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STATCOM을 이용한 풍력단지가 연계된 전력계통의 과도안정도 향상
Transient Stability Enhancement of Power System Connected to a Wind Farm Using STATCOM 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.16 no.6, 2015년, pp.4115 - 4120  

서규석 (거제대학교 선박전기과) ,  박지호 (거제대학교 선박전기과)

초록
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풍력단지가 연계된 전력계통의 과도안정도를 보장하기 위해서는 전력계통과 풍력단지의 접속점에 풍력발전기가 충분한 무효전력을 공급할 수 있어야 한다. 하지만 개별의 풍력터빈은 안정도를 유지하기 위한 충분한 무효전력 공급능력을 가지지 못한다. 또한 풍력단지와 접속점 사이의 케이블은 리액턴스가 크고 이에 따른 무효전력 손실도 크다. STATCOM(Static Synchronous Compensator)은 고속으로 동작할 수 있고 충분한 무효전력을 공급할 능력을 가지고 있기 때문에 과도안정도를 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 풍력단지가 연계된 전력계통의 과도안정도 향상에 있어서 STATCOM의 유효성을 보인다. 접속점에 STATCOM을 설치하고 동적 모의를 한 결과 과도 안정도가 향상되는 결과를 얻을 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

To ensure the transient stability of power system connected to a wind farm, wind power plant must be able to supply reactive power at the point of the common coupling(PCC). The reactive power capability of each individual wind turbine may not sufficient to maintain stability. Also, there are large r...

주제어

#Transient Stability   #STATCOM   #Reactive Power   #PCC  

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

문제 정의

  • 기존의 전력계통에 풍력단지를 연계할 때 발생할 수 있는 과도안정도의 약화문제를 본 논문에서는 연계점에 STATCOM을 설치하여 과도안정도를 향상시키는 방안을 모의 하였다. 과도안정도 약화의 주된 원인이 연계선로의 무효전력 손실이기 때문에 사고 발생 시에 무효전력을 신속하게 공급할 수 있는 STATCOM은 과도 안정도를 증진시킬 수 있다.
  • STATCOM은 풍력단지의 전력계통에 대한 연계에 있어서 비용효율과 신뢰도가 높은 신재생 풍력에너지를 제공하는데 도움을 줄 수 있다. 본 논문에서는 STATCOM을 풍력단지의 전력계통의 접속모선에 설치하여 순동무효전력을 확보함으로써 과도 안정도를 향상시키는 방안을 PSSE을 이용하여 구현하고 결과를 보인다[4].

가설 설정

  • 단 BUS3, BUS6 그리고 BUS8에 연결된 동기조상기는 터빈-조속기 모델이 없다. 부하가 가장 큰 BUS14가 시스템의 사고에 대하여 가장 민감할 것이므로 BUS14 주변 선로의 3상 단락사고를 가정하여 과도 안정도를 모의한다. BUS9와 BUS14을 연결하는 선로에 3상 단락사고를 가정했을 때 CCT는 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
풍력단지가 연계된 전력계통의 과도안정도를 저해하는 요인은? 풍력단지가 연계된 전력계통의 과도안정도를 보장하기 위해서는 전력계통과 풍력단지의 접속점에 풍력발전기가 충분한 무효전력을 공급할 수 있어야 한다. 하지만 개별의 풍력터빈은 안정도를 유지하기 위한 충분한 무효전력 공급능력을 가지지 못한다. 또한 풍력단지와 접속점 사이의 케이블은 리액턴스가 크고 이에 따른 무효전력 손실도 크다. STATCOM(Static Synchronous Compensator)은 고속으로 동작할 수 있고 충분한 무효전력을 공급할 능력을 가지고 있기 때문에 과도안정도를 향상시킬 수 있다.
풍력단지가 연계된 전력계통의 과도안정도를 보장하기 위해서는 어떻게 되어야 하는가? 풍력단지가 연계된 전력계통의 과도안정도를 보장하기 위해서는 전력계통과 풍력단지의 접속점에 풍력발전기가 충분한 무효전력을 공급할 수 있어야 한다. 하지만 개별의 풍력터빈은 안정도를 유지하기 위한 충분한 무효전력 공급능력을 가지지 못한다.
STATCOM의 장점은? 또한 풍력단지와 접속점 사이의 케이블은 리액턴스가 크고 이에 따른 무효전력 손실도 크다. STATCOM(Static Synchronous Compensator)은 고속으로 동작할 수 있고 충분한 무효전력을 공급할 능력을 가지고 있기 때문에 과도안정도를 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 풍력단지가 연계된 전력계통의 과도안정도 향상에 있어서 STATCOM의 유효성을 보인다.
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참고문헌 (8)

  1. http://www.gwec.net/global-figures/market-forecast-2012-2016/ 

  2. E. Muljadi, C.P. Butterfield, "Wind Farm Power System Model Development," World Renewable Energy Congress VIII, Colorado, Aug-Sept 2004 

  3. J.W. Smith and D.L. Brooks," Voltage impacts of distributed wind generation on rural feeders," in Proc. IEEE PES transmiss. Distrib. Conf. Exhib., Oct. 28-Nov. 2, 2001, vol. 1, pp 492-497 DOI: http://dx.doi.org/10.1109/TDC.2001.971283 

    crossref

  4. "PSSE-32 Program Application Guide Vol. 1", Shaw Power Technologies Inc. 

  5. X.P. Zhang, C. Rehtanz, B. Pal "Flexible AC Transmission Systems: Modeling and Control", Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006. 

  6. J.H. Park and Y.S. Baek "Coordination Control of Voltage Between STATCOM and Reactive Power Compensation Devices in Steady-State", Journal of Electrical Engineering & Technology Vol.7 No. 5, pp. 689-697, 2012 DOI: http://dx.doi.org/10.5370/JEET.2012.7.5.689 

    원문보기 상세보기 crossref

  7. "Power Systems Test Case Archive - IEEE 14 Bus Power Flow Test Cases", https://www.ee.washington.edu/research/pstca/ 

  8. J.D. Glover, M. S. Sarma and T. J. Overbye "Power Sytem: Analysis and Design", CENGAGE Learning, 4th Edition, 2010. 

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