[논문]특수 계통조건에서의 UPFC 적용사례

유일도; 김준모; 추진부; 전영수

특수 계통조건에서의 UPFC 적용사례
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유일도 ((주)효성 중공업 연구소) , 김준모 ((주)효성 중공업 연구소) , 추진부 (한국 전력공사 전력 연구원) , 전영수 (한국 전력공사 전력 연구원)

The UPFC is a new transmission power flow controller that has the ability to provide dynamic bus voltage control, series real power flow control and series reactive power control. With all of these versatile capabilities, it can provide transmission planner with a new tool to resolve system concerns for a wide variety of system conditions. This paper will describe UPFC system characteristics, operation status under special network systems and outline some advantageous applications. The first UPFC in Korea will be installed and operated by KEPRI and Hyosung Co.

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문제 정의

경제적으로 해결할 수 있다. 본 논문에서는 UPFC 시스템 구성방식에 대하여 간략히 소개하며. 특수한 계통조건에서의 UPFC 활용방안에 대하여 고찰함으로써 향후 UPFC를 비롯한 FACTS기기를 국내에 도입할 경우 고려하여야 할 사항들을 제시하였다.
여러 문제를 해결할 수 있다. 본 논문에서는 UPFC를 적용하여 계통을 효과적으로 운용할 수 있는 아래의 두 가지 활용방안을 제시함으로써 향후 UPFC 를 계통에 적용할 경우 고려할 수 있는 사항들에 대하여 제시하였다.
본 논문에서는 UPFC 시스템 구성방식에 대하여 간략히 소개하며. 특수한 계통조건에서의 UPFC 활용방안에 대하여 고찰함으로써 향후 UPFC를 비롯한 FACTS기기를 국내에 도입할 경우 고려하여야 할 사항들을 제시하였다. 한전 전력 연구원과 (주)효성에서는 국내 최초로 80MVA급의 UPFC를 전남 강진 소재의 강진변전소에 설치, 운전할 계획이다.

가설 설정

고려하자. 345kV 전송 선로에서 인근 섬으로 500MW의 전력을 공급해야 한다고 가정하자. 섬은 약 25mile의 거리에 있다.

제안 방법

과거에 적용되었던 다른 보상기기들도 이러한 현상에 대하여 효과가 있는 것으로 발표되었지만, UPFC의 경우 상기의 기능들을 수행함은 물론 연속적으로 전력조류를 제어하면서 전압을 제어함으로써 여타의 기기와 비교하여 많은 장점을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다. 본 논문에서 제시하는 두 가지의 예제는 UPFC를 이용한 계통건설의 경제적 운용에 관한 고려사항이며 그 내용은 다음과 같다.
만약 케이블의 길이를 40mile로 연장할 경우 유효분 전류용량은 866A가 된다. 전력선 케이블과 UPFC를 함께 사용하여 케이블의 최대 연장길이를 2배까지 연장하였다.

성능/효과

현재까지의 많은 연구 결과들을 통하여. UPFC의 다양한 제어기능을 이용함으로써 전력시스템 과도 안정도 개선 측면에서의 전력 동요 제어 (power swing damping), 진동 제어 (oscilla tory damping), first-swing 안정도 개선 등과 같은 이점을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 과거에 적용되었던 다른 보상기기들도 이러한 현상에 대하여 효과가 있는 것으로 발표되었지만, UPFC의 경우 상기의 기능들을 수행함은 물론 연속적으로 전력조류를 제어하면서 전압을 제어함으로써 여타의 기기와 비교하여 많은 장점을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다.

후속연구

운전할 예정이다. UPFC는 타 보상기기에 비하여 다양한 제어기능을 가지고 있으므로 선로의 조건에 따라서 이와 같은 활용방안 이외의 새로운 응용방안이 개발될 수 있을 것이다.
이러한 손실률은 정상상태의 운전조건에서는 허용될 수 없는 값이지만 사고가 지속되는 짧은 기간동안에 높은 전력품질이 요구되는 지역이나 지역적인 부하차단을 최소화하기 위한 한 가지 방안이 될 수 있다. 많은 선로가 사고 발생시에 대비하여 건설되고 있는 현재 상황을 고려한다면 이러한 방법은 효과적인 대안이 될 수 있을 것이다. 기존의 저전압 선로는 열용량의 한계를 늘림으로써 backup용 선로로 전환될 수 있다.

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