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DC 그리드 안정성 향상을 위해 변압기형 초전도 한류기가 적용된 직류 차단 기술에 관한 연구
A Study on DC Interruption Technology using a Transformer Type Superconducting Fault Current Limiter to Improve DC Grid Stability 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.67 no.4, 2018년, pp.595 - 599  

황선호 (Dept. of Electrical Engineering, College of Engineering, Chosun University) ,  최혜원 (Dept. of Electrical Engineering, College of Engineering, Chosun University) ,  정인성 (Dept. of Electrical Engineering, College of Engineering, Chosun University) ,  최효상 (Dept. of Electrical Engineering, College of Engineering, Chosun University)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Interruption system with the transformer type superconducting fault current limiter(TSFCL) is proposed in this paper. The interruption system with a TSFCL is a technology that it maximizes the interruption function of a mechanical DC circuit breaker using a transformer and a superconducting fault cu...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 본 연구팀은 초전도 한류기를 이용하여 기계식 직류 차단기의 부담을 최소화 시켜 차단 실패의 가능성을 현저하게 낮추기 위해 TSFCL이 적용된 차단 시스템을 제안하였다. 또한 이를 PSCAD/EMTDC(Power System Computer aided Design/ㅎElectromagnetic Transients including Direct Current) 계통 해석프로그램 내에서 설계하여 고장 전류 차단 특성을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
직류 송배전에 사용되는 전력변환 장치은 어떻게 나누어 지는가? 또한 직류 송전 및 배전을 계통에 적용할 경우 이론적으로 전력전송선로에 최대 허용전류의 도통이 가능하게 되어 장거리 전력전송이 가능하게 된다. 이러한 직류 송배전에 사용되는 전력변환 장치는 크게 전류형과 전압형으로 나뉜다. 전류형은 사이리스터 기반의 전력변환 장치이고 전압형은 IGBT, GTO기반의 전력변환 장치이다.
반도체식 직류 차단기의 단점은? 반도체식 직류 차단기는 차단 시 큰 고장 전류로 인해 전력반도체 스위칭 소자들의 발열이 심하고 정상 시 스위칭 소자들로 인한 소비전력이 존재한다. 또한 차단 실패 시 고가의 컨트롤러들이 파손되어 막대한 경제적 손실이 발생한다.
기계식 직류 차단기의 한계를 보안하는 방법은? 하지만 차단기에 유입되는 고장전류를 제한하여 차단한다면 차단 실패의 가능성을 현저하게 낮추고 차단기의 소손을 방지할 수 있다. 또한 차단기의 차단 실패 시 발생하는 피해를 최소화할 수 있다.
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참고문헌 (11)

  1. Christian M. Franck, "HVDC Circuit Breakers: A Review Identifying Future Research Needs", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 26, pp. 998-1007, Jan2011. 

  2. Sul Ademi, Dimitrios Tzelepis, Adam Dysko, Sankara Subramanian, Hengxu Ha, "Fault current characterisation in VSC-based HVDC systems", Development in Power System Protection 2016 (DPSP) 13th International Conference on, Dec2016. 

  3. A. Martinez, B. Diong, S. Arunachalam, S. Dulluru, "Arc fault management by solid state switches for enhanced automotive safety", Applied Power Electronics Conference and Exposition, 2005. APEC 2005. Twentieth Annual IEEE, June 2005. 

  4. Xiu Yao, "Study on DC arc faults in ring-bus DC microgrids with constant power loads", Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2016 IEEE, Feb 2017. 

  5. Bin Xiang, Zhiyuan Liu, Chuanchuan Wang, Zhenle Nan, Yingsan Geng, Jianhua Wang, Satoru Yanabu, "DC Interrupting with Self-excited Oscillation Based on Superconducting Current-Limiting Technology", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. PP, Issue 99, pp. 1, Jun 2017. 

  6. H.W. Choi, B.I. Jung, H.S. Choi, "Analysis of the Operation Characteristics of the Flux Offset-Type Fault Current Limiter for Reinforcing the Safety of an Electric System", J Supercond Nov Magn. pp. 645-649, 2015. 

  7. J.B. Jung, H.S. Choi, "Characteristics of the magnetic flux-offset type FCL by switching component", KIASC, Vol. 18, Issue 2, pp. 18-20, 2016. 

  8. Feng Zheng, Changhong Deng, Lei Chen, Shichun Li, Yang Liu, Yuxiang Liao, "Transient Performance Improvement of Microgrid by a Resistive Superconducting Fault Current Limiter", IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Vol. 25, Jan2015. 

  9. Ataollah Mokhberdoran, Adriano Carvalho, Helder Leite, Nuno Silva, "A review on HVDC circuit breakers", Renewable Power Generation Conference (RPG 2014), 3rd, Sept 2014. 

  10. P.H. Schavemaker, L. van der Slui, "An improved Mayrtype arc model based on current-zero measurements [circuitbreakers]", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 15, pp. 580-584, Apr2000. 

  11. H. Nakao, Y. Nakagoshi,M. Hatano,T. Koshizuka,S. Nishiwaki, A. Kobayashi, T. Murao, S. Yanabu, "DC current interruption in HVDC SF/sub6/gas MRTB by means of self-excitedoscillationsuperimposition", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 16, pp. 687-693, Oct2001. 

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