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국내계통의 지역별 발전기 무효전력 예비력 산정을 위한 제어발전기 결정
The Selection of Effective Control Generators for Calculating the Regional Reactive Power Reserve in Korean Power System 원문보기

대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회, 2011 July 20, 2011년, pp.282 - 283  

최근영 (고려대학교) ,  배문성 (고려대학교) ,  최윤혁 (고려대학교) ,  이병준 (고려대학교) ,  최홍석 (전력거래소) ,  강부일 (전력거래소) ,  조종만 (전력거래소)

초록
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전압이 정격전압을 유지하지 못하면 전기기기의 효율 저하, 수명단축, 손실증대를 야기 시킨다. 하지만 더 큰 문제는 예기치 못한 사고 및 급격한 부하 증가에 따라 전압이 떨어질 때 생길 수 있는 전압붕괴 현상이다. 전압 붕괴 현상은 대규모로 퍼져 대정전 사태를 초래 할 수 있다. 전압안정도를 유지하고 향상시키기 위해 적절한 무효전력의 공급 및 무효전력 예비력 확보는 매우 중요하다. 무효전력 공급을 위한 설비에는 병렬 커패시터, 발전기 등이 있다. 하지만 병렬 커패시터 등 조상설비는 이미 설치되어 있는 양만큼만 출력을 낼 수 있고 사고 등의 급격한 계통변화에 빠르게 대응 할 수 없다. 즉, 사고나 급격한 부하 증가에 효율적으로 대응하기 위한 수단으로 발전기 순동 무효 예비력의 확보가 필수적이다. 하지만 무효전력은 지역적 특성을 띄고 있다. 그렇기 때문에 예비력의 확보와 더불어 지역적 특성을 반영해야만 하다. 본 논문에서는 발전기 무효전력 예비력 관점에서 무효전력의 지역적 특성을 고려 국내지역별 발전기 무효전력 예비력 산정을 위한 발전기 선정을 목표로 한다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 물론, 수도권 권역 구분 시 미금, 신성남 모선을 대표모선으로 선정하여 수도권을 남, 북으로 구분할 수 있지만 부하량의 배분 등을 고려하며 수도권을 동/서로 구분 동서울, 신부평 모선을 대표모선으로 선정 하였다.
  • 무효전력의 지역적 특성을 이용 제어 지역을 구분하고 그 지역 전압 변화에 영향을 크게 미치는 발전기를 찾고 제어함으로써 안정적인 무효 전력 공급을 통해 전압을 유지하고 전압안정도를 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 대표 모선 선정 및 지역별 제어 지역을 구분하고 그에 맞는 발전기 선정을 통해 지역별 무효전력예비력 산정을 위해 제어발전기 선정을 한다.
  • Fast Decouple 알고리즘을 사용하여 발전모선과 부하모선의 무효전력 방정식을 세운다. 여기서 우리는 대표모선을 선정하고 제어지역을 구분 하기 위해 부하의 무효전력 변화에 따른 부하의 전압변화량을 계산한다.
  • 우리나라의 지리적 구분을 고려 크게 5개 권역으로 구분하여 수도권, 강원 지역, 충청 지역, 경상 지역, 전라도로 구분한다. 그리고 부하가 집중된 수도권을 2개 지역으로 구분하면 총 10개의 제어지역으로 구분 할수 있다.
  • 전력조류계산을 바탕으로 대표 모선 선정 및 지역구분, 발전기를 선정한다. 일반적으로 전력조류계산을 수행할 때 발전기 무효전력 방정식은 포함시키지 않는다.
  • 전력조류방정식을 기초로 하여 fast decoupled algorithm을 통해서 제어 지역을 나누고 그 지역 제어에 많은 영향을 미치는 제어발전기를 산정한다.
  • 일반적으로 전력조류계산을 수행할 때 발전기 무효전력 방정식은 포함시키지 않는다. 하지만 제어발전기를 선정하기 위해 발전기 무효전력 방정식도 포함시켜 발전기와 모선간의 감도를 계산한다.

이론/모형

  • Fast Decouple 알고리즘을 사용하여 발전모선과 부하모선의 무효전력 방정식을 세운다. 여기서 우리는 대표모선을 선정하고 제어지역을 구분 하기 위해 부하의 무효전력 변화에 따른 부하의 전압변화량을 계산한다.
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