본 논문에서는 소형화된 배전선로의 실험적 제작에 대한 연구를 수행하였다. 배전계통을 분석하여 스마트 그리드 배전계통을 모델링하였으며, 소형화된 마이크로 3상 배전계통 리클로저를 설계하였다. 마이크로 리클로저는 센서부, 주제어부 그리고 릴레이부로 설계하였으며, 주제어부는 DSP를 기반으로 입력전류로부터 고장여부를 판별하여 고장전류를 차단하도록 설계하였다. 끝으로 설계 결과를 기반으로 마이크로 3상 배전계통과 마이크로 3상 리클로저를 실험적으로 제작함으로서 기초 제작 기술을 확보하였다.
본 논문에서는 소형화된 배전선로의 실험적 제작에 대한 연구를 수행하였다. 배전계통을 분석하여 스마트 그리드 배전계통을 모델링하였으며, 소형화된 마이크로 3상 배전계통 리클로저를 설계하였다. 마이크로 리클로저는 센서부, 주제어부 그리고 릴레이부로 설계하였으며, 주제어부는 DSP를 기반으로 입력전류로부터 고장여부를 판별하여 고장전류를 차단하도록 설계하였다. 끝으로 설계 결과를 기반으로 마이크로 3상 배전계통과 마이크로 3상 리클로저를 실험적으로 제작함으로서 기초 제작 기술을 확보하였다.
In this paper, a miniaturized distribution line was experimentally made. The smart grid distribution system was modeled by analyzing the distribution system, and a miniaturized micro three phase distribution system recloser was designed. The micro recloser was designed as a sensor part, a main part ...
In this paper, a miniaturized distribution line was experimentally made. The smart grid distribution system was modeled by analyzing the distribution system, and a miniaturized micro three phase distribution system recloser was designed. The micro recloser was designed as a sensor part, a main part and a relay part, and the main part was designed to cut off the fault current by determining the fault from the input current based on the DSP. Finally, based on the results of the modeling, the micro three phase power distribution line and the micro three phase recloser were experimentally fabricated, and the basic making technology of the miniaturized micro smart grid was obtained through the making process.
In this paper, a miniaturized distribution line was experimentally made. The smart grid distribution system was modeled by analyzing the distribution system, and a miniaturized micro three phase distribution system recloser was designed. The micro recloser was designed as a sensor part, a main part and a relay part, and the main part was designed to cut off the fault current by determining the fault from the input current based on the DSP. Finally, based on the results of the modeling, the micro three phase power distribution line and the micro three phase recloser were experimentally fabricated, and the basic making technology of the miniaturized micro smart grid was obtained through the making process.
따라서 본 논문에서는 소형화된 3상 배전선로를 실험적으로 제작함으로서 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터 기초제작기술을 개발하는 것을 목적으로 한다. 배전계통을 분석하여 스마트 그리드의 배전선로 구성을 모델링하며, 소형화된 마이크로 3상 배전계통 리클로저를 설계한다.
가설 설정
일반적으로 여러 장단점에도 불구하고 측정 범위와 경제성 그리고 편이성 때문에 CT가 이용된다. 기존 리클로저는 2단 CT 회로로 구성되지만 본 논문에서는 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터의 고장전류가 최대로 수십 A로 제한되도록 설계된다는 가정 하에서 주파수 60Hz, 변류비 2500 : 1의 CT가 사용된다.
제안 방법
본 논문에서는 소형화된 배전선로의 실험적 제작에 대한 연구를 수행하였다. 배전계통을 분석하여 스마트 그리드 배전계통을 모델링하였으며, 소형화된 마이크로 3상 배전계통 리클로저를 설계하였다. 마이크로 리클로저는 센서부, 주제어부 그리고 릴레이부로 설계하였으며, 주제어부는 DSP TMS320F28335를 기반으로 입력전류로부터 고장여부를 판별하여 고장전류를 차단하도록 설계하였다.
배전계통을 분석하여 스마트 그리드 배전계통을 모델링하였으며, 소형화된 마이크로 3상 배전계통 리클로저를 설계하였다. 마이크로 리클로저는 센서부, 주제어부 그리고 릴레이부로 설계하였으며, 주제어부는 DSP TMS320F28335를 기반으로 입력전류로부터 고장여부를 판별하여 고장전류를 차단하도록 설계하였다. 끝으로 모델링 결과를 기반으로 마이크로 3상 배전계통과 마이크로 3상 리클로저를 실험적으로 제작하여 봄으로서 소형화된 마이크로 스마트 그리드 제작을 위한 기초 기술을 확보할 수 있었다.
이론/모형
본 논문에서는 DSP의 A/D 컨버터의 사양과 실제 짜여진 코딩에 맞춰 신호의 진폭과 주파수의 제한을 위해 단순한 구조로 증폭기와 2차 능동 필터를 동시에 구현하는 셀렝-키 필터를 채택하였다. 입력 임피던스가 무한대, 출력 임피던스가 제로 값을 가지는 Op-Amp의 고유한 특성을 이용해 2극의 저역 통과 필터, 고역 통과 필터, 대역 통과 필터, 대역 저지 필터, 버퍼의 응답을 구현 가능하다.
리클로저는 앞 절에서 설명된 바와 같이 보호협조 및 제어동작을 위해 기본적으로 전압과 전류 정보를 요구한다. 본 논문에서는 전류 측정에 CT(Current Transformer), 전압 측정에는 저항분압방식을 이용한 회로를 이용한다. 전류 측정을 위한 방법은 크게 전류 센서와 CT로 나눌 수 있다.
성능/효과
마이크로 리클로저는 센서부, 주제어부 그리고 릴레이부로 설계하였으며, 주제어부는 DSP TMS320F28335를 기반으로 입력전류로부터 고장여부를 판별하여 고장전류를 차단하도록 설계하였다. 끝으로 모델링 결과를 기반으로 마이크로 3상 배전계통과 마이크로 3상 리클로저를 실험적으로 제작하여 봄으로서 소형화된 마이크로 스마트 그리드 제작을 위한 기초 기술을 확보할 수 있었다.
후속연구
하지만 본 연구의 목적은 마이크로 배전선로의 상세 설계가 아닌, 실험적 기초 기술을 연구하는데 중점을 두었다. 따라서 차후, 본 연구에서 확보된 마이크로 배전선로 및 리클로저 제작 기초 기술을 기반으로, 마이크로 배전선로 및 리클로저의 상세 설계에 대한 연구가 수행될 예정이며, 더 나아가 마이크로 배전선로 및 리클로저의 프로토타입 개발을 추진할 예정이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
하나의 마이크로 배전선로와 그 선로 상에 설치되는 하나의 마이크로 리클로저 제작을 한 이유는 무엇인가?
본 연구에서는 마이크로 배전선로 제작을 위한 기초기술 개발을 목표로 한다. 따라서 하나의 마이크로 배전선로와 그 선로 상에 설치되는 하나의 마이크로 리클로저 제작하였다.
전기는 우리에게 어떤 것인가?
전기는 우리에게 없어서는 안 될 소중한 에너지원이다. 하지만 화석연료의 고갈과 지구 온난화 문제로 인해 탄소 배출을 줄이고 전력 이용률을 극대화하기 위한 노력들이 전 세계적으로 이루어지고 있으며, 그 일환으로 태양광 및 풍력 에너지와 같은 신재생 에너지들의 계통도입이 큰 관심을 받고 있다.
스마트 그리드란 무엇인가?
하지만 화석연료의 고갈과 지구 온난화 문제로 인해 탄소 배출을 줄이고 전력 이용률을 극대화하기 위한 노력들이 전 세계적으로 이루어지고 있으며, 그 일환으로 태양광 및 풍력 에너지와 같은 신재생 에너지들의 계통도입이 큰 관심을 받고 있다. 특히, 분산전원의 효율적 관리 및 전력 이용률을 극대화하기 위해, 기존의 전력망에 최근 급속한 발전을 이룬 센서기술, 마이크로프로세서 기술 그리고 통신기술등을 기반으로 하는 강력한 양방향 통신능력을 가지는 디지털 통신망을 결합한 스마트 그리드가 큰 관심을 받고 있다. 스마트 그리드는 분산전원들이 도입되어, 수지상 선로와 루프 선로가 결합된 복합 선로구조를 가짐으로서 기존의 전력망과는 다른 더욱 복잡한 전기적 현상들을 보인다.
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