[논문]고압 수용가의 고조파 방출 한계 평가

왕용필; 김세동; 전영수; 주석민

doi:10.5207/jieie.2008.22.12.110

고압 수용가의 고조파 방출 한계 평가
Assessment of Harmonic Emission Limits for Customer at HV System 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.22 no.12, 2008년, pp.110 - 114

왕용필 (동아대학교 전기공학과) , 김세동 (두원공과대학 전기과) , 전영수 (한국전력공사 전력연구원 전력계통연구소) , 주석민 (창원대학교 진동내구성평가센터)

초록
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현재 국외에서는 고조파 제어 및 유지를 위해 관리기준이 제정되어 적용되고 있는 실정이나 국내에서는 적당한 기준 및 적용절차가 없어 제대로 고조파를 관리하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 국내 송전계통의 특성에 맞으면서 국제 기준의 주요 목적을 반영할 수 있는 고조파 관리기준을 제정할 필요성이 제기되고 있다. 따라서 본 논문에서는 마이크로소프트 엑셀을 이용하여 고압 수용가의 고조파 방출 한계를 평가하는 소프트웨어를 개발하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In recent years, the standard for harmonics has established and applied in many countries. However a harmonic management has not performed for the absence of standard and procedure in Korea. For this reason, the standard establishment for harmonic based on the main purpose of international harmonic standards and property of domestic transmission system is required. This paper describes the software of assessment of harmonic emission limit for customer at HV System using Microsoft Excel.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 국외 송전계통의 공칭 전압 기준 및 임피던스 분포가 국내 송전계통과 일치하지 않기 때문에 이 알고리즘을 국내 송전계통에 바로 적용할 수 없다. 따라서 이 알고리즘을 바탕으로 국내 송전계통 실정에 맞는 알고리즘으로 보완하고, 마이크로 소프트 엑셀 프로그램을 이용하여 고압 수용가 고조파 허용치 산정 프로그램을 개발하고자 한다[5-6]. 또한 실 고압수용가를 선택하여 고조파 분포를 측정하고, 개발한 프로그램을 이용하여 고조파 방출 한계를 평가하였다.

제안 방법

2, 3장의 내용을 바탕으로 고조파 유출 허용치 산정 프로그램을 마이크로소프트 엑셀을 이용하여 완성하였다. 개발한 소프트웨어의 유용성 및 타당성을 검증하기 위하여 그림 5와 같은 실 고압수용가에 적용하였다.
고압수용가에서 실 측정한 고조파 전압 및 전류를 분포를 방출 한계치와 비교하여 그 결과를 평가한다. 그림 8-9에서는 전압 및 전류의 고조파 방출 한계를 평가하여 정상 및 초과를 평가할 수 있다.
국내 송전계통 고조파 양립성 레벨을 선정하기 위하여 IEC 61000-3-6을 토대로 국내 송전계통 전압 레벨을 저압(LV), 중압(MV), 및 고압(HV)으로 선정하고[2], 저압, 중압, 고압계통 임피던스 분포를 KnMV 및 代, 时로 구분하여 표 1과 같이 요약하였다.
국내 송전계통 전압별 임피던스를 이용하여 국제고조파 관리 기준인 저압(LV)계통 양립성 레벨인 8[%] 로 정하고[2], PSCAD/EMTDC을 사용하여 국내 송전계통 전압별 고조파 전달 영향을 조사하였다.
국내 송전계통에 연계되어는 있는 고압 수용가에서 계통으로 유출할 수 있는 고조파 크기를 산정하는 프로그램을 IEC 61000-3-6 고조파 관리기준을 바탕으로 마이크로소프트 엑셀을 이용하여 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램의 유용성 및 타당성을 검증하기 위하여 실 고압수용가에 적용하여 고조파 방출한계를 평가하였다.
따라서 이 알고리즘을 바탕으로 국내 송전계통 실정에 맞는 알고리즘으로 보완하고, 마이크로 소프트 엑셀 프로그램을 이용하여 고압 수용가 고조파 허용치 산정 프로그램을 개발하고자 한다[5-6]. 또한 실 고압수용가를 선택하여 고조파 분포를 측정하고, 개발한 프로그램을 이용하여 고조파 방출 한계를 평가하였다.

대상 데이터

국내 송전계통 고조파 양립성 레벨을 기초로 하여 고조파 계획 레벨을 선정한다. 표 2는 IEC 61000-3-6의 양립성 및 계획레벨을 나타내었다.

데이터처리

개발하였다. 개발한 프로그램의 유용성 및 타당성을 검증하기 위하여 실 고압수용가에 적용하여 고조파 방출한계를 평가하였다. 이상의 결과 개발한 소프트웨어는 전력회사 및 수용가 실무자들이 쉽게 고조파 방출 한계를 평가할 수 있었다.

성능/효과

평가 결과 고조파 전압은 3배수 고조파 27, 39차와 우수 고조파 2, 8, 10차수가 한계치보다 초과함을 알 수 있다. 또한 전류 고조파는 3배수 고조파 15, 27차와 우수 고조파 2, 4, 10, 12, 14, 16, 18차수가 한계치보다 초과하는 것으로 평가되었다.
개발한 프로그램의 유용성 및 타당성을 검증하기 위하여 실 고압수용가에 적용하여 고조파 방출한계를 평가하였다. 이상의 결과 개발한 소프트웨어는 전력회사 및 수용가 실무자들이 쉽게 고조파 방출 한계를 평가할 수 있었다.
그림 8-9에서는 전압 및 전류의 고조파 방출 한계를 평가하여 정상 및 초과를 평가할 수 있다. 평가 결과 고조파 전압은 3배수 고조파 27, 39차와 우수 고조파 2, 8, 10차수가 한계치보다 초과함을 알 수 있다. 또한 전류 고조파는 3배수 고조파 15, 27차와 우수 고조파 2, 4, 10, 12, 14, 16, 18차수가 한계치보다 초과하는 것으로 평가되었다.

참고문헌 (6)

IEEE Std. 519, "IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems", 1992
IEC 61000-3-6 Electromagnetic Compatibility (EMC) Part 3: Limit - Section 6: Assessment of Emission Limits for Distorting Loads in MV and HV system
Engineering Recommendation G5/4, "Planning Levels for Harmonic Voltage Distortion and the Connection fo Non-Linear Equipment to Transmission Systems and Distribution Networks in the United Kingdom", 2001
Gosbell, V. J. et al, "A review of the new Australian harmonics standard AS/NZS 61000.2.0". Proceedings of AUPEC/EECON' 99, 1999, pp. 134-135
Yong Peel Wang et al, "Assessment Software of Harmonic Emission Limits for Transmission System", KIIEE, Vol. 21, No 10, pp. 134-140, 2007

원문보기 상세보기
Study on Harmonic Recommendations and Requirements for Transmission System, Final Report, 2007

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