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분산전원 출력변동에 따른 배전계통의 전압특성 분석
The Analysis of Voltage Characteristic Result from the DG Output Power in Distribution System 원문보기

대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회, 2009 July 14, 2009년, pp.256 - 257  

전재근 (인하대학교) ,  서재진 (인하대학교) ,  강기혁 (인하대학교) ,  원동준 (인하대학교)

초록
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최근 배전계통에는 많은 분산전원 형태의 신재생 에너지원이 도입됨으로써 유효전력의 변화가 부하의 변동은 물론 분산전원의 출력에도 많은 영향을 받는다. 배전계통의 선로정수는 저항(R) 성분을 무시하는 송전계통과는 다르게 R>>X이기 때문에 배전계통에서는 유효전력 변화에 의한 전압의 변동이 두드러지게 나타난다. 본 논문에서는 전력과 전압의 관계에 관한 수식을 통하여 분산전원의 유효전력 출력의 변화가 전압변동에 미치는 영향을 살펴보고 분석해 봄으로써 발생할 수 있는 ULTC(Under Load Tap Changer)의 전압조정 문제를 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용한 시뮬레이션을 통해 살펴보고자 한다.

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

문제 정의

  • 본 논문에서는 분산전원의 유효전력변화에 의한 전압변동을 살펴보고 급격한 전압 변동으로 발생할 수 있는 ULTC(Under Load Tap Changer)의 전압조정 문제에 대하여 논의해 보도록 한다.

가설 설정

  • 분산전원(DG)는 유효전력만 출력하는 태양광 발전 또는 풍력 발전 시스템과 같이 출력의 크기가 자연의 영향을 받는 제어 불가능한 전원이고 급격한 출력의 변동이 일어날 수 있다. 부하는 역률 1의 P부하라 가정한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
배전 계통 곳곳에 설치된 분산전원 출력으로 인해 발생하는 문제는? 출력 용량이 적게는 수 kW 부터 많게는 수 MW 까지 되는 분산전원에 의해 과거 송전계통에서 배전계통으로의 일방적인 전력의 흐름이 배전에서 배전, 배전에서 송전으로의 전력흐름으로 바뀌고 있다. 배전 계통 곳곳에 설치된 분산전원 출력으로 인해 배전선로에 흐르는 전력의 크기 및 방향 변화를 예측하기 힘들어지고, 전압조정 또한 문제가 발생 할 수 있다. 배전계통 선로의 R/X비율은 송전단에서의 R/X비율보다 상당히 크기 때문에 유효전 력이 전압변동에 많은 영향을 준다.
ULTC를 통한 LDC전압조정 방식은 어떤 방식인가? 현재 ULTC를 통한 LDC전압조정 방식은 배전계통 전압조정에 널리 사용되고 있다. LDC전압조정 방식은 <그림 1>과 같이 이미 알고 있는 선로정수 R과 X, 제어목표 전압Vref, 송출전압VS와 전류 I 값을 이용하여 전압강하를 계산하고 송출전압의 조정을 통해 전압강하 분을 보상하는 방식이다.
분산전원 출력용량의 범위는? 이들 신재생에너지는 분산전원의 형태로 수요자와 가까운 배전계통에 도입 되고 있다. 출력 용량이 적게는 수 kW 부터 많게는 수 MW 까지 되는 분산전원에 의해 과거 송전계통에서 배전계통으로의 일방적인 전력의 흐름이 배전에서 배전, 배전에서 송전으로의 전력흐름으로 바뀌고 있다. 배전 계통 곳곳에 설치된 분산전원 출력으로 인해 배전선로에 흐르는 전력의 크기 및 방향 변화를 예측하기 힘들어지고, 전압조정 또한 문제가 발생 할 수 있다.
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