[논문]발전기에 적용된 전력계통안정화장치(PSS)의 사례 분석

이상성; 이선영; 이영진; 정우덕; 장광수; 박종근; 문승일; 강상희

발전기에 적용된 전력계통안정화장치(PSS)의 사례 분석
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이상성 (기초전력공학공동연구소) , 이선영 (서울대) , 이영진 (서울대) , 정우덕 (서울대) , 장광수 (서울대) , 박종근 (서울대) , 문승일 (서울대) , 강상희 (명지대)

본 연구에서는 발전기에 적용된 전력계통안정화장치(Power System Stabilizer)의 적용사례를 분석한다. 전력계통안정화장치에 적용된 알고리즘은 Lead-Lag 제어기가 있고, 현대 제어이론에 바탕을 둔 LQR, LQG, $H_{\infty}$, 슬라이딩모드 제어기, 비선형궤환제어기가 있다. 그 외에 퍼지제어기, 뉴럴 제어기, 진화연산제어기등이 있다. 이중에 전력계통안정화장치의 제어알고리즘에 대하여 대표적인 사례를 파악하고져 한다.

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문제 정의

GA는 계통의 모든 고유치를 안정화 범위(stable domain) 영역 내에 유지시킨다. GA를 사용하여 고정 구조(fixed stricture)의 고전적 PSS를 튜닝하는 기법이 논문에서 제시되었다. 이 방법은 목적 함수에 따른 spectrum damping 曲io의 합율 최대화시켰고, 이렇게 하여 얻어진 PSS는 강인하개 된다.
논한다. 보조 입력 신호를 활용하는 안정화장치의 일반적인 주파수 응답 특성을 논하펴, 튜닝 측면과 성능 발휘를 좌우하는 기본적인 개념도 같이 다룬다.
본 연구에서는 발전기에 적용된 전력계통안젛화장치(PSS)의 적용■사례룔 살펴보았다. 현재 각 발전소에서 설치되어 사용되고 있는 PSS는 고전적 Lead-Lag 보상기형식이다.

제안 방법

이 절에서 3가지 고전적 전력계통안정화장치(R>w은!' System St근biiizer)' 즉 속도 입력 안정화장치를 먼저 논하고, 주파수와 전력 입력 안정화장치에 관하여 논한다. 보조 입력 신호를 활용하는 안정화장치의 일반적인 주파수 응답 특성을 논하펴, 튜닝 측면과 성능 발휘를 좌우하는 기본적인 개념도 같이 다룬다.

대상 데이터

GA 기반 최적화 기법은 rule-based PSS의 파라메타를 튜. 닝하기 위해 논문에서 이용되었다. 강인성(robt掐모다 적은 계산량, 구현의 용이 등과 같은 rue-based PSS 의 이점은 그대로 유지하였다.

이론/모형

네 번째로 세 번째 경우와 다소 유사한 진화 알고리즘(GAR】 있으며, 이외에 타부 탐색 알고리즘, 시뮬례이터 어니얼링과 같은 휴리스틱 탐색 알고리즘도 P安 설계의 문제에 적용되었다. 그 결과는 희망적이었고 최적 PSS 설계를 위한 알고리즘의 잠재성을 확인하였다.
두 번째로 최근에 현대 제어 이론에 바탕을 둔 몇 가지 접근방법은 PSS 설계 문제에 적용되었다. 이는 최적제어, 적웅제어, 가변구조제어, 가중치제어률 포함하고 있다.

성능/효과

문제에 적용되었다. 그 결과는 희망적이었고 최적 PSS 설계를 위한 알고리즘의 잠재성을 확인하였다. 다른 최적화 기법과는 달리, GA는 각기 다른 잠재적인 해를 나타내는 일련의 집단으로 작용하는 집단 탐색 알고리즘이다.
이 방법은가늉한 해의 모집단 범위 대에서 각각의 개체의 우수한 정도를 결정하기 위혜, 유전자 알고리즘이 탐색할 수 있는 체계 내에서 기존의 Lyapunov 안정성과 파라메타 최적 지수를 통합하였다. 모집단 안의 개별 개체가 갖는 행동은, 문제를 역동적으로 모델링한 목적함수를 통해 진화되었고, 적절한 값을 도출할 수 있었다. 그 후 선택됸 가]체는 다음 세대를 얻기 위해 유전자 operator를 이용하여 변화시켰다' 이 방법온 따라서 강인적이고, 동시다발적으로 튜닝되고, 광범위하게 최적화된 PSS 파라메타를 솉팅함과 동시에 고전적 최적화 뱡법의 장점을 유지하는 데에 성공적이었다.
최근의 작업에서 우리는 Lead-Lag PSS와 derivative PSS 튜닝하기 위헤 기존의 integral of squared eiror(ISE)에 기반한 방법에 GA sear田을 적용하는 것을 제안하였다. 이 방법은가늉한 해의 모집단 범위 대에서 각각의 개체의 우수한 정도를 결정하기 위혜, 유전자 알고리즘이 탐색할 수 있는 체계 내에서 기존의 Lyapunov 안정성과 파라메타 최적 지수를 통합하였다. 모집단 안의 개별 개체가 갖는 행동은, 문제를 역동적으로 모델링한 목적함수를 통해 진화되었고, 적절한 값을 도출할 수 있었다.
첫 번째로 고전적 전력계통안정화장치, 즉 L숀ad-Lag Compensator<>]51, 속노 입력, 주파수 입력, 전력 입력 안정화장치가 있다. 이는 F.

후속연구

사이의 진동의 상황에 더 민감하다. 이렇게 되는 것은, 각 설비 사이의 교류 모선의 주파수는 후자의 상항의 경우 노드(node)에 가까워서, 설비들이 일관되게 진동하는 상황에 크게 반응을 하기 前문이다, 二L 결과, 발전기 사이나 넓은 지역 사이의 진동 상황에 대해 속도입력보다 더욱 큰 제동의 기여를 얻을 수 있을 것으로 보인다.

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