초록 ▼

용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

본 논문에서는 넓은 범위의 안정영역을 확보하고 발전기의 댐핑을 향상시킬 수 있는 새로운 조속기을 제안하였다. 전력계통의 안정도는 대부분 고장기간 동안 발전기에 축적된 잉여 운동에너지에 크게 영향을 받는다. 이 잉여에너지에 대한 효과적인 제어는 전력계통 안정도를 향상시킬 수 있는 가장 직접적인 방법이다. 스팀밸브는 잉여 운동에너지를 직접 제어할 수 있는 수단이다. 기존 PID 제어 기반 조속기에서 각각의 이득상수 보다 이득상수간의 비율에 더 많은 정보가 들어 있음을 착안하여 수정된 PID 제어기를 개발하였다. 수정된 PID 제어기는 넓은 범위의 궤환 이득상수에 대해 절대적 안정성을 보장할 수 있다. 또한 확장 적분제어에 기반을 둔 조속기 제어기를 개발하였다. 확장 적분제어의 기본 아이디어는 만각소자를 이용하여 과거로부터 누적된 오차의 효과를 제거하는 것이다. 최근 탈규제 정책의 도입으로 큰 외란의 발생가능성이 높아졌고 이는 기존 조속기 제어계에 스팀밸브 위치제한, 발전율 제약조건과 같은 비선형성이 크게 작용함을 의미한다. 확장 적분제어는 큰 외란에 대해서 만족할 만한 제어 성능을 보이고 비선형을 고려한 시스템에 대해서 우수한 제어상능을 발휘한다. 본 연구에서 얻어진 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 기존 PID가 갖고 있는 조속기 제어 루프 불안을 없앨 수 있는 수정된 PID 제어기를 개발하였다. 제안된 제어기는 미분·적분궤환 이득상수가 일정한 범위내로 선택된다면 모든 크기의 주파수 조절상수 R에 대하여 안정성을 보장한다. 제안된 제어기의 성능을 근궤적법과 전력계통 적용을 통하여 검증하였다. 2) 잉여 운동에너지를 제어하는데 조속기 제어 루프를 활용하는 것이 빠르고 직접적인 수단이 될 수 있음을 분석하였다. 제안된 제어기는 기존의 전력계통 안정화 장치를 대신하여 시스템 댐핑을 향상시킬 수 있는 도구로 활용할 수 있다. 3) 망각소자를 사용하여 과거로부터 누적된 오차의 효과를 제거할 수 있는 확장 적분 제어기를 개발하였다. 조속기에 존재하는 스팀밸브 위치제한, 스팀밸브 ...

본 논문에서는 넓은 범위의 안정영역을 확보하고 발전기의 댐핑을 향상시킬 수 있는 새로운 조속기을 제안하였다. 전력계통의 안정도는 대부분 고장기간 동안 발전기에 축적된 잉여 운동에너지에 크게 영향을 받는다. 이 잉여에너지에 대한 효과적인 제어는 전력계통 안정도를 향상시킬 수 있는 가장 직접적인 방법이다. 스팀밸브는 잉여 운동에너지를 직접 제어할 수 있는 수단이다. 기존 PID 제어 기반 조속기에서 각각의 이득상수 보다 이득상수간의 비율에 더 많은 정보가 들어 있음을 착안하여 수정된 PID 제어기를 개발하였다. 수정된 PID 제어기는 넓은 범위의 궤환 이득상수에 대해 절대적 안정성을 보장할 수 있다. 또한 확장 적분제어에 기반을 둔 조속기 제어기를 개발하였다. 확장 적분제어의 기본 아이디어는 만각소자를 이용하여 과거로부터 누적된 오차의 효과를 제거하는 것이다. 최근 탈규제 정책의 도입으로 큰 외란의 발생가능성이 높아졌고 이는 기존 조속기 제어계에 스팀밸브 위치제한, 발전율 제약조건과 같은 비선형성이 크게 작용함을 의미한다. 확장 적분제어는 큰 외란에 대해서 만족할 만한 제어 성능을 보이고 비선형을 고려한 시스템에 대해서 우수한 제어상능을 발휘한다. 본 연구에서 얻어진 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 기존 PID가 갖고 있는 조속기 제어 루프 불안을 없앨 수 있는 수정된 PID 제어기를 개발하였다. 제안된 제어기는 미분·적분궤환 이득상수가 일정한 범위내로 선택된다면 모든 크기의 주파수 조절상수 R에 대하여 안정성을 보장한다. 제안된 제어기의 성능을 근궤적법과 전력계통 적용을 통하여 검증하였다. 2) 잉여 운동에너지를 제어하는데 조속기 제어 루프를 활용하는 것이 빠르고 직접적인 수단이 될 수 있음을 분석하였다. 제안된 제어기는 기존의 전력계통 안정화 장치를 대신하여 시스템 댐핑을 향상시킬 수 있는 도구로 활용할 수 있다. 3) 망각소자를 사용하여 과거로부터 누적된 오차의 효과를 제거할 수 있는 확장 적분 제어기를 개발하였다. 조속기에 존재하는 스팀밸브 위치제한, 스팀밸브 속도제한, 그리고 발전율 제약과 같은 비선형성을 고려한 모델에 대해 적용 가능하다. 지수형태의 망각소자를 사용하여 모의실험을 한 결과 비선형계통에 대해 우수한 제어성능을 나타내었다. 4) 발전율 제약조건에 대한 새로운 모델을 제시하였다. 고압터빈에는 스팀 여유분이 존재하기 때문에 최초 수십 초 동안에 발전기 정격 출력의 1.2pu 정도까지 출력을 증가시킬 수 있다. 압력이 일정 수준 이하로 내려간 후에야 발전율 제약 조건의 영향을 받아야 한다. 이와 같은 고찰을 바탕으로 새로운 모델을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper proposes a new governor control scheme based on a modified PID controller which guarantees the wide-range stability and improve the generator's damping. The power system stability mostly depends on the surplus kinetic energy which is stored in the generator during the fault period. The ef...

This paper proposes a new governor control scheme based on a modified PID controller which guarantees the wide-range stability and improve the generator's damping. The power system stability mostly depends on the surplus kinetic energy which is stored in the generator during the fault period. The effective control of the surplus energy can be most direct method to achieve the system stabilization. The steam valve control is the most direct method to control the surplus kinetic energy. By observing the fact that the ratios between PID gains have more information than the individual gains, a modified PID controller is proposed. The modified PID controller guarantees the stability of the LFC loop for the wide control ranges of PID feedback gains. In addition, this paper presents and an extended integral controller of LFC scheme. The key idea of the extended integral control is using a forgetting factor to reduce the effects of the error in the past. With regard to the deregulated system operation, frequent on-off control capacity load units may bring about a problem that large amount of power disturbance makes the cutoff effects due to the value position limits more significant, which has seldom been experienced before. The extended integral controller yields adequate control performance for the system with the consideration of the nonlinearities such as steam value position limit, steam value rate limits, and Generation Rate Constraints(GRC). The main results are summarized as follows: 1) A new modified PID controller is proposed in order to remove the system instability that the increase in frequency feedback gain results in. The proposed controller guarantees the wide-range stability boundary for any change of the frequency regulation R if the differential and integral feedback gains are chosen in the proper range. 2) This study makes it clear that utilization of the LFC loop can be the most direct method to control the surplus kinetic energy. Since it improves the system damping remarkably, the proposed controller has some possibility to repalce the conventional PSS. 3) An extended integral controller is developed and applied tp LFC scheme with the presence of GRC in order to get rid of overshoot of the conventional PI controller. The key idea of the extended integral control is using a decaying factor to reduce the effects of the error in the past. The forgetting factor is assumed to be given in the form of an exponential decaying functions. The computer simulation shows that the extended integral controller yields much better control performance than the conventional one for the speed-governor system with singularities. 4) This study provides a new consideration of characteristics of GRC. Since the temperature and pressure in the High Pressure turbine are normally very high with some margin, it is possible to increase generation power up to 1.2pu of normal power during the first tens of seconds. After the generation power has reached this marginal upper bound, the power increase of the turbine should be restricted by the GRC.

주제어