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제주계통에서 동기조상기 기동에 따른 전압안정도 영향 검토
Analysis of Impact on Voltage Stability by Starting Synchronous Condenser in Jeju AC Network 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.64 no.1, 2015년, pp.23 - 28  

최순호 (Power Transmission Laboratory, KEPCO Research Institute) ,  이성두 (Power Transmission Laboratory, KEPCO Research Institute) ,  김찬기 (Power Transmission Laboratory, KEPCO Research Institute)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Two old synchronous condensers in Jeju are being replaced by new machines to operate Jeju AC network with Haenam-Jeju HVDC system stably. Before new synchronous condensers operate on site, voltage stability analysis is conducted to verify stable operation of jeju AC network. Through impedance analys...

주제어

#Synchronous condenser   #Voltage stability   #HVDC transmission  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 동기조상기를 현장에 설치하기 전에 계통에 대한 기기의 영향을 검토하기 위해 제작사에서 제공한 자료를 토대로 제주계통 및 동기조상기의 임피던스분석을 수행하였으며, 등가회로를 구성을 통해 기동시 발생할 수 있는 전압변동을 계산하였다. 그리고 실제 동기조상기의 기동시 제주계통의 AC전압에 미치는 영향을 파악하기 위하여, PSS/E 조류해석 프로그램을 이용하여 제주계통 발전기 운전 시나리오별 단락용량을 구하였고, PSCAD/ EMTDC 과도해석 프로그램을 이용하여 동기조상기 기동에 따른 전압변동을 해석하여 안정도를 검토하였다.

가설 설정

  • 제주지역 전력계통내 발전기 운전 시나리오별 단락용량을 구하기 위해 PSS/E 프로그램을 이용하여 고장계산을 수행하였으며, 결과를 표 6에 나타내었다. 제주변환소의 동기조상기는 투입전으로 가정하였다[7].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전류형 HVDC의 역할은? 전류형 HVDC는 사이리스터 반도체소자를 이용하여, AC/DC전력을 변환하기 때문에 DC전력량의 약50~60%에 해당하는 무효전력을 AC계통으로부터 흡수한다. 이러한 무효전력의 흡수는 HVDC 송전용량이 증가함에 따라 함께 증가하며, 따라서 무효전력의 보상을 목적으로 HVDC 연계 모선에 콘덴서, 동기조상기, FACTS와 같은 무효전력 보상장치를 설치한다.
동기조상기의 운전방식은 어떠하며, 주요 장점은 무엇인가? 동기조상기의 운전방식은 일반적인 동기기와 동일하다. 여자전류를 증가시킴으로써 계통에 무효전력을 공급하며, 반대로 여자전류의 감소를 통해 무효전력을 흡수하기도 한다. 주요 장점은 DC 여자전류의 제어를 통해 무효전력 공급/흡수량을 쉽게 조절할 수 있다는 것이다. 그리고 기기의 회전자에 저장된 운동에너지는 전기아크로와 같은 급격한 진동 부하나 단락회로 동안에 전력계통의 주파수를 안정화하는데 도움을 줄 수도 있다.
동기조상기와 동기전동기의 차이점은? 동기조상기는 기계적으로 동기전동기와 같은 설비지만 동기전동기가 전기에너지와 기계에너지간의 변환을 목적으로 하는 것과 달리, 동기조상기는 전기에너지의 조정을 통해 전력계통의 전압/무효전력을 조정하는 것이 목적이다. 동기기를 무부하상태로 운전하면서 AVR에서 동기조상기의 계자전압을 제어하여 무효전력을 공급/흡수하는 방식을 사용하며, 계통의 전압을 조정하거나 역률을 개선할 수 있고, 콘덴서와 비교하여 모선 전압이 낮은 경우에도 무효전력 공급능력이 우수한 장점이 있다.
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참고문헌 (7)

  1. B. H. Jang, J. S. Yoon, J. Y. Han, J. W. Shim, S. K. Kang, B. J. Lee, “The Affections of System Stability on Replacing the Synchronous Condenser in Jeju Island”, Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers Vol. 56, No. 10, pp. 1715~1720, 2007 

  2. P. Kunder, "Power System Stability and Control", McGraw-Hill, 1994 

  3. "Jeju Synchronous Condenser Report", GE Power Conversion, 2012 

  4. W. J. Horvath, “Concepts, Configurations, & Benefits of Motor Starting and Operation with MV AC Adjustable Speed Drives”, IEEE-IAS Cement Industry Committee, 2008 

  5. “Technical note : Starting methods for AC motors”, ABB, 2010 

  6. B. Larry, I. Jim, “Starting Large Motors from an Onan Engine-Generator Set”, Onan Corporation, 1997 

  7. S. Y. Lee, “A Study on the operating strategies of Multi-Infeed HVDC system related to the Jeju power system in the future”, Thesis of Master's degree, Korea University, 2013 

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