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문제 정의
- EMTDC 출력 데이터와 계산된 임피던스의 궤적을 비교하여 제안된 계산방법이 정확한지를 확인하고자 한다. 계전기 시험자는 임피던스 궤적이 특정 구간을 통과 할때 걸리는 시간을 두 전압원의 주파수로 미리 결정함으로써 전력동요 차단이나 동기 탈조 계전요소의 동특성 시험을 할 수 있다.
- 따라서 이러한 전력동요 검출 방법의 다양성을 검증할 수 있는 시험방법이 절실히 필요하면서도 현재까지는 이론에 근거를 둔 방법이 제시되지 못하였다. 본 논문에서는 임피던스 궤적의 모양과 임피던스 궤적이 움직이는 시간을 제어할 수 있는 이론에 근거를 둔 방법을 제시하고, 또한 제안된 방법을 PSCAD/EMTDC에 적용하여 그 타당성을 입증하고자 한다.
- 본 논문에서는 전력동요 검출과 동기 탈조 계전요소에 대한 동특성 시험을 하기 위해서 임피던스 궤적의 모양과 움직이는 시간을 임의적으로 변화 또는 제어할 수 있는 이론에 근거를 둔 방법을 제시하였다. 이 방법은 임피던스 R-X평면 상에서 특정 구간을 이동하는 궤적을 선정하는 방법과 임의 의 두 구간을 통과할 때 사전 설정된 속도의 궤적을 만드는 것에 주안점을 두는 것으로, 계통에서 궤적의 모양을 만드는 방법은 두 전압원의 크기와 계통 전체 임피던스로 구성되고, 궤적의 속도는 두 전압원의 주파수차이에 의해 결정된다.
- 주파수가 다른 두 전압원의 차를 구한다는 것은 페이저 해석이 불가능하므로 사전에 수치적계산이 어렵다. 본 논문은 이를 해결하였는데 두 발전기의 주파수의 차이는 주기적인 위상의 변화를 초래한다는 것에 착안하여 문제를 해결하였다. 즉, 발전기 주파수차(ZS)는 두전압원의 위상차(S)를 주기적으로 반복시킨다.
- 일반적으로 주파수가 다른 두 개의 정현함수의 계산은 페이저를 사용할 수 없으므로 계산이 어렵다. 이러한 어려움을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 두 전압원의 위상 변화는 주기적으로 변하는 점에 착안을 하여 주파수차이에 의한 궤적변화의 속도를 계산하였다.
가설 설정
- 여기서, n은 |VS1|/|VS2|, θ 는 Vsi 과 VS2의 위상차이다. 전압은 발전기 외부 단자전압이라 가정하고 발전기 소스임피던스를 무시한다면 전체 임피던스 Zt는 Zl과 같다.
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