[논문]실시간 디지털 시뮬레이터(Hypersim)을 이용한 이차적 전압제어 제어기 구현

김봉식; 서상수; 이병준; 송인준; 신정훈; 김태균

문제 정의

이들 모두 2차적 전압 제어를 통해 전력품질의 개선, 무효 예비력 확보, 전력계통 안정성 향상, 계통의 유효전력 수송능력을 증대 시키려고 하고 있다. 이런 2차적 전압 제어 방법 중 프랑스의 EdF 의 시스템과 이탈리아 CESI 의 SVR (Secondary Voltage Regulation)0][2] 대표적인데 우리는 이 탈리아 CESI의 SVR을 실시간 시뮬레이터인 Hypersim을(3) 이용하여 구현하고 시 험계통에 적용, 그 효과를 알아보고자 한다.

제안 방법

REPORT와 RVR을 적용하였다. REPORT와 RVR 의 내부 제어신호 처리는 주어진 수식을[6] Hyper sim 내의 컨트롤 블록을 이용하여 구성하였다.
RVR의 모든 제어함수쓴 워크스테이션 안에 설치되어있고 Local EMS를 통해 필드와 데이터를 교환한다. 그리고 RVRe PNVRfPilot Node Voltage Regulator)을제어하려는 지역의 각 대표 노드에 설치하고 PNVRe실시간으로 대표 노드의 전압 설정 값을 기준으로 지역의 무효전력 레벨 값을 정의하고 업데이트한다. 여기서 얻은 값을 가지고 RVRe 대표 모선의 전압을 유지하기 위하여 설정된 값과 측정된 값의 차이룔 REPORT에 보내 발전기의 출력을 조정하도록 한다.
시뮬레이션에서 사고는 2, 3, 4 번 발전기와 댸표 모선과의 연결을 0.3초 동안 탈락시킨 후 다시 연결하도록 하였다. 사고 전 및 사고 후의 대표모선(BUS07)의 전압은 0.
그리고 RVRe PNVRfPilot Node Voltage Regulator)을제어하려는 지역의 각 대표 노드에 설치하고 PNVRe실시간으로 대표 노드의 전압 설정 값을 기준으로 지역의 무효전력 레벨 값을 정의하고 업데이트한다. 여기서 얻은 값을 가지고 RVRe 대표 모선의 전압을 유지하기 위하여 설정된 값과 측정된 값의 차이룔 REPORT에 보내 발전기의 출력을 조정하도록 한다. RVR에서 신호를 받은 REPORT는 발전 모선의 고압 측 전압 제어를 통하여 발전기 출력을 조정하는 것이다.
그리고 각 지역의 대표 모선이 정해지면 그 대표 모선과 관련 발전기에 대해 무효 전력을 제어하는 시스템이 구성되어야 한다. 이러한 구성의 대표적 예로 본 논문에서는 이탈리아의 SVR을 선택하여 시험 계통에 적용하여 보았다. 시험 계통은 실시간 시뮬레이터인 Hypersim을 기반으로 하는 것으로 시뮬레이터에서 제공하는 제어 모델들을 이용하여 모의하였다.
이탈리아의 SVR을 Hypersim에서 구현하기 위해 4기 11모선을 구성하고 그림 2와 같이 각 발전단과 대표 모선에 REPORT와 RVR을 적용하였다. REPORT와 RVR 의 내부 제어신호 처리는 주어진 수식을[6] Hyper sim 내의 컨트롤 블록을 이용하여 구성하였다.

대상 데이터

이러한 구성의 대표적 예로 본 논문에서는 이탈리아의 SVR을 선택하여 시험 계통에 적용하여 보았다. 시험 계통은 실시간 시뮬레이터인 Hypersim을 기반으로 하는 것으로 시뮬레이터에서 제공하는 제어 모델들을 이용하여 모의하였다. 그 결과 대표 모선의 전압이 SVR을 적용하지 않았을 때 0.

성능/효과

시험 계통은 실시간 시뮬레이터인 Hypersim을 기반으로 하는 것으로 시뮬레이터에서 제공하는 제어 모델들을 이용하여 모의하였다. 그 결과 대표 모선의 전압이 SVR을 적용하지 않았을 때 0.96pu에서 적용 후 0.99pu 로 상당히 좋아지는 것을 볼 수가 있다. 그리고 사고 시대표 모선의 전압의 회복 속도가 SVR이 적용된 발전기 많을수록 더 빨라지는 사실을 발견 할 수 있었다.
이는 발전기 단자전압 제어만으로는 부하모선 전압을 효과적으로 제어하기가 어렵다는 것을 의미한다. 그리고 각 발전기에 대해 각각 SVR을 1기, 2기, 4기에 적용한 경우를 보면 사고 전이나 사고 후나 대표모선의 전압이 099pu로 SVR 적용 전과는 달리 대표 부하모선의 전압을 기준 전압인 Ipu로 효과적인 제어가 가능함을 알 수가 있다. 또한 SVR의 적용을 받는 발전기 참여 개수가 증가함에 따라 사고 후 전압의 회복 속도가 빨라지는 것을 확인할 수가 있다.
99pu 로 상당히 좋아지는 것을 볼 수가 있다. 그리고 사고 시대표 모선의 전압의 회복 속도가 SVR이 적용된 발전기 많을수록 더 빨라지는 사실을 발견 할 수 있었다. 이는 SVR이 설치되면 대표모선과 발전기 사이의 효과적인 신호전달로 인해 무효전력의 출력을 매우 빠른 시간에 조절하게 되어 전압의 안정도 측면에서 큰 효과가 있는 것을 의미한다.
그리고 각 발전기에 대해 각각 SVR을 1기, 2기, 4기에 적용한 경우를 보면 사고 전이나 사고 후나 대표모선의 전압이 099pu로 SVR 적용 전과는 달리 대표 부하모선의 전압을 기준 전압인 Ipu로 효과적인 제어가 가능함을 알 수가 있다. 또한 SVR의 적용을 받는 발전기 참여 개수가 증가함에 따라 사고 후 전압의 회복 속도가 빨라지는 것을 확인할 수가 있다. 즉, SVR을 발전기 1기에 적용한 경우 대표 부하모선의 전압이 회복되는 시간은 약 365 초, 발전기 2기에 적용한 경우 약 275초, 발전기 4기에 적용한 경우 225초로 단축되어 가고 있다.

후속연구

그러나 앞에서 언급하였듯이 설치 개소의 증가는 경제적 비용의 증가를 의미하므로 이를 적절히 조절하여 제어 효과를 극대화 할 수 있는 방안에 대한 연구가 필요하다. 비록 본 논문에서는 시험 계통에 적용하여 얻은 결과로서 실계통의 상황과 많은 차이를 보일 수 있으나 모의 결과를 토대로 본다면 실계통에 적용하여도 전압안정도 측면에서 상당한 효과를 나타낼 수 있을 것으로 생각 된다.
그리고 항상 실시간으로 대표모선과 발전§이 감시되고 있으므로 갑작스런 사고나 전압의 변동 2 발생하더라고 전압의 유지가 용이하여 계통 안정도 향상에 큰 역할을 할 수 있다고 볼 수 있다. 또한 SVR 이 적용된 발전기의 수가 증가할수록 사고 후 대표 모선의 전압 회복 시간이 짧아지는 것으로 보아 SVR을 큰계통허 많이 적용하면 이웃한 모선들의 영향으로 인한 전압 강하나 사고의 전파에 효과적으로 대처할 수 있을 것으로 생각된다.
비록 본 논문에서는 시험 계통에 적용하여 얻은 결과로서 실계통의 상황과 많은 차이를 보일 수 있으나 모의 결과를 토대로 본다면 실계통에 적용하여도 전압안정도 측면에서 상당한 효과를 나타낼 수 있을 것으로 생각 된다. 이에 향후 연구에서는 본 제어 모델을 수정발전 시켜 제주 실계통에 적용하여 볼 것이다.
비록 본 논문에서는 시험 계통에 적용하여 얻은 결과로서 실계통의 상황과 많은 차이를 보일 수 있으나 모의 결과를 토대로 본다면 실계통에 적용하여도 전압안정도 측면에서 상당한 효과를 나타낼 수 있을 것으로 생각 된다. 이에 향후 연구에서는 본 제어 모델을 수정발전 시켜 제주 실계통에 적용하여 볼 것이다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

실시간 디지털 시뮬레이터(Hypersim)을 이용한 이차적 전압제어 제어기 구현
The realization of secondary voltage controller using real-time digital simulator(Hypersim) 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

실시간 디지털 시뮬레이터(Hypersim)을 이용한 이차적 전압제어 제어기 구현 The realization of secondary voltage controller using real-time digital simulator(Hypersim) 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

실시간 디지털 시뮬레이터(Hypersim)을 이용한 이차적 전압제어 제어기 구현
The realization of secondary voltage controller using real-time digital simulator(Hypersim) 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper