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PSCAD/EMTDC를 이용한 저전압 직류 배전 시스템의 단락 고장 전류 분석
Analysis on the Short Circuit Current of a Low Voltage Direct Current(DC) Distribution System using PSCAD/EMTDC 원문보기

전기학회논문지. The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. P, v.59 no.4, 2010년, pp.473 - 476  

안재민 (전기안전연구원) ,  전정채 (전기안전연구원) ,  임용배 (전기안전연구원) ,  배석명 (전기안전연구원) ,  변길성 (고려대학교 전기공학과) ,  이경호 (삼성물산 건설부분)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we analyzed the short circuit current of a low voltage direct current distribution system. For the analysis, we performed the modeling of the low voltage direct current distribution system with a 6-pulse three-phase thyristor rectifier using the PSCAD/EMTDC, surveyed impedance of sour...

주제어

#Short Circuit Currents   #Low Voltage DC Distribution System   #PSCAD/EMTDC  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 저압 직류 배전 시스템 도입시 고장전류 변화 분석을 통하여 저압 직류 배전시스템 도입시 발생할 수 있는 문제점에 대하여 검토하고자 한다. 고장전류 분석은 보호계전기정정, 차단기 차단용량 검토, 각종 전력기기의 과전류 과전압내력 검토 및 계통안정도 검토를 위해 필요하다.
  • 본 논문에서는 저전압 직류 배전 시스템 도입에 따른 고장전류 변화를 분석하였다. 직류 배전 시스템 도입을 위하여 정류기 도입시 발생될 수 있는 문제점을 분석하기 위하여 실증시험 및 분석이 필요하나 직류 배전 시스템은 아직 보편화되지 않아 실증시험이 어려운 실정이다.
  • 본 논문에서는 저전압 직류 배전시스템의 고장전류 분석을 위하여 기존 교류 전력계통 시스템에 정류기를 적용하여 저전압 직류 배전 시스템을 구성하였으며 정류기의 내부 임피던스를 가변하여 고장전류를 분석하였다. 또한, 고장전류 분석을 위하여 전력계통 과도해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하였으며 표 1과 같은 조건으로 시뮬레이션 하였다.
  • 직류 배전 시스템 도입을 위하여 정류기 도입시 발생될 수 있는 문제점을 분석하기 위하여 실증시험 및 분석이 필요하나 직류 배전 시스템은 아직 보편화되지 않아 실증시험이 어려운 실정이다. 하지만 직류 배전 시스템을 도입을 위해 여러 연구가 진행 중이며 본 논문에서는 과도해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 직류 배전 시스템 도입에 따른 고장전류의 패턴을 분석하고자 하였다. 분석을 위하여 기존 교류전력계통의 3상 단락전류를 분석하고 정류기를 모델링 하여 저전압 직류 배전 시스템을 구성하였으며 정류기의 내부저항을 가변하여 저전압 직류배전 시스템의 단락전류를 시뮬레이션 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
정류기란? 정류기는 교류를 직류로 변환하는 기기로서 저전압 직류 배전 시스템을 구현하기 위하여 필요한 기기이다. 본 논문에서는 3상 6-펄스 사이리스터 정류기를 적용하였으며 그림 2와 같이 모델링 하였다.
기존 전력계통 시스템에서 전력이 변환될 때 전력손실을 최소화하기 위하여 어떠한 연구가 진행되고 있는가? 하지만 기존 전력계통 시스템은 교류전력계통으로 전력변환 장치를 이용하여 교류를 직류로 또는 직류를 교류로 변환함으로써 변환에 따른 전력손실이 불가피한 상황이다. 이러한 전력변환에 따른 전력손실을 최소화하기 위하여 직류 배전 시스템 도입에 대한 연구가 진행되고 있다[1,2]. 또한, 태양광 발전 및 연료전지 발전과 같은 직류를 출력하는 신재생에너지의 보급은 직류 배전 시스템 도입의 필요성을 더욱 부각시키고 있다[3].
게이트 신호 제어는 어떠한 것을 이용하여 6 펄스 신호를 발생시키는가? 또한, 6-펄스 제어를 이용하여 사이 리스터의 게이트 신호를 제어하였으며 그림 3과 같다. 게이트 신호 제어는 정류기의 입력 전압(Vab, Vbc, Vca)을 이용하여 PLL(Phase Locked Loop)에서 6 펄스 신호를 발생시키며 알파 값과 비교하여 게이트 제어 신호를 발생시킨다.
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참고문헌 (6)

  1. D Nilsson, A Sannino, "Efficiency analysis of lowand medium-voltage DC distribution system", IEEE PES., 2004 

  2. D Nilsson, "DC Distribution Systems", Division of Electric Power Engineering Department of Energy and Environment CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, Sweden, 2005 

  3. 이경호, 구경완, "구내 직류배전기술과 그린홈 구현사례", 대한전기학회, 전기의세계, vol.59, No.7, July, 2010. 

  4. 송길영, "송배전공학", 동일출판사, 2006 

  5. ANSI/IEEE C37. 010-1979 

  6. 대한전기학회, "배전시스템공학", 대한전기학회, 2006 

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