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[국내논문] PSCAD/EMTDC를 이용한 풍력발전기(DFIG) 모델링에 관한 연구
A Study on the Wind Power Generator(DFIG) Modeling Using the PSCAD/EMTDC 원문보기

한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부, 2011 May 27, 2011년, pp.12 - 16  

손준호 (한국기술교육대학교) ,  노대석 (한국기술교육대학교) ,  김찬혁 (한국전기산업연구원) ,  왕용필 (한국전기산업연구원)

초록
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최근 정부의 녹색성장(Green Growth) 정책으로 대규모의 풍력발전소 단지가 배전계통에 적극적으로 도입, 운용되고 있다. 풍력발전기의 대표적인 타입 중에 DFIG(Doubly-Fed Induction Generation)는 MSC와 GSC라는 2가지 요소로 구성된다. MSC(Machine-Side Converter)는 발전량을 이용하여 발전기의 토크 또는 회전속도를 제어하며, 발전기에 여자 전류를 공급함으로써 고정자에서 유입되는 무효전력 제어를 담당한다. 그리고 GSC(Grid-Side Converter)는 전력변환 장치의 직류단 전압을 제어하고, GSC와 배전계통 사이의 무효전력도 제어한다. 본 논문에서는 상기의 이론을 바탕으로 PSCAD/EMTDC를 이용한 DFIG 모델링을 수행하여, 다양한 Simulation으로 모델링의 유효성을 확인하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 현재 풍력은 배전계통에 전용선로에 주로 연계되어 실 계통에 미치는 영향은 미미하지만, 향후 대규모의 풍력발전이 일반 배전선로에 확대 운용되면 전압품질 및 보호협조에 많은 문제를 야기할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 풍력발전이 배전계통에 연계 시, 수용가에 미치는 영향과, 배전계통의 외란이 풍력발전에 미치는 영향을 분석하기 위해서 상용 소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 DFIG를 모델링하였으며 시뮬레이션을 통하여 모델링의 유효성을 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
MSC의 역할은 무엇인가? 풍력발전기의 대표적인 타입 중에 DFIG(Doubly-Fed Induction Generation)는 MSC와 GSC라는 2가지 요소로 구성된다. MSC(Machine-Side Converter)는 발전량을 이용하여 발전기의 토크 또는 회전속도를 제어하며, 발전기에 여자 전류를 공급함으로써 고정자에서 유입되는 무효전력 제어를 담당한다. 그리고 GSC(Grid-Side Converter)는 전력변환 장치의 직류단 전압을 제어하고, GSC와 배전계통 사이의 무효전력도 제어한다.
GSC의 역할은 무엇인가? MSC(Machine-Side Converter)는 발전량을 이용하여 발전기의 토크 또는 회전속도를 제어하며, 발전기에 여자 전류를 공급함으로써 고정자에서 유입되는 무효전력 제어를 담당한다. 그리고 GSC(Grid-Side Converter)는 전력변환 장치의 직류단 전압을 제어하고, GSC와 배전계통 사이의 무효전력도 제어한다. 본 논문에서는 상기의 이론을 바탕으로 PSCAD/EMTDC를 이용한 DFIG 모델링을 수행하여, 다양한 Simulation으로 모델링의 유효성을 확인하였다.
MSC는 어떻게 구성되는가? 먼저 MSC는 그림 1의 하단부와 같이 총 6개의 요소로 구성된다. 즉, 고정자 자속의 추정(①)과 동기 위상각계산(②), 전류제어기(③)의 발전량 제어, 발전기의 토크(④), 회전속도(⑤) 제어, 발전기 여자전류공급에 따른 무효전력 제어(⑥)로 구성된다.
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