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전력회사 관점의 배전계통 경제형 PQM 시스템 구축방안
A Study on the Economical PQMS of the Utility Distribution Power System 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.59 no.9, 2010년, pp.1523 - 1529  

박용업 (한국전력공사 전력연구원) ,  이건행 (한국전력공사 전력연구원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper describes the distribution power system econimical PQMS(Power quality monitoring system) of Utility. Recently, the korea power quality standard has been established based on the IEC Std. By IEC Std., the power quality assessment point is measured in PCC(Point of common coupling). In this ...

주제어

#Economical PQMS   #Harmonic   #Voltage Sag   #IEC 61000 Std  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 배전계통의 고조파전압은 시스템 적용 및 확장이 용이한 변전소의 모선 및 배전선로의 인출점에서 측정하는 것이 가장 적합하다. 또한 본 논문에서는 IEC에서 제시하는 고조파 측정절차에 적합하면서 통신 및 FFT 연산을 최소화 할수 있는 파형중첩 기법 및 시스템을 제시하였다. 파형중첩을 이용하여 사용자가 지정한 시간동안의 대표파형 1개만 산출하여 서버에서 FFT를 수행하고, 고조파 및 순간전압강하의 특성을 감안하여 모선단위의 위치별 전압, 전류 측정채널을 구축하여 경제적인 전기품질 상시 모니터링 시스템을 설계하였다.
  • 본 논문에서는 국제규격에 부합한 전력회사 배전계통의 경제형 PQM 시스템 구축 방안을 제시하였다. 배전계통의 고조파전류는 위상차에 따른 상쇄효과로 인하여 선로 위치 별로 고조파전압의 일정한 변동패턴이 발생하지 않는다.
  • 따라서 이와 같은 대규모 구축비용및 통신문제 때문에 전력회사에서는 PQM 구축을 통한 상시 모니터링이 현실적으로 불가능하다. 본 논문은 전력회사 관점에서 현장여건이 고려된 경제적인 PQM 시스템 구축을 통하여 배전계통의 전기품질 상시 모니터링 및 데이터 취득이 가능한 방법을 제안하였다.
  • 본 절에서는 IEC 및 IEEE에서 규정하고 있는 고조파 관리기준에 대한 개요를 설명하였다.
  • 본 절에서는 순간전압강하의 측정조건 및 경제적인 PQM 시스템 구축방안에 대하여 기술하였다.

가설 설정

  • 이와 같은 실측정 사례는 배전선로에서 일반적으로 나타나고 있는 현상으로서, 배전계통 고조파전압의 최악조건을 선정하기 위하여 선로 말단의 측정값을 적용하는 것은 적합하지 않다. 따라서 송전계통을 포함한 전체 전력계통 측면에서 볼 때각 배전선로가 고조파 발생원이 될 수 있으므로 선로인출점을 PCC로 가정할 수 있다. 또한 배전선로 인출점은 전력계통 보호계전기 동작을 위한 PT/CT가 구비되어 있어, 결국 PQM 시스템 적용 및 측정이 용이한 변전소 2차측 모선 및 배전선로 인출점에서 모니터링 하는 것이 가장 적합하다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
IEC 규격에 의하면 전기품질 평가를 위한 측정은 어디에서 수행해야 하는가? 현재 국내 전기품질 관리기준은 IEC 규격에 근거하여 제․개정 작업을 진행중이며, 이 중 일부는 국가규격으로 고시가 완료된 상태이다[1]. IEC 규격에 의하면 전기품질 평가를 위한 측정은 수용가 인입점(PCC)에서 수행해야 하는데, 이럴 경우 전력회사는 전기품질을 관리하기 위해서 배전계통의 모든 수용가 인입점에 PQM(Power Quality Monitoring) 시스템을 구축해야 하고, 관련규격에 적합한 데이터를 취득 하기 위하여 고성능의 연산기능과 정밀도를 구비한 고가의 장비가 필요하게 된다. 따라서 이와 같은 대규모 구축비용및 통신문제 때문에 전력회사에서는 PQM 구축을 통한 상시 모니터링이 현실적으로 불가능하다.
IEC에서 전력계통의 특정지점에서 설정된 전압경계값 이하로 전압이 급격히 감소하는 현상으로 정의하고 있는 순간전압강하는 무엇과 관련있는가? IEC에서 순간전압강하는 전력계통의 특정지점에서 설정 된 전압경계값 이하로 전압이 급격히 감소하는 현상으로 정의하고 있다. 일반적으로 순간전압강하는 단락고장 또는 대용량 부하의 구동과 같이 급격한 전류증가의 발생 및 소멸과 관련되며, 전압크기와 지속시간이라는 2차원적 전자기 외란 특성을 가지고 있다. IEC 및 IEEE Std.
현재 국내 전기품질 관리기준은 어느 규격에 근거하고 있는가? 현재 국내 전기품질 관리기준은 IEC 규격에 근거하여 제․개정 작업을 진행중이며, 이 중 일부는 국가규격으로 고시가 완료된 상태이다[1]. IEC 규격에 의하면 전기품질 평가를 위한 측정은 수용가 인입점(PCC)에서 수행해야 하는데, 이럴 경우 전력회사는 전기품질을 관리하기 위해서 배전계통의 모든 수용가 인입점에 PQM(Power Quality Monitoring) 시스템을 구축해야 하고, 관련규격에 적합한 데이터를 취득 하기 위하여 고성능의 연산기능과 정밀도를 구비한 고가의 장비가 필요하게 된다.
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참고문헌 (9)

  1. 한국전력공사, "배전계통 고조파 관리기준 잠정(안) 및 시범적용 계획", 2009 

  2. IEC 61000-3-6 Ed 2, Assessment of harmonic emission limits for the connection of distorting installations to MV, HV and EHV power system, 2005 

  3. Electrical Power Systems Quality, Mcgraw-Hill, 1996 

  4. IEEE P519A-1996 - Guide for applying harmonic limits on power system 

  5. IEEE Std. 1159, EN50160 

  6. IEC 61000-3-7, Limits-Assessment of emission limits for fluctuating loads in MV and HV power system-Basic EMC publication 

  7. IEC/TR 61000-4-30, First Edition, Testing and measurement techniques-Power quality measurement methods, 2003 

  8. 한국전전력공사, "배전계통 플리커 관리기준 제정 및 순간전압강하 관리방안 수립", pp.32-65, 2010 

  9. Manitoba HVDC Reserch Centre, PSCAD/EMTDC Manual part(2/2), 1988 

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