分散 웹 서버 아키텍처에 關한 硏究

박구락 京畿大學校 大學院 2000 국내박사

인터넷에서 웹(WWW) 서버에 대한 사용자의 요구 증가는 큰 부담이 되고 있다. 인터넷은 고도로 분산된 시스템인 반면에 각각의 화일 객체는 보통 하나의 서버에 저장되어 있다. 수많은 사용자가 대중적인 화일을 접근할 때 서버 컴퓨터와 네트워크 링크는 쉽게 과부하가 된다. 망 관리자는 대역폭을 증가시킬 필요를 느끼며, 웹 사이트 관리자는 서버를 향상 시키거나 교체할 필요성을 느끼고, 사용자는 요구한 화일의 지연시간이 길어짐을 느낀다. 이러한 문제를 해결하는 가장 일반적인 방법은 대중적인 정보의 복사본을 사용자에게 가까운 지점으로 폭 넓게 이주하여 부하를 분산시키는 방안이다. 대중적인 정보의 복사본을 만들기 위해 기존의 독립 웹 서버 시스템이 아닌 다수의 유휴 웹 서버를 이용하는 방안을 채택한다. 이 방법은 사용자에 대한 웹 서비스 시간을 단축하며 기존의 네트워크에서도 적정한 부하의 분산으로 효율적인 웹 서비스를 수행할 수 있다. 현재 부하를 분산시키는 기술은 사용자에게 투명하게 제공되지 않으며, 다수의 사용자는 미러링 서버의 성능에 대한 정보 없이 수동으로 선택하고 있고, 부하 분산을 수행하는 과정도 서버가 수행하기 때문에 부하가 가중되고 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 미러링 서버에 대한 부하를 여러 대의 웹 서버를 사용해서 분산시키는 방안 및 부하 분산을 위한 여러 대의 중계자 서버를 이용하는 방안을 제시한다. 중계자 서버를 이용한 분산 웹 서버 시스템은 클라이언트로부터 발생되는 모든 서비스 요구를 중계자 서버가 모두 수용한 후 하부의 웹 서버들에게 Job을 분산시키는 방식을 이용하여 웹 서버의 부하를 감소시킨다. 본 논문에서 제시하는 중계자 서버 및 웹 서버의 효율을 평가하기 위해 중계자 서버와 웹 서버의 대수 및 큐의 임계치를 다양하게 설정하여 평가하였다. 연구 결과 큐의 임계치 30 퍼센트 일때는 로드 분산의 빈번한 작업으로 인하여 중계자 서버를 증가시켜도 효과가 없었으며 중계자 서버를 증가시켜 큐의 임계치가 80 퍼센트와 90 퍼센트일때 효율이 최고임을 알 수 있었다. The increasing user demands for web-server on the internet becomes big burden. Even though the internet is a highly distributed system, individual file object is usually stored in a single server. When many users try to access commonly shared file, the server computer and network link become overloaded. Thus network managers want to increase the bandwidth, web-server managers also want to increase the capacity of the server or change the web server while users feel that service response is delayed. One way to solve such a problem is to distribute the overload by replicating the commonly shared information and allocating the information into the location near by users. In order to copy the commonly shared information, a method which adopts a numbers of available web-server systems instead of using a independent web-server can be used. This method cuts the delaying time off for web service and performs effective web service by distributing the load on the current network environments. Techniques which distribute load properly are not apparently provided to users, thus many users chose a server without the information about the capacity of mirroring server. Moreover, because the procedure to distribute load is performed by the server, the overload of the server becomes increased. To solve such described problems, the thesis propose a method which distributes load of mirroring server to several web servers and uses a numbers of intermediate servers. The distributed web server system, which uses intermediate servers, first accepts all service requirements from clients and distributes the job to several architecturally low level servers and finally decrease the overload. In order to evaluate the proposed method, several cases of intermediate servers, web servers and thresholds are tested. Experimental results show that there is no effect when the threshold of a queue is 30% because of frequently occurred distribution process, however, the effectiveness is the most when the threshold is 80% and 90%.

분산성분모형 관리도의 설계와 효율

조찬양 중앙대학교 대학원 2017 국내석사

표준관리도에서는 단순확률모형을 가정하기 때문에 표본간 분산을 배제하여 공정분산을 추정한다. 따라서 표본간 분산이 존재하는 경우, 공정분산이 과소추정되므로 관리도의 민감도는 향상되나 오경보율이 과도하게 발생되는 현상이 나타나게 된다. 따라서 이 논문에서는 분산성분모형, 즉 변동의 원인을 표본내 분산과 표본간 분산으로 구분하는 확률모형을 가정하고 공정표본의 분산을 추정하여 관리한계를 설정하고 평균런길이를 통하여 효율을 살펴 보았다. 이 때 평균을 관리하는 대표적인 관리형태 , EWMA, CUSUM를 활용하였다. 또한, 실제 공정에서는 관리값이 주어지지 않아 추정하여 사용하므로, 관리값이 주어진 공정과 주어지지 않은 공정의 차이를 확인해 보았다. 그 결과, 표본내 분산만을 고려하여 공정분산을 추정한 경우에는 표본간 분산이 증가함에 따라 오경보율이 급격히 상승하였으나, 표본간 분산 또한 고려한 경우에는 표본간 분산의 값과 관계없이 평균런길이와 오경보율이 동일했다. In the standard control chart assuming a simple random model, we estimate the process variance without considering the between-sample variance. If the between-sample exists in the process, the process variance is under-estimated. When the process variance is under-estimated, the narrower control limits result in the excessive false alarm rate although the sensitivity of the control chart is improved. In this paper, we use the variance component model to incorporate with the between-sample variance. The variance component model is composed with the within-sample variance and the between-sample variance. We set the control limits using both the within- and between-sample variances, and evaluate the efficiency of the control chart in terms of the average run length(ARL). we considered the most widely used control chart types such as , EWMA and CUSUM control charts. We compared the differences between two cases, Case I and Case II, where the between-sample variance is ignored and considered, respectively. We also considered the two cases when the process parameters are given and estimated. The results showed that the false alarm rate of Case I increased sharply as the between-sample variance increases, while that of Case II remains the same regardless of the size of the between-sample variance, as expected.

연동표본에서 기간 추정량의 분산추정 방안 연구 : 경제활동인구조사를 중심으로

김은혜 高麗大學校 2017 국내석사

경제활동인구조사는 매월 표본의 일부가 교체되는 연동패널조사 방법을 사용하고 있다. 따라서 이러한 표본의 특성을 반영하여 월 단위 분산추정량을 통해 연단위 통계량에 대한 분산추정량을 산출하는 방안에 대한 연구는 관심의 대상이 되고 있다.본 연구에서는 연단위 분산추정에 대한 방안으로 시계열 모형을 이용한 분산 추정과 디자인 효과를 이용한 분산추정 두 가지를 제안하였다. 또한, 다양한 상황에서 모의실험을 통해 제안한 두 가지 연단위 추정량의 성능을 비교한 후, 실제 2015년도 경제활동인구조사 자료를 사용하여 분석을 시행하였다.

分散電源이 連繫된 配電系統의 電壓調整을 위한 協助 制御 方式 開發에 관한 硏究

오윤식 성균관대학교 일반대학원 2017 국내박사

배전계통에 대한 분산전원의 높은 침투율로 인해, 종래의 배전계통에서는 기대할 수 없었던 역조류 현상과 함께 전압상승 문제가 종종 발생한다. 이러한 전압상승 문제를 해결하기 위해, 분산전원은 전력전자 기반의 기기들을 이용함으로써 유효 및 무효전력을 제어함으로써 전압조정 시스템의 한 부분으로 능동적으로 참여할 수 있으며, 이를 통해 계통의 전압을 국부적으로 제어할 수 있다. 본 논문은 배전계통의 성공적인 전압조정을 달성하기 위해 배전자동화시스템(DAS, Distribution Automation System)을 이용한 측정치에 기반하며, 명확한 지역 분할 규칙 및 분산전원의 출력 제어를 제공하는 지역적 동작 방식 기반의 전압조정 기법을 제안한다. 배전계통의 임피던스 데이터에 기초한 최적 분할 방식이 전체 계통을 여러 개의 전압조정 지역들로 분할하기 위해 사용된다. 각 지역에 있는 분산전원들은 오직 해당하는 지역의 전압위반에만 우선적으로 동작한다. 제안된 방식은 제어되는 출력량을 결정하기 위해 전압민감도, 제어 가능 여부 및 출력 제어 마진을 고려한 분산전원의 참여지수를 사용하며, 변경된 출력의 복구 제어 또한 제시된다. 또한, 본 논문에서는 종래의 전압조정 기기인 부하시 탭 절환장치(OLTC, On-Load Tap Changer)와 분산전원 간의 협조 제어 방식이 제안된다. 제안된 협조 제어는 지연시간 개념의 적용뿐만 아니라 전압위반 노드 수에 따른 전압조정 기기의 우선권 부여를 통해 달성될 수 있다. 이와 더불어 제안된 방식의 실현 가능성에 대한 실제적인 고찰로써, 배전자동화시스템 네트워크를 이용한 통신 및 제어 다이어그램이 제시된다. 마지막으로, 본 논문에서 제안된 방식의 성능을 검증하기 위해 MATLAB Simulink를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션이 수행되며, 한국전력공사로부터 취득한 실제 계통 데이터에 기반한 테스트 배전계통이 사용된다. 다양한 조건들을 고려한 시뮬레이션 결과는 본 논문에서 제안된 전압조정 방식이 특히 다수의 분산전원이 배전계통에 연계될 경우 전압을 능동적으로 조정함에 있어 매우 효과적임을 보여준다.

분산 브로커의 가용성 향상을 위한 효과적인 메시지 요청 로드 밸런싱 기법

서경희 아주대학교 일반대학원 2018 국내석사

As more and more messages are exchanged among computers, various messaging paradigms and models such as message queues, message brokers and point-to-point, publish/ subscribe models have been proposed for effective message delivery. Recently, message brokers that combine the advantages of point-to-point model and publish/subscribe model have been widely used. As more and more attempts to utilize big data have been made, there have been limited scalability in handling a large amount of data onto an early centralized message broker. To solve this problem, a distributed message broker has been proposed. Many distributed message brokers have active-standby replicas, which provides fault-tolerance, scalability, and reliability. However, load balancing is possible only by increasing the number of broker nodes when a request load occurs in an active-standby structure, and availability may decrease because the added node take time to synchronize. In this paper, we propose a method to improve broker availability by constructing an active-active structure of replicas of distributed message brokers to solve these problems. The active replicas distribute the requests to the standby replicas for distributing the request load of the broker without increasing the number of broker nodes. And we utilize the distributed coordinator in the message synchronization process to reduce the additional overhead. We presented the overhead of message synchronization in the replica as a formula. When using an active-active structure replica, it was confirmed that the availability was improved on various conditions such as number of messages, message size, number of users by comparing the progress of the unit experiment and the processing time according to the unit experiment. 컴퓨터 사이에서 메시지를 주고받는 일이 많아지면서 효과적인 메시지 전달을 위해 점대점이나 발행/구독 모델 같은 메시지 전달 모델들과 메시지 큐, 메시지 브로커와 같은 다양한 메시지 전달 패러다임들이 제안되었다. 최근에는 점대점 모델과 발행/구독 모델의 장점을 섞은 메시지 브로커가 많이 사용되고 있다. 점차 빅데이터를 활용하려는 시도가 많아지면서 초기의 중앙 집중식 메시지 브로커로 많은 양의 데이터를 처리하기에는 확장성 등에 한계가 있었고, 이를 해결하고자 분산 메시지 브로커가 제안되었다. 많은 분산 메시지 브로커는 액티브-스탠바이 구조의 레플리카를 가지며 이를 통해 장애 허용과 확장성, 신뢰성 등을 제공한다. 그러나 액티브-스탠바이 구조에서 요청 부하가 생겼을 때 브로커 노드의 수를 늘리는 방법으로만 부하 분산이 가능하며 추가된 노드가 동기화를 맞추는 데에 시간이 걸리기 때문에 가용성이 감소할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 분산 메시지 브로커의 레플리카를 액티브-액티브 구조로 구성하여 브로커의 가용성을 향상하는 기법을 제안한다. 스탠바이 레플리카들이 액티브 레플리카의 요청을 나누어 처리함으로써 브로커 노드 수를 늘리지 않으면서 브로커의 요청 부하를 분산시켰고, 분산 코디네이터를 메시지 동기화 과정에 활용하여 추가적인 오버헤드를 감소하였다. 레플리카에서 메시지 동기화를 할 때 생기는 오버헤드를 수식으로 제시하였으며, 단위 실험 진행과 그에 따른 처리 시간 경과 비교를 통해 액티브-액티브 구조의 레플리카를 활용할 때 메시지의 수, 메시지의 크기, 사용자의 수 등 여러 조건에서 가용성의 향상이 있었음을 확인하였다.

분산전원 최적 할당을 위해 고장전류를 고려한 새로운 목적함수의 디자인

손승완 인하대학교 대학원 2022 국내석사

신재생에너지원은 분산전원의 형태로 전력시스템에 연계될 때 환경적으로 무책임하고 온실가스 및 유해한 가스를 내뿜는 것을 경감시킨다. 게다가 전력의 품질을 향상시킨다. 최근까지의 분산전원 관련 연구는 기존 전력망에 분산전원을 연계하여 계통을 운용하는 것이 더 우수하다는 것을 입증한다. 그에 따라서 분산전원의 최적할당에 대한 다양한 연구들이 진행되어왔다. 분산전원은 여러 장단점을 수치화하여 평가하고 할당되어야 한다. 본 논문에서 제안하는 새로운 목적함수 디자인은 정규화된 고장전류 비용을 도입하는 것이다. 우선 고장전류는 여러 고장의 70% 사고율을 담당하는 단선지락사고에 대해서 다룬다. 또한 분산전원을 전압원형으로 모델링하여 별도의 조류해석 없이 고장 전 전압과 임피던스 행렬을 이용하여 고장전류를 정규화하여 최적할당시 평가한다. 또한 입자군집최적화(PSO)를 통해 최적할당시 알고리즘 할당시간이 가장 긴 임피던스 생성 알고리즘을 우회하는 방식을 채택하여 효율적인 알고리즘 수행이 가능하게 한다. 기존 전력 계통 대비 분산전원을 연계한 계통은 고장해석 시 임피던스 행렬의 변화로 고장전류는 증가한다. 또한 변압기의 결선에 따라 고장전류는 악영향을 받을 수 있다. 영상분 임피던스는 변압기 임피던스에 따라 변하기 때문에 고장해석시 유의해야한다. 주로 최적할당시 고려돼왔던 비용은 전압변동, 전력손실, 설치비용이다. 하지만 정규화된 고장전류 비용을 고려해야할 필요성이 있고 고장전류를 고려하여 분산전원의 최적할당을 연구한 논문은 없었다. 본 논문은 정규화된 고장전류 비용을 목적함수에 추가하여 최적할당을 진행한다. 입자군집최적화 방식을 채택하여 전압원형 분산전원 이용시 최적할당에 필요한 우회 알고리즘을 제안함과 동시에 새로운 목적함수 디자인을 제안한다. 전압변동, 설치비용, 전력손실, 고장전류를 최소화 하도록 목적함수를 설정한다.. 조류해석은 뉴턴랩슨, 고장해석은 시퀀스 방식으로 시뮬레이션을 진행한다. 최적할당된 값을 비용으로 세분화하여 정규화된 고장전류 비용을 목적함수에 새롭게 추가하는 것이 타당함을 입증한다. Renewable energy sources are environmentally irresponsible when connected to the power system in the form of distributed generation, reduce greenhouse gas and harmful gas emissions, and improve power quality. Distributed power related research until recently proves that it is better to operate a system by linking distributed power to the power grid. Accordingly, various studies on the optimal allocation of distributed power have been conducted. Distributed power should be evaluated and assigned numerically with various advantages and disadvantages. The new objective function design proposed in this paper introduces normalized fault current cost. First, fault current deals with disconnection ground fault, which accounts for 70% of the fault rate of various faults. In addition, the distributed power source is modeled as a voltage source, and the fault current is normalized using the pre-fault voltage and impedance matrix without a power analysis, and the optimal allocation is evaluated. Compared to the original power system, the fault current increases due to a change in the impedance matrix during fault analysis in a system connecting distributed generation. Also, depending on the wiring of the transformer, the fault current may be adversely affected. Since the zero impedance changes according to the transformer impedance, care must be taken when analyzing the failure. However, there was no paper that studied the optimal allocation of distributed power in consideration of the normalized fault current cost. This paper proceeds with the optimal allocation by adding the normalized fault current cost to the objective function. By adopting the particle swarm optimization method, we propose a bypass algorithm necessary for optimal allocation when using a voltage source distributed power source and at the same time propose a new objective function design. Set the objective function to minimize voltage fluctuation, installation cost, power loss, and fault current. Power flow is performed in Newton Rapson, and failure analysis is performed in a sequence method. By subdividing the optimally assigned value into cost, it proves reasonable to newly add the normalized fault current cost to the objective function.

분산형 전원이 전력계통의 안정도에 미치는 영향에 관한 연구

김미예 인천대학교 대학원 2007 국내석사

우리나라의 경제는 꾸준한 성장세를 유지하여 산업과 생활의 고도화가 이루어지고 있으며 이에 따라 에너지 소비의 증가가 지속되고 있는 상황에서 에너지 자원량의 감소와 지구환경의 제약 문제 등이 거론되고 있다. 먼저, 에너지원 확보를 위해 세계 각국이 치열한 경쟁을 벌이고 있는 상황에서 부존자원이 절대적으로 부족하여 에너지원의 수입의존도가 97[%]에 달하고 있는 우리나라의 경우 장기적인 에너지 수급의 안정성을 확보하기 위해 에너지원의 다변화와 새로운 에너지원의 개발 등이 무엇보다도 시급하다. 여기에, 지구온난화에 따른 해수면 상승, 홍수 피해, 생태계 파괴 등의 환경 문제에 범지구적 차원의 노력이 필요하다는 인식이 확산되었고 이에 국제기후변화협약(UNFCCC)이 채택되어 우리나라도 온실가스 배출 감축을 해야 하는 상황이 되었다. 이러한 상황에서 우리나라 에너지 정책은 친환경적이며 에너지 소비를 최소화할 수 있고 에너지원 다변화를 꾀할 수 있는 방향으로 나아가야 할 것으로 요약할 수 있다. 특히 정보화, 자동화 산업의 발전과 편리함을 추구하는 생활패턴의 변화로 가장 편리한 2차 에너지인 전력의 소비가 꾸준히 늘고 있으며 전력 산업은 1차 에너지를 가장 많이 소비하는 업종인 만큼 전력 분야에서의 대응이 에너지 정책에서 중요한 역할을 하게 된다. 이에 따라 기존의 중앙 집중형 전원 구조에서 다양한 에너지원의 효율적 활용과 에너지 효율의 향상, 친환경적 에너지원의 사용 등을 꾀할 수 있는 분산형 전원의 개발과 도입이 추진되고 있다. 그러나 분산형 전원의 도입으로 기대되는 긍정적인 면 외에 대규모 발전기에 비해 비경제적이며 불안정하고 기존 계통에 투입되었을 때 계통운용상의 문제 등 부정적인 측면도 가지고 있다. 분산형 전원에 대하여 기존에 다루어졌던 연구는 분산형 전원이 계통에 투입됨으로써 얻어지는 송전손실 감소, 발전소와 송전망 건설 회피비용 등의 편익에 주로 초점이 맞추어져 왔으며 계통의 운용 측면에서 다루어진 연구들은 배전계통에 국한되었던 것이 사실이다. 하지만 실제 계통의 운용에는 전체 계통의 안정도 측면이 매우 중요하고 분산형 전원에 대한 연구에서 이 부분이 간과되어 왔다. 이에 본 논문에서는 분산형 전원이 계통에 투입되었을 경우 급격한 부하변동, 선로사고, 발전기 탈락과 같은 외란에 의한 과도 안정도에 어떠한 영향을 끼치는 지에 대하여 연구하였다. 분산형 전원이 계통에 투입되었을 경우 끼치는 영향의 측면에서 중요하다고 생각되어지는 분산형 전원의 발전설비, 투입량, 투입위치 등을 달리한 시나리오를 설정하였으며 이를 PSS/E를 이용한 모의시험계통에 투입하여 그 특성을 도출하였다. 또한 이 결과를 토대로 하여 실계통에 적용하여 계통 운용의 측면에서 유용한 결과를 도출하였다. Recently, Increase of energy consumption is continued accordingly because economy is constant growth. so we need long term of energy supply stability and develop new energy source. The effort of environmental improvement is necessary and our country has to reduce conservatory gas in these situation, our energy policy is summarized that minimizes energy consumption and uses kinds of energy source. Especially consumption of electric power is increased because of development of automatic and intelligent industry. Therefore electric industry is very important role of energy policy. Accordingly, development and introduction of distributed generation which is used various source of energy is planned. However, distributed generation is contained noneconomic and unstable problem than centralize generation. Prior research focused reduction of transmission loss and power plant construction expense and limited electric distributed system. but stability of electric system is important. This paper studied some effort of stability that distributed generation put in electric system through line fault, sudden load change. Various scenarios are planned that distributed generation put in plant system, input position and input amounts, and then we examine sample system through PSS/E electric system package. We conclude basis of this result and examine electric system.

분산전원이 연계된 배전계통의 전압/무효전력 협조제어 및 효과분석

이종환 건국대학교 대학원 2021 국내박사

분산전원 연계용량 증대 요구가 증가함에 따라, 최근에는 이에 대응하기 위하여 계통 운영 규정을 유지하기보다는 분산전원의 연계를 최대한 수용하는 정책으로 전환되고 있는 추세이다. 해외 연계기준도 분산전원의 연계확대를 위한 기준으로 변화하고 있다. 따라서 배전계통의 분산전원 수용력 향상을 위한 보다 적극적인 계통 운영 전압제어 방법의 적용이 요구된다. 본 논문에서는 분산전원이 연계된 배전계통의 전압 및 무효전력 협조제어 방안을 제안하였다. 배전계통에서 사용되는 전압제어기기와 분산전원의 무효전력을 이용한 전압 및 무효전력 협조 방안을 제시하였다. 국내 배전계통에 적용이 가능한 현장형 기법의 알고리즘을 제안하였으며 각 제어기기 구성별 전압 및 무효전력 제어기법을 제안하였다. 커패시터와 분산전원의 무효전력과 같은 무효전력 제어기기는 전압프로파일을 평탄화하고 OLTC(On Load Tap Changer)와 SVR(Step Voltage Regulator)과 같은 탭 제어기기는 적정전압 유지 또는 CVR(Conservation Voltage Reduction) 목적에 따라 전압을 제어하였다. 제어를 통해 적정전압 유지 제어는 배전 계통의 전체 전압을 공칭전압에 가깝게 제어하여 적정전압 유지 목적을 극대화하였고 CVR 제어는 배전 계통의 전압을 최저 전압에 가깝게 제어하여 CVR 효과를 극대화하였다. 또한 제안된 적정전압 유지 및 CVR 협조 전압제어에 따른 효과를 시뮬레이션으로 분석하였다. 적정전압 유지를 위한 협조 제어를 통해 배전계통의 손실감소 등의 효과를 분석하였다. 전력 손실감소와 같은 주요 특성을 분석하고 제안된 적정전압 유지 제어를 통해 개선된 효과를 분석하였다. CVR 제어도 CVR 측면에서 개선된 효과를 분석하였다. 분산전원 무효전력 보상 및 거래에 대한 국내 배전계통 적용 방안을 제안하였다. 무효전력의 보상을 무효전력 보조서비스 관점에서 분석하였으며 손실비용 및 CVR 제어 측면에서 분석하여 국내 배전계통에 적용하여 타당성을 분석하였다. As the demand for expanding distributed generation connection capacity increases, in recent years, there is a trend to change to a policy that accepts connection of distributed generations as much as possible rather than maintaining system operation regulations. Connection standards used in global utilities are also changing toward expanding the connection of distributed generations. Therefore, it is required to apply a more aggressive system operation voltage control method to improve the capacity of distributed generations in the distribution network system. In this paper, a cooperative control scheme for volt/VAR in the distribution network system connected with distributed generations was proposed. A cooperative method for volt/VAR using voltage control devices in distribution system and reactive power by distributed generations was presented. An algorithm of field-type technique applicable to domestic distribution system was proposed, and volt/VAR control method for each control device composition was proposed. Reactive power control devices such as capacitors and reactive power of distributed generation flatten the voltage profile, and tap control devices such as OLTC(On Load Tap Changer) and SVR(Step Voltage Regulator) control the voltage to maintain proper voltage or according to the purpose of CVR(Conservation Voltage Reduction). The proper voltage maintenance control maximizes the purpose of maintaining the proper voltage by controlling the voltage of the distribution system close to the nominal voltage, and CVR control maximizes the CVR effect by controlling the voltage of the distribution system close to the lowest voltage. In addition, the effects of the proposed voltage maintenance and CVR cooperative voltage control were analyzed by simulation. The effect of reducing the loss of the distribution system through cooperative control for maintaining the proper voltage was analyzed. Key characteristics such as power loss reduction were analyzed, and improved effects were analyzed through the proposed appropriate voltage maintenance control. CVR control was also analyzed the improved effect in terms of CVR. A method of applying the compensation and transaction of reactive power by distributed generations to the domestic distribution system was proposed. Compensation of reactive power was analyzed from the aspect of reactive power auxiliary service, and the feasibility of applying it to the domestic distribution system was analyzed by evaluating loss cost and CVR control.

분산형 ESS의 배전계통 적용을 위한 부분선형 SOC 밸런싱(PLSB) 운영방법

김진수 숭실대학교 대학원 2021 국내박사

오늘날의 전력산업에서는 환경문제로 화석연료와 원자력 에너지 사용을 줄이고자 노력함과 동시에 친환경 에너지의 필요성이 대두되고 있다. 리튬계열 배터리와 같은 2차전지 기술은 대용량 배터리 기반의 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS)로 구성되어 전력계통의 안정성을 향상시키는데 도움을 줄 수 있을 뿐 아니라 운영 방법에 따라서는 전력계통이 더 많은 재생에너지를 수용할 수 있게 만들 수도 있다. 한편, 지금까지의 ESS는 대부분 경제성과 운영상의 편의 등을 이유로 주로 단일 시스템으로 구성되는 중앙집중형 ESS의 형태를 취하고 있었으나 배터리 화재 발생 시 시스템 전체가 소실되는 등 큰 피해를 막기가 어려웠다. 분산형 ESS는 다수의 중소형 에너지 저장장치들로 구성되어 광범위한 배전계통에 접속이 되므로 이들을 모아 통합운영하는 시스템이 필요하다. 또한, 에너지 저장장치가 배전계통에 접속되어 충·방전을 하는 경우 계통전압에 영향을 미치며, 이때 계통연계 규정에서 정의하는 운영전압을 충족해야 한다. 본 논문에서는 분산형 ESS의 서로 다른 용량, 충전상태(State of Charge, SOC), 충·방전 효율을 고려하여 SOC 밸런싱을 할 수 있는 부분 선형 기반 SOC 밸런싱(Piecewise-Linear based online SOC Balancing, PLSB) 운영 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 분산형 ESS를 통합제어 시 각 ESS의 용량과 충전상태의 제약 없이 접속할 수 있도록 하는 데 목적을 둔다. 이는 (i) SOC 밸런싱을 수행함과 동시에 (ii) 각 ESS의 최대출력을 고려하여 요구되는 전력을 재분배하고, 분산형 ESS의 모든 출력 가능한 영역을 활용할 수 있게 한다. 계통 운영전압을 충족하기 위하여 (iii) 각 ESS가 연계되는 모선에서의 전압 민감도를 계산하고, 이를 기반으로 (iv) 분산형 ESS의 적정 최대출력 제한율을 도출한다. 제안하는 PLSB 알고리즘이 배전계통에 연계되는 분산형 ESS를 적절히 운영하고 계통전압 범위를 충족하는지를 검증하기 위해 IEEE-33모선 배전계통 모델과 MATLAB/MATPOWER 조류계산 프로그램을 이용한다. 테스트 방법으로는 분산형 ESS의 계통보조서비스 어플리케이션 중 단주기 출력변화의 요구가 가장 높은 주파수 조정(Frequency Regulation) 테스트 신호를 입력하여 모의한다. 평가 항목으로는 PLSB 알고리즘에 의해 운영 중에 전력이 제대로 분배되는지, SOC 밸런싱은 잘 이루어지는지, 그리고 전력계통의 전압 운영범위를 잘 충족하는지를 확인하고, 마지막으로 기존의 알고리즘과의 성능 차이를 비교 분석하여 정량적으로 나타낸다. In today's electric power industry, efforts to reduce the use of nuclear energy and fossil fuels, and the need for eco-friendly energy are emerging. Secondary battery technology, such as lithium-based batteries, is composed of a large-capacity battery based ESS(Energy Storage System), which can help to improve the stability of the power system, as well as accommodate more renewables depending on the operation method. On the other hand, most of the energy storage devices so far have been in the form of centralized ESS mainly composed of a single system for reasons of economic efficiency and operational convenience, but once the fire occurs, the entire battery system is lost. Distributed ESS is composed of a number of medium or small energy storage devices. It is connected to the power system, so a system that integrates them and operates them is required. In addition, when the ESS is connected to the distribution system to service charging and discharging, it affects the grid voltage. At this time, the operating voltage defined in the grid connection regulation must be satisfied. In this paper, we propose an operating method which called PLSB(Piecewise-Line based SOC Balancing). PLSB method can perform SOC(State of Charge) balancing in consideration of different capacities, different SOC, and different charge / discharge efficiency of DESS. The proposed algorithm aims to enable distributed ESS to be connected without the limitation of each ESS when integrated control. This enables SOC balancing and re-distributes the required power in consideration of the maximum output of each ESS and utilizes all available output ranges of the distributed ESS. In order to meet the grid operating voltage, the voltage sensitivity of each ESS is calculated. Based on this, the appropriate maximum output limit of the distributed ESS is derived. To verify that the proposed PLSB algorithm properly operates DESS interconnected to the distribution system and satisfies the grid voltage range, the IEEE-33 bus distribution system model and MATLAB / MATPOWER power flow calculation program are used. The test method is simulated by inputting the frequency regulation test signal, which has the highest demand for short-term output change among ESS's ancillary service applications. As evaluation items, check whether the power is properly distributed during operation by the PLSB algorithm, whether SOC balancing works well, and whether it satisfies the voltage operating range of the power system. Finally, we compare the performance difference with the existing algorithm and quantitatively analyze it.

분산 학습을 적용한 미술 수업이 학생 감상 능력 향상과 교사 인식에 미치는 영향 : 초등학교 4학년을 중심으로

송태희 서울교육대학교 교육전문대학원 2022 국내석사

현재의 미술 교육은 종전 표현 위주로 이루어졌던 수업에서 벗어나 감상 교육을 함께 강조한다. 그럼에도 불구하고 현장의 미술 교과는 여전히 표현 위주의 수업이 주가 되며 감상 수업은 부수적인 차원에 머무르고 있다. 이러한 이유를 구조적 면에서 살펴보면 미술 수업이 블록 타임제로 진행된다는 것에서 그 원인을 찾을 수 있다. 블록 타임제는 2차시 이상을 연속하여 진행하는 수업을 의미한다. 이러한 블록 타임의 존재는 감상 수업에서 교사에게 학습 준비에 대한 부담을 만들 수 있으며 학생의 입장에서도 학습에 대한 흥미를 떨어뜨리는 원인이 된다. 감상 수업의 중요성이 점점 대두되는 상황에서 블록 타임제의 존재는 교사와 학생에게 구조적인 어려움을 야기할 수 밖에 없다. 때문에 본 연구에서는 관례적으로 블록 타임제로 이루어지던 현장 미술 수업에 대해 이의를 제기하고 분산 학습을 적용함으로써 현장의 미술 감상 교육에 어떠한 긍정적인 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다. 본 연구는 타 교과에서 적용되던 분산수업을 미술 수업의 감상 영역에 적용하기 위해 수업 적용 방안을 제시하고 이를 각각 실험집단과 비교집단과 적용시켜 분산수업이 블록 타임제와 비교하여 가지는 장점을 확인하였다. 이 후 결과에 대한 양적, 질적 데이터를 비교함으로써 분산수업이 가진 장점을 확인하였다. 먼저 학생 측면에서는 다음과 같은 장점이 있다. 첫째. 관심 있는 미술 작품과 미술가에 대한 기억력이 증가되는 모습을 보인다. 분산 수업은 간격을 두어 수업을 하는 과정에서 자연스럽게 복습이 이루어지게 된다. 때문에 수업 도중 또는 직후의 미술 작품과 미술가에 대한 이해는 블록 타임제 수업을 실시할 때와 동일하지만 시간이 지나면 지날수록 미술 작품과 미술가에 대한 기억이 블록 타임제 수업에 비해 오래 남아있는 것을 알 수 있었다. 둘째. 미술 작품과 미술가에 대한 인지적 능력을 바탕으로 미술 작품에 대한 자신의 느낌과 생각과 그 이유를 더 잘 드러내는 모습을 보인다. 미술 작품에 대한 자신의 생각과 느낌을 표현할 수 있는 능력은 미술 작품에 대해 더 잘 이해할 때 가능하다. 이는 작품에 대한 지식이 많을수록 본인의 경험과 연관짓기가 더 쉽기 때문이다. 분산 수업에서 이러한 미술작품에 대한 느낌과 생각, 이유를 표현하는 능력은 일정 시간이 지났을 때 오히려 더 큰 능력을 발휘한다. 셋째. 수업 중 미술 작품과 미술가들에 더 관심을 가지며 집중하는 모습을 보인다. 미술 감상 수업은 작가와 작품에 대한 인지적인 면을 학습해야 하기 때문에 기존의 블록 타임제 수업은 과잉 학습을 일으키기 쉽다. 1차시로 나누어져 수업하는 분산 수업은 그러한 면에서 과잉학습을 방지하고 학생이 작가와 미술 작품에 더 집중하고 관심을 가지는 모습을 보였다. 교사의 수업 측면에서는 다음과 같은 장점을 가진다. 첫째. 감상 수업이 용이하다. 2시간으로 진행되는 블록 타임제 수업보다 1시간씩 끊어서 진행하는 분산수업은 교사가 학생의 집중력 및 활동을 덜 신경쓸 수 있어 부담을 줄이고 수업할 수 있다. 둘째. 표현 수업에만 치우친 미술 교육에 대한 관심을 감상 수업으로 돌릴 수 있다. 분산 수업의 사용은 블록 타임제의 연차시에 대한 부담으로 표현 수업에만 치우칠 수 있는 교사의 수업에 대한 부담을 줄임으로써 감상 수업에 관심을 가지게 하는 매개가 될 수 있다. 분산수업이 미술 수업에서 활발하게 진행되려면 분산수업이 가진 장점에 대한교사의 인식이 증가하여야 한다. 다양한 학년과 차시에 맞는 연구가 앞으로 진행된다면 분산 수업이 가진 감상 수업에서의 장점을 현장 교사가 더 잘 인식할 수 있는 기회가 될 것이다.