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문제 정의
- 이에 따르면 전압변동은 풍속, 즉 풍력발전기 출력과 등가 유효 임피던스 (Zeffect)에 비례한다. 또한 본 논문에서는 풍력발전기의 연계로 인한 전압 상승을 억제하기 위한 대책으로 무효전력을 이용한 보상법을 제시하고 이 때 필요한 무효전력량을 수식으로 계산하였다.
- 대상 전력 계통에 기존 발전기 이외의 다른 전원은 없고 모두 수동 부하라고 가정하면 어떠한 형태로 연결된 수동 부하이던 간에 계통연계 지점에서 등가화 된 하나의 임피던스로 모델링이 가능하다. 본 논문에서는 충청남도 보령의 실제 삽시도 계통을 모델로 선 로의 종류와 변압기등의 데이터를 제공받아 발전소와 풍력발전기 사이의 임피던스를 모델링하였다.[3],[4] 풍력 발전기의 최종 출력단에 설치된 계통연계 인버터는 2.
- 본 논문에서는 풍력발전기가 계통에 연계되었을 때 유효전력 출력에 따라서 전압변동이 발생하는 원인을 분석하였다. 이에 따르면 전압변동은 풍속, 즉 풍력발전기 출력과 등가 유효 임피던스 (Zeffect)에 비례한다.
가설 설정
- 2.2절에서 풍력발전기의 연계로 인한 전압변동은 임피던스가 존재하는 한 불가피하다. 그림 4는 전압변동이 발생하였을 경우 무효전력 보상을 통한 전압변동의 저감을 나타낸다.
- 즉, 입력에 출력정보가 필요한 형태로 맞물려있다. 따라서 본 논문에서는 전압변동량 계산을 간략화하기 위하여 IWT가 초기 전압값 VPCC0와 같은 위상에 있다고 가정한다. 전압이 VPCC0에서 VPCC로 변동하는 것에 의해 발생하는 위상차이가 충분히 작다고 가정하여 다음과 같이 전압 변동량을 벡터 해석적으로 구하는 방법을 제시하였다.
- 까지 포함된 것으로 간주한다. 이 때 풍력 발전기는 PLL 기능을 내장하고 있으므로 VPCC의 위상을 측정하여 항상 같은 위상의 전류 IWT를 출력한다고 가정하면 이 때 풍력발전기의 역률은 1이다. 여기서 VPCC0는 풍력발전기 출력전류가 영인 경우 (IWT=0)의 PCC전압을 의미한다.
- 따라서 본 논문에서는 전압변동량 계산을 간략화하기 위하여 IWT가 초기 전압값 VPCC0와 같은 위상에 있다고 가정한다. 전압이 VPCC0에서 VPCC로 변동하는 것에 의해 발생하는 위상차이가 충분히 작다고 가정하여 다음과 같이 전압 변동량을 벡터 해석적으로 구하는 방법을 제시하였다. 이를 그림으로 표현하면 그림 3과 같으며 VPCC0벡터의 위상각을 기준으로 설정하면 VPCC0벡터는 식 (7)과 같은 크기와 위상을 가지는 벡터로 표현 가능하다.
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