$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

대용량 태양광전원이 연계된 배전선로에 있어서 보호협조기기의 최적 운용알고리즘

Optimal Operation Algorithm of Protection Devices in Distribution Systems With PV System

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.19 no.5, 2018년, pp.17 - 26  

권순환 (한국기술교육대 전기전자통신공학부) ,  이후동 (한국기술교육대 전기전자통신공학부) ,  남양현 (한국기술교육대 전기전자통신공학부) ,  노대석 (한국기술교육대 전기전자통신공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

최근, 대용량의 태양광전원이 연계된 배전계통은 기존의 단방향과 달리 양방향의 조류가 발생하고, 태양광전원의 연계위치 및 고장위치에 따라 사고전류의 크기와 방향이 변하여, 보호기기간의 협조시간차가 충분히 확보되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 태양광전원을 고려하지 않은 기존의 보호기기 정정치를 그대로 적용하고 있어 보호기기간의 협조시간차를 확보하기 어려운 상황이 발생하고 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광전원이 연계된 선로에서 고려할 수 있는 3가지 Case의 보호기기 정정치 운용모드를 제시하고, 이를 바탕으로 태양광전원의 용량에 따른 최적의 보호협조 시간을 도출할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 한편, 이를 바탕으로 보호협조 전용소프트웨어인 Off-DAS를 이용하여, 태양광전원이 연계된 배전계통을 모델링하고, 보호기기(변전소 계전기, 리클로저(Recloser), 고객계전기, 태양광전원 고객계전기)간의 협조시간차 특성을 분석한다. 실 계통을 대상으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 본 논문에서 제시한 보호기기의 정정치 운용 모드와 정정치 산정 방식이 태양광 전원이 연계된 배전계통 보호기기간의 협조시간을 안정적으로 확보할 수 있음을 알 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

If a photovoltaic (PV) system is installed in a primary feeder interconnected with the PV system, bi-directional power flow can occur, and then, the magnitude and direction of the fault current can change, depending on the fault location and point of common coupling (PCC) of the PV system, and the t...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 또한, 태양광전원을 고려하지 않은 기존의 보호기기 정정치를 그대로 적용하고 있어, 태양광전원이 연계되어 운용되는 경우 보호기기간의 적정한 협조시간차를 확보할 수 없는 상황이 발생하고 있다[4-6, 11]. 따라서 본 논문에서는 태양광전원의 연계에 따른 보호기기간의 협조시간차를 분석하기 위하여, 태양광전원의 연계에 의한 3가지의 보호기기 정정치 운용모드와, 이를 이용한 보호기기간의 최적 협조시간을 산정하는 알고리즘을 제시한다[7-9]
  • 본 논문에서는 태양광전원의 연계용량에 따라 보호협조기기 간의 협조시간차를 분석하기 위하여, 태양광 전원의 연계 여부에 따라 3가지의 보호기기 정정치 운용모드를 제안하였다. 또한, 이를 바탕으로 태양광전원이 연계된 배전선로에서 보호기기간의 최적 협조시간차를 산정하는 알고리즘을 제시하였고, Off-DAS를 이용하여 보호기기간의 협조시간차 특성을 분석하였다.

가설 설정

  • 0배 이하로 산정된다. 또한, 지락에대한 최소동작전류는 식 (13)과 같이 최대부하전류에서 태양광전원의 정격전류 만큼 감소한 값의 0.3배로 산정되지만, 선로의 부하 불평형 전류를 고려하여 관례적으로 70A로 정정한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
보호기기 정정치 운용방안 3가지 경우는? 즉, 태양광전원이 연계된 선로에 기존의 정정치를 적용하여 운용하는 모드(Case I)와 태양광전원이 연계된 선로에 태양광전원을 고려하여 산정한 보호기기의 정정치로 운용하는 모드(Case II), 그리고 태양광전원을 고려하여 산정한 정정치로 운용하는 동안, 태양광전원이 사고나 환경조건에 의해 탈락되는 모드(Case III)인 3가지의 보호기기 정정치 운용방안을 제시한다. 또한, 이 운용방안을 바탕으로 변전소릴레이와 리클로저, 리클로저와 고객계전기 그리고 변전소릴레이와 고객계전기 간에 각각의 최적 협조시간차를 산정하는 알고리즘을 제안한다[12].
대용량의 태양광전원이 연계된 배전계통의 문제점은? 최근, 대용량의 태양광전원이 연계된 배전계통은 기존의 단방향과 달리 양방향의 조류가 발생하고, 태양광전원의 연계위치 및 고장위치에 따라 사고전류의 크기와 방향이 변하여, 보호기기간의 협조시간차가 충분히 확보되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 태양광전원을 고려하지 않은 기존의 보호기기 정정치를 그대로 적용하고 있어 보호기기간의 협조시간차를 확보하기 어려운 상황이 발생하고 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광전원이 연계된 선로에서 고려할 수 있는 3가지 Case의 보호기기 정정치 운용모드를 제시하고, 이를 바탕으로 태양광전원의 용량에 따른 최적의 보호협조 시간을 도출할 수 있는 알고리즘을 제안한다.
보호기기의 3가지 정정치 운용모델을 바탕으로 태양광전원의 연계 용량에 따른 최적의 보호기기 협조시간차를 산정하는 절차는? [Step 1] 태양광전원의 용량을 초기치로 설정한다. [Step 2] 기존의 정정치 계산방식에 의하여 변전소 계전기, 리클로저, 고객계전기의 정정치를 산정한다.[Step 3] [Step 2]에서 계산된 보호기기의 정정치를 바탕으로 태양광전원이 고려된 사고전류에 의하여, 각 보호기기간의 협조시간차를 구한다. 즉, 변전소계전기-리클로저, 리클로저-고객계전기, 변전소계전기-고객계전기간의 협조시간차를 산정한다. [Step 4] 태양광전원이 고려된 정정치 계산방식에 의하여 변전소계전기, 리클로저, 고객계전기의 정정치를 산정한다. [Step 5] 태양광전원의 운전 여부를 판단하여, 태양광전원이 정상적인 운전을 하고 있는 경우에는 [Step 6]으로 진행하고, 태양광전원이 정지된 경우에는 [Step 8]로 진행한다. [Step 6] [Step 4]에서 계산된 보호기기의 정정치를 바탕으로 태양광전원이 고려된 사고전류에 의하여, 보호기기간의 협조시간차를 구한다. [Step 7] [Step 3]과 [Step 6]의 협조시간차를 비교하여, 최대 협조시간차를 확보한 운용모델을 선정하고, [Step 10]으로 진행한다. [Step 8] [Step 4]에서 계산된 보호기기의 정정치를 바탕으로 태양광전원이 고려되지 않은 사고전류에 의하여, 보호기기간의 협조시간차를 구한다. [Step 9] [Step 3]과 [Step 7]의 협조시간차를 비교하여, 최대 협조시간차를 확보한 운용모델을 선정하고, [Step 10]으로 진행한다.[Step 10] 태양광전원의 용량을 일정한 값으로 증가시켜 상기의 과정을 반복하고, 태양광 전원의 용량이 최대값이 되면 과정을 종료한다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (12)

  1. Guideline for Interconnection of Distributed Generation System in Distribution Systems, KEPCO, June, 2012. 

  2. Daeseok Rho, "A Study on the Fault Characteristics of Wind Power in Primary Feeder", Journal of KAIS, vol. 13, no. 3, pp. 1288-1295, March, 2012. 

  3. R. F. Arritt, R. C. Dugan "Distributed generation interconnection transformer and grounding selection", Power and Energy Society General Meeting-Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century, IEEE. pp. 1-7, 2008. DOI: https://doi.org/10.1109/PES.2008.4596772 

  4. A. Girgis, S. Brahma, "Effect of Distributed Generation on Protective Device Coordination in Distribution System", Power Engineering, LESCOPE '01. 2001 Large Engineering Systems Conference, 11-13, pp. 115-119, July, 2001. DOI: https://doi.org/10.1109/LESCPE.2001.941636 

  5. Dae-seok Rho, "Countermeasures on bi-directional Protective Device Coordination of smart grid connected to new energy generation", The world of electric, vol. 5, no. 9, pp. 39-43, 2010. 

  6. So-Hee Kim, Dae-seok Rho, "Development of Operation System for Customer Protection Devices with Distributed Generation", Korea Academia-industrial cooperation society, announced Fall conference proceedings in 2010, pp. 62-65, nov. 2010. 

  7. IEEE 1547.1 "IEEE Standard conformance Test Procedures for Equipment Interconnecting Distributed Resources with Electric Power System", J. IEEE June, 2005. DOI: https://doi.org/10.1109/IEEESTD.2005.96289 

  8. So-Hee Kim and Dae-seok Rho, "Evaluation Algorithm for Coordination Protection Between Recloser and Distributed Generation Relay", Korea Academia-industrial cooperation society, announced Spring conference proceedings in 2010, pp. 69-72, May, 2011. 

  9. Byeon-Gi Kim, Jae-Beom Park, Kyeong-Sang You, Dae-Seok Rho, "Optimal Operation Methods of Protection Devices in Distribution Systems with PV Systems", The Korean Institute of Electrical Engineers, vol. 60, no. 8, pp. 1485-1491, Aug. 2011. DOI: https://doi.org/10.5370/KIEE.2011.60.8.1485 

  10. Korea Electric Power Research Institute, "Distribution Protection Description", pp. 70-91, Oct. 2008. 

  11. Se-Young Pyo, Oh-Seok Kwon, Kee-Hwan Kim, A Study on Efficient Management of Solar Powered LED Street Lamp Using Weather forecast, The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication (IIBC), Vol. 15, No. 2, pp. 129-135, Apr. 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.7236/JIIBC.2015.15.2.129 

  12. Sung-Ho Hwang, Eun-Young Kang, Performance Analysis of IEEE 802.15.4 for D1 Small Distribution Substation, The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication (IIBC), Vol. 17, No. 1, pp.115-121, Feb. 2017. DOI: https://doi.org/10.7236/JIIBC.2017.17.1.115 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

이 보고서와 함께 이용한 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트