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전력 계통에 있어서 여자기 시스템에 의한 발전기 단자 전압 제어는 그 시스템 역학에 직접적으로 영향을 미친다. 이는 전력 계통 과도 안정도 해석에서 여자기 제어의 영향을 고려해야 함을 말한다. 최근 들어 Lyapunov 직접법에 의한 전력계통의 과도 안정도 해석이 활발히 논의되고 있다. 그러나, 아직 에너지 함수에 여자기 제어 영향을 반영하는 효과적인 방법이 개발되지 못했다. 이점이 실제 응용분야에서 Lyapunov 직접법의 중대한 결점 중에 하나였다. 본 논문에서는 시스템 안정도와 여자기 ...

전력 계통에 있어서 여자기 시스템에 의한 발전기 단자 전압 제어는 그 시스템 역학에 직접적으로 영향을 미친다. 이는 전력 계통 과도 안정도 해석에서 여자기 제어의 영향을 고려해야 함을 말한다. 최근 들어 Lyapunov 직접법에 의한 전력계통의 과도 안정도 해석이 활발히 논의되고 있다. 그러나, 아직 에너지 함수에 여자기 제어 영향을 반영하는 효과적인 방법이 개발되지 못했다. 이점이 실제 응용분야에서 Lyapunov 직접법의 중대한 결점 중에 하나였다. 본 논문에서는 시스템 안정도와 여자기 제어 시스템 파라미터 사이의 직접적인 관계를 나타내는 에너지 함수를 제시하였다. 에너지 함수는 복소 선로 적분을 사용함으로써 에너지 보존 법칙으로부터 유도하였다. 에너지 함수의 시간도함수가 절대적으로 0이하를 만족시키지 못하므로 기존의 Lyapunov 직접법을 사용할 수가 없다. 그러나 고장제거 후 에너지의 시간도함수가 대게 큰 음의 값을 갖고 에너지는 급속히 감소한다. 이런 상황에서 계통의 초기 에너지가 UEP(Unstable Equilibrium Point) 에너지보다 작으면 계통의 상태변수들은 분명히 안정영역에 제한된다. 이런 관찰하에 상태제한과 점근적 안정성에 관련된 정리를 개발하였다. 위 두가지 정리에 기초하여 새로운 근사화된 에너지 직접법을 개발하여 여자기 제어 효과가 고려된 에너지 함수로 과도 안정도를 해석할 수 있다. 제시된 에너지 함수는 1기 무한대 모선 계통에 적용하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In power systems, the generator terminal voltage control by the exicter system directly affects the system dynamics. This requires to take into account the effects of the exciter control in transient stability analysis of power systems. Recently, the Lyapunov direct method has been applied to the tr...

In power systems, the generator terminal voltage control by the exicter system directly affects the system dynamics. This requires to take into account the effects of the exciter control in transient stability analysis of power systems. Recently, the Lyapunov direct method has been applied to the transient stability analysis in power systems. However, no effective method has been found to reflect the exciter control effects on the energy function. This is one of crucial weak points of the direct energy method in the practical applications. This paper presents an energy function which provides the direct relationships between the system stability and parameters of the exciter system. The energy function is derived from the energy conservation law by using the first motion integral. The time derivatives does not absolutely satisfy the seminegativeness. However, dE/dt usually has big negative value just after fault clearing so that the energy is rapidly decreased. In this situation, the system state can be obviously confined in a stable region if the initial energy is less than the UEP energy. With these observation, two theorems are developed regarding the state confinement and asymptotic stability. Based on two theorems a new approximated direct energy method is developed to analyze the transient stability with the consideration of the exciter control effects. The proposed method has been tested for a singlemachine-infinite bus system.

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