여기서 우리는 시간적 직관형식이 곧 본문의 도식을 이룬다는 점을 짐작할 수 있다. 다른 한편 역사학은 객관적인 사실들을 단 지 실증적이고 과학적으로 기술하는 작업이 아니다. 역사학은 오히려 발생 한 일들에 대한 인간적인 지식을 근본적으로 규정하는 것을 목표로 한다. 결국 역사학은 발생한 일들을 정확히 기술하는 데 일차적 목적이 있는 것 이 아니라 오히려 발생한 사건들을 해석하고 그것에 의미를 부여하면서 역사에 대한 지식을 특정한 형태로 만들어가는 작업이라고 할 수 있는 것 이다. 이런 이유로 역사학이나 역사적 이야기 나아가서는 그렇게 형성된 역사 자체는 특정한 의미구성방식으로 파악될 수 있다. 역사는 자신의 의미부여의 기반이자 재료로서 구체적인 인간의 삶의 세계 를 전제하고 있다. 사실상 인간의 체험 자체가 항상 그리고 이미 서사적으 로 구조화 되어 있다. 인간 체험의 이런 성격으로 인해 역사와의 연관성에 서 볼 때 서사성(Narrativität)은 역사의 근본구조가 되는 것이다. 본 논문는 역사나 문학적 차원에서 서사성을 다룸에 있어서 그것을 철학 적으로 조망해 볼 수 있는 하나의 사례를 제시하는 것을 목표로 한다. 본 논문은 서사성에 대한 분석과 관련하여 특히 문학 쪽에서 서사와 인간의 본질적 관련을 이해하기 위해 철학에 요구하고 있는 과제를 충족시키려는 하나의 시도인 것이다. 이런 작업을 위해 본 논문은 구체적 서사를 가능하 게 하는 서사성이라는 것도 역사나 환경세계 및 문화를 형성하는 데 있어 서 최종적 근거는 아니라는 전제를 설정하였다. 서사성은 시간성을 본질구 조 하여 전개되는 것이기 때문이다. 그리고 서사가 시간적 전개방식을 갖 는다는 점과 서사성이 인간적 주관성과 동시에 역사적이고 구체적 생활세 계 및 문화영역 내에서의 타당성을 갖는다는 점에 주목해 보건데, 서사성 이 시간성, 지평, 세계, 지향성, 생활세계 등과 같은 현상학적 개념을 길잡 이로 철학적 차원에서 고찰될 수 있을 것이다

하이데거의 기초존재론에 있어서 현존재의 개시성 : `존재와 시간`을 중심으로

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :철학과 서양철학전공,1996.Maste

The Study on the Improvement Plan to Improve the Accuracy of the Manifest according to the Limits of Responsibility of the Carrier

This study examines the limitations of liability of carriers (shippers, airlines, freight forwarders) in the field of international logistics and the problem of the fines imposed for insufficient submission of manifests in the customs administration, and suggests improvement measures for the unreasonable disposal First of all, looking at the background of these discussions, the international logistics environment is changing in the direction to strengthen logistics security. Therefore, by introducing a system for pre-submission of manifests in the customs administration, risks are managed in advance at the entry and departure stages of aircraft and ships, and customs inspections are effectively reinforced. In addition, the laws and regulations related to maritime carriers' responsibility discussed as container transportation began were examined in international treaties and legislative cases of each country. This includes the scope of responsibility of the carrier and issues of validity of Unknown Clause of the Bill of Lading. Therefore, we reviewed the carrier's immunity stipulated in the Customs Act. In other words, we reviewed the contents related to the manifest making responsibility and the submission obligation specified in the Unknown clause, and set the scope of responsibility in line with the changes in the international logistics environment. Along with this, several problems with the current practice of customs administration were drawn. As a solution to this problem, first, in terms of the effectiveness of Unknown Clause, a plan to improve the scope of responsibility of the manifest maker was proposed. Second, in order to increase the accuracy of the manifest, a plan to enhance the accountability of the parties to the transaction, such as consignee and consignor, was proposed.제1장 서 론 1 제1절 연구의 배경 및 목적 1 제2절 연구의 방법과 구성 3 제2장 적하목록 사전제출제도 추진 현황 5 제1절 국제물류환경 6 1. 국제물류환경의 변화 6 2. 국제물류보안의 중요성 6 3. 국제물류보안의 동향 7 제2절 적하목록 사전제출제도 8 1. 적하목록 사전제출제도 도입 배경 8 2. 적하목록 사전제출제도 운영 현황 9 제3절 해상화물 운송인의 법적 책임 11 1. 국제조약과 각국의 입법 사례 11 2. 복합운송의 발달과 법적 책임 17 제4절 선하증권의 부지약관 21 1. 부지약관의 의의 21 2. 부지약관의 종류 22 3. 부지약관의 효력과 운송인의 책임 23 제3장 적하목록의 정확성 제고와 운송인의 책임 한계 문제 29 제1절 적하목록에 대한 세관 심사 29 1. 적하목록의 작성 및 제출 29 2. 적하목록의 심사 및 관리대상화물 검사 34 제2절 적하목록 품명 오류에 대한 세관의 행정제재 35 1. 관세법에서의 부지문구(약관) 35 2. 적하목록 정정 36 3. 적하목록 정정에 따른 과태료 부과 40 제4장 적하목록 정확성 제고 방안 44 제1절 운송인의 면책을 반영한 과태료 제외 대상자 확대 45 1. 현황 및 문제점 45 2. 적하목록 작성책임자의 책임 범위에 따른 면책 확대 개선 46 제2절 적하목록 오류 발생 원인에 따른 책임 부과 46 1. 현황 및 문제점 46 2. 무역거래자의 책임 확대 47 제5장 결 론 49 제1절 연구 결과 요약 49 제2절 연구의 한계 및 향후과제 50 참고문헌 52 국문초록 54Maste