IT종합시스템설계 과목 프로젝트
전력계통 조류해석·최적화 (MATLAB)
전력조류해석의 연산 구조를 바꿔 반복 4회 → 3회, 수렴 시간 16% 단축
- 병목이 알고리즘이 아니라 매 반복의 역행렬 연산 구조에 있다고 판단
- 역행렬 대신 선형 연립 풀이로 변화량만 계산하고, 근사해를 초기 시드값으로 사용
- IEEE 9-bus 50회 벤치마크에서 반복 4회 → 3회, 수렴 시간 16% 단축
수치와 근거
- 4회 → 3회
- 뉴턴-랩슨 반복 횟수
- IEEE 9-bus 계통 50회 벤치마크
- 사용자 확정 2026-09-12
- 16% 단축
- 평균 수렴 시간 단축
- IEEE 9-bus 계통 50회 벤치마크
- 사용자 확정 2026-09-12
배경
홍익대학교 전자전기공학부 IT종합시스템설계 과목에서 MATLAB으로 AC 전력조류해석과 DC 전력 최적화 시스템을 구현했습니다. 전력 조류 해석은 뉴턴-랩슨 기법 기반이고, DC 전력 최적화는 별도 솔버 기반입니다.
수행
메인 로직인 뉴턴-랩슨 이터레이션이 매 반복마다 자코비언 역행렬을 연산하는 구조라, 계통 규모가 커질수록 반복당 연산 복잡도가 속도 저하로 이어졌습니다. 병목이 알고리즘이 아니라 연산 구조에 있다고 판단하고 두 가지를 바꿨습니다.
- 역행렬 연산 대신 백슬래시(선형 연립 풀이)로 변화량(델타 x)만 계산해 연산 부담 완화
- 이터레이션 시작 전 1회 근사해를 초기 시드값으로 설정해 반복 필요 횟수 감소
성과
IEEE 9-bus 계통 50회 벤치마크에서 반복 횟수 4회 → 3회, 평균 수렴 시간 16% 단축. 시스템 규모가 커질수록 알고리즘 최적화의 비용 절감 효과가 커진다는 것을 확인했습니다.
공식 과목명은 IT종합시스템설계입니다. 축약해 쓰지 않습니다.