Non-linear Load 기반 Harmonic Distortion 분석 및 AI 모니터링 설계

Context

전통적 전력 계통은 Linear Load 중심의 정현파 기반 설계를 유지했으나, 최근 EV Charger 및 Solar Inverter 등 Power Electronic Device 보급 확대로 인해 Non-linear Load가 급증함. 이로 인한 고조파(Harmonics) 발생이 Transformer 과열 및 Capacitor Bank 실패 등 인프라 물리적 손상을 야기하는 병목 지점으로 작용함.

Technical Solution

• Rectifier 및 Switching Circuit 내 전류의 Pulse 형태 인입을 통한 고조파 생성 원인 분석
• Fundamental Frequency($f_1$)의 정수배인 Harmonic Frequency($f_n = n \times f_1$) 도출 로직 적용
• PSCAD 내 FFT Analysis Block 및 THD Calculator를 활용한 전압/전류 파형의 왜곡도 정량화
• IEEE 519 표준 가이드라인에 따른 전력 품질 허용 범위 검증 체계 구축
• LSTM 및 Random Forest 기반의 Real-time Anomaly Detection 모델을 통한 동적 부하 변동 대응 모니터링 설계