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산업 및 경제 발전으로 인해 매년 총 전력 수요가 점차 증가하고 있으며, 이에따라 발전 공급 또한 지속적으로 확대되고 있다. 국내 전력 수요는 인구가 밀집된 수도권 및 남동부 지역에 집중되어있다. 그러나 대규모 발전소가 해안에 위치하기 때문에 대도시 지역의 전력 공급을 위하여 장거리 송전이 필수적이다. 추가적인 송전선로는 해결책이 될 수 있지만, 송전선로를 확장하여 공급을 증가시키는 방법은 경제적 효율성, 부지 조성, 환경 문제 및 주민갈등과 같은 다양한 문제를 야기 할 수 있다. 새로운 송전선로 건설에 대한 규제가 증가함에 따라 기술 방식을 통해 기존의 송전선로의 이용률을 높일 수 있는 ...

산업 및 경제 발전으로 인해 매년 총 전력 수요가 점차 증가하고 있으며, 이에따라 발전 공급 또한 지속적으로 확대되고 있다. 국내 전력 수요는 인구가 밀집된 수도권 및 남동부 지역에 집중되어있다. 그러나 대규모 발전소가 해안에 위치하기 때문에 대도시 지역의 전력 공급을 위하여 장거리 송전이 필수적이다. 추가적인 송전선로는 해결책이 될 수 있지만, 송전선로를 확장하여 공급을 증가시키는 방법은 경제적 효율성, 부지 조성, 환경 문제 및 주민갈등과 같은 다양한 문제를 야기 할 수 있다. 새로운 송전선로 건설에 대한 규제가 증가함에 따라 기술 방식을 통해 기존의 송전선로의 이용률을 높일 수 있는 FACTS (Flexible AC Transmission System) 설비의 연구 및 상용화가 활발히 이루어지고 있다.
사이리스터 제어 직렬 커패시터 (TCSC)는 FACTS 제품군에서 가장 중요한 소자 중 하나이다. TCSC는 송전선로에서 전력 전달 능력을 높이기 위해 사이리스터 제어를 통해 임피던스를 조정하는 효과적인 장치이다. 또한 유연하고 신속한 제어를 통해 동력 진동 감쇠 및 차 동기 공진 완화와 같은 장점을 제공한다.
한국 전력 공사는 수도권 송전 능력을 향상시키기 위해 345kV 송전 구간 (신영주, 신제천)에 TCSC를 설치하는 방안을 검토 중이다. TCSC를 설치하기 전에 기존의 전력 시스템에 대한 TCSC의 효과를 연구 할 필요가 있다.
본 논문은 TCSC를 한국의 실제 시스템에 적용하였을 때 발생하는 영향성을 검토하였다. TCSC는 실제 시스템 적용을 확인하기 위해 신제천 및 신영주의 회선 상수를 기반으로 설계되었다. 정확한 시뮬레이션을 위해 실제 한국 그리드 시스템을 기반으로 한 전력망 데이터가 PSCAD / EMTDC로 구현되었으며 TCSC 회로와 컨트롤러 및 송전선로가 모델링되었다. 모델링된 TCSC 시스템을 사용하여 시나리오에 따라 계통에 작용하는 영향을 분석하였다. 또한 TCSC 시스템의 설치로 인하여 발생할 수 있는 차단기 TRV 문제에 대하여 분석되었으며 이를 해결하기 위한 보호방식이 제안되었다.
본 논문을 통하여 분석된 결과는 실제 계통에 TCSC 시스템을 도입할 때 발생가능한 영향에 대하여 확인할 수 있는 기초자료로 사용 될 수 있으며 직렬 커패시터 삽입으로 인한 차단기 TRV증가 문제에 해결방식으로 사용될 수 있을 것이라 생각된다.

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