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문제 정의
- 본 논문에서는 우리나라 저주파수 부하차단 프로그램의 현황을 조사하고, 현재까지 사용되고 있는 UFR 부하차단방식과 새로운 UFR 부하차단 방식을 비교하였다.
- 본 논문에서는 현재 운영되고 있는 저주파부하차단방식에 대한 문제점과 계통규모 및 용량이 2배 이상 커진 계통에 적합한 적정 부하차단방식을 제안함으로써 전력수급 불안정 및 외란 발생 등에 의하여 계통 주파수 저하시 주파수를 조속히 회복시킬 수 있는 방안을 마련하였다. 특히, 최대상정고장, 최대과부하율, 최대유지주파수, 최대차단부하 및 최종 회복주파수 등을 계산함으로써 단계별 저주파수 차단 적정치와 차단량을 결정하였다.
- 0Hz로 회복하는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 목표치 선정 기준은 최저주파수의 경우, 주파수 저하에 의한 발전기 2차 탈락(울진 N/P #1,2 Gen 57.7Hz에서 RCP 트립)을 방지하기 위한 기준이다. 또한, 주파수 저하 시 발전소 터빈 블레이드 운전가능시간을 고려하여 최대상정 고장 시 59.
- 우리나라의 UFR(under frequency relay)에 의한 부하차단방식은 1985년 3월 이후, 고리 #3 Gen 계통 병입시 검토하여 계통출력의 47%를 적정차단 부하량으로 결정하여 시행하였고, 1992년 말 이후, 계통출력의 증가 및 다수 대용량 발전기의 계통 병입 등 주파수변화에 영향을 미치는 제반계통조건이 변동됨에 따라 재검토 후 최적의 UFR 차단 방식을 적용하며 계통전원 탈락시 계통주파수의 조기 회복으로 계통안정 운전에 만전을 기하도록 하고 있다. 현재의 적용하고 있는 부하차단 방식은 최저주파수를 57.8Hz, 최종 회복 주파수를 59.0Hz, 단 특정율의 발전력 탈락 시 58.8 - 59.0Hz로 회복하는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 목표치 선정 기준은 최저주파수의 경우, 주파수 저하에 의한 발전기 2차 탈락(울진 N/P #1,2 Gen 57.
가설 설정
- ■ 765kV 선로와 345kV 선로의 단계적인 상정고장을 검토한다. 다음의 계통도를 참고하면 신서산-신안성 765kV 선로고장 후 단계적인(Cascading) 상정고장으로 아산-화성 345kV 선로 탈락 사고 발생을 가정한다.
- 최대수요시 복합발전은 수도권에서 운전될 것이기 때문에 보령C/C (1,800MW)와 평택C/C(480MW)를 제외한 최대용량은 12,400MW 이다. 최대용량의 90%로 운전한다고 가정하면 최대상정고장과 관련된 발전탈락량은 2,400*90%= 11,160MW로 가정할 수 있다. 2007년 최대부하 62,285MW에 대하여 약 17.
- 최종회복 주파수는 부하차단이 시작되는 주파수 보다 커야할 것이다.
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