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협조 제어를 이용한 분산전원 연계 배전계통의 전압조정 방식 개발
Development of a Coordinated Voltage Regulation Scheme in Distribution Networks with Multiple Distributed Generations 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.66 no.9, 2017년, pp.1309 - 1316  

오윤식 (Dept. of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University) ,  조규정 (Dept. of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University) ,  김민성 (Dept. of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University) ,  김지수 (Dept. of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University) ,  김철환 (Dept. of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

As penetration level of Distributed Generations (DGs) on weak distribution networks gets higher, voltage rise problem can often occur due to reverse power which is not expected in conventional distribution networks. It, however, cannot be effectively solved by using conventional voltage regulating d...

주제어

#Coordinated control   #Distributed generation   #Distribution system   #Voltage regulation  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 종래 및 분산전원 연계 배전계통의 전압변동 및 조정 방식이 분석되었으며, 전압조정 기기들의 특성을 고려한 분산전원과 OLTC 간의 협조 제어 기법이 제안되었다. 제안된 협조 제어 기법은 배전계통의 전압위반 노드의 수에 기초하여 전압조정 참여 우선순위를 결정하며, 이를 통해 조정 기기들의 동시 동작을 방지함으로써 분산전원의 불필요한 출력 조정 및 OLTC의 과도한 탭 동작을 방지한다.
  • 본 논문은 대용량 분산전원의 연계로 인해 발생 가능한 배전계통의 전압상승 문제를 효과적으로 해결하기 위해 OLTC와 분산전원의 협조 제어에 기반한 전압조정 방식을 제안하였다. 제안된 협조 제어 기법은 전압조정 기기들의 특성에 기초하여 전압조정 참여 우선순위를 결정하며, 이를 통해 조정 기기들의 동시 동작을 방지함으로써 분산전원의 불필요한 출력 조정 및 OLTC의 과도한 탭 동작을 방지할 수 있다.

가설 설정

  • 1절에서 기술된 원리를 이용한 OLTC와 분산전원의 협조 제어는 그림 7에 나타난다. 우측에서 좌측으로 갈수록 전압상승의 정도가 심각함을 의미하며, 총 m개의 전압 위반 노드를 가정한다. OLTC는 큰 전압조정 효과를 보장하기 위해 n개 이상의 전압 위반 노드 발생 시에만 동작하며, OLTC는 전압 위반 노드의 수를 n개 미만으로 줄이기 위해 탭 동작을 수행할 것이다.
  • 그림 4는 분산전원 계통 연계용 인버터의 유효 및 무효전력제어 원리를 나타낸다. 인버터의 정격 용량은 반원으로 표현되며 정상 조건하의 인버터는 고정된 역률을 가지고 운전된다. 하지만 연계점 전압이 규정범위를 벗어날 경우, 인버터는 무효전력 혹은 유효전력, 역률 등을 제어하여 능동적으로 연계점 전압을 제어할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
분산전원에서 기존기기들과의 협조 제어를 이용한 새로운 전압조정 방식 개발은 왜 필요한가? 하지만 기상 조건에 의해 쉽게 영향을 받을 수 있는 풍력 발전 및 태양광 발전의 간헐적인 출력 특성으로 인해 On-load Tap Changer (OLTC), Step Voltage Regulator (SVR), 커패시터 뱅크 등과 같은 종래의 전압조정 기기들의 효율적인 동작을 더 이상 기대하기 어려운 실정이다[5-6]. 계통 연계용 인버터의 출력 제어를 통한 분산전원의 전압조정 참여가 하나의 대안이 될 수 있지만, 기존 전압조정 기기들과의 협조 제어가 수립되지 않는다면 과도한 조정 동작 등의 문제를 야기할 수 있다. 따라서 기존기기들과의 협조 제어를 이용한 새로운 전압조정 방식 개발이 필요하다.
전압변동에 영향을 주는 요소는 무엇인가? 식 (1)을 통해 알 수 있듯이, 종래의 배전계통의 전압변동은 단방향 조류 특성으로 인해 항상 전압강하(ΔV 는 +의 값을 가짐)의 형태로 나타난다. 또한, 전압변동은 선로의 등가임피던스(R, X) 및 선로를 통해 공급되는 부하의 유효(P) 및 무효전력(Q)에 의해 크게 영향을 받는다. 즉, 선로가 길어지고 수전단에 위치한 부하의 크기가 증가할수록 배전계통의 전압강하 현상이 크게 발생한다.
분산전원의 배전계통 연계를 가로막는 장애물은 무엇인가? 화석연료의 높은 사용량으로 인해 기후 변화 및 지구온난화의 영향이 직접적으로 인류에게 미치기 시작함에 따라 화석연료의사용량을 줄임과 동시에 신재생에너지를 이용한 분산전원(Distributed Generation, DG)의 설치 및 이용에 대한 관심이 전 세계적으로 고조되고 있으며, 특히 배전계통에 신재생에너지인 풍력 발전, 태양광 발전 및 소형 열병합 발전 등 중소규모 전원을 분산 배치하는 분산전원 도입이 점점 증가하고 있는 추세이다[1-2]. 이러한 분산전원의 배전계통 연계는 계속해서 증가할 것으로 예상되지만 현재의 배전계통 인프라와 운영방식에서 대용량분산전원을 수용하기 위해서는 한계가 존재하며, 발생 가능한 기술적 문제로는 규정전압 이탈, 보호협조 저해, 단락용량 증대, 전기품질 저하, 단독운전에 의한 계통운영의 안전성 저하 등을 예로 들 수 있다[3-4].
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참고문헌 (14)

  1. CIGRE WG B5.34, The Impact of Renewable Energy Sources and Distributed Generation on Substation Protection and Automation, August 2010 

  2. Brahma S, Girgis A., "Microprocessor-based reclosing to coordinate fuse and recloser in a system with high penetration of distributed generation," IEEE power engineering society winter meeting, 2002 

  3. CIGRE WG B5/C6.26/CIRED, Protection of Distribution Systems with Distributed Energy Resources, March 2015. 

  4. I. Xyngi, A. Ishchenko, M. Popov, L. Van der Sluis, "Transient Stability Analysis of a Distribution Network With Distributed Generators," IEEE Transactions on Power Systems, vol. 24, no. 2, pp.1102-1104, May 2009. 

    상세보기 crossref

  5. D. Ranamuka, A. P. Agalgaonkar, K. M. Muttaqi, "Online Voltage Control in Distribution Systems with Multiple Voltage Regulating Devices," IEEE Transactionson Sustainable Energy, vol. 5, no. 2, pp. 617-628, 2014. 

    상세보기 crossref

  6. Xiaohu Liu, A. Aichhorn, L. Liu, H. Li, "Coordinated Control of Distributed Energy Storage System with Tap Changer Transformers for Voltage Rise Mitigation under High Photovoltaic Penetration," IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 3, no. 2, pp. 897-906, 2012. 

    상세보기 crossref

  7. M. A. Mahmud, M. J. Hossain, H. R. Pota, "Analysis of Voltage Rise Effect on Distribution Network with Distributed Generation," The 18th IFAC World Congress, vol. 44, iss. 1, pp. 14796-14801, 2011. 

  8. E. M. Lee et al., "A Study on the Optimal Introduction of Step Voltage Regulator(SVR) in Distribution Feeders" The Transactions of the KIEE, vol. 53A, no. 11, pp. 610-618, 2004. 

  9. Yasuhiro hayashi, "Determination of Optimal Sending Voltage Profile in Distribution Systems with Distributed Generators", Electrical Engineering in Japan, Vol. 161, No. 2, 2007 

    상세보기

  10. IEEE Std. 1547.2, IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems, 2008. 

  11. EPRI, Common Functions for Smart Inverters, Version 3, Feb. 2014. 

  12. C. Kang, H. S. Shin, J. F. Moon, G. H. Choe, J. C. Kim, "An Improved Voltage Regulation Method in Power Distribution System Interconnected Multiple PV Systems," Journal of KIIEE, vol. 23, no. 2, pp. 53-61, 2009. 

  13. S. Conti, S. Raiti, G. Vagliasindi, "Voltage Sensitivity Analysis in Radial MV Distribution Networks using Constant Current Models," in Proc. IEEE Int. Symp. Ind. Electron, 2010. 

  14. Y. S. Oh et al., "Modeling of Practical Photovoltaic Generation System using Controllable Current Source based Inverter", The Transactions of the KIEE, vol. 65, no. 8, pp. 1340-1346, 2016. 

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