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[국내논문] 신에너지전원용 수배전반 시뮬레이터(S/W) 제작에 관한 연구
Development of Simulator Algorithm for Switchgear of New Energy Sources 원문보기

한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부, 2012 May 25, 2012년, pp.549 - 553  

송방운 (한국기술교육대학교) ,  이헌태 (한국기술교육대학교) ,  노대석 (한국기술교육대학교) ,  장세우 (한국폴리텍대학 VII)

초록
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신에너지원의 도입증가에 따라 수 배전설비에서도 각종 계전기의 보호협조 및 기기의 구성이 필요하고, 또한 사고에 따른 문제점 및 배전계통에서 수용가에 이르기까지의 설비들의 용량의 변화가 시급한 상황이다. 이에 따라 본 논문에서 제시한 신에너지용 수배전반 시뮬레이터는 사용 용량에 맞는 수배전반을 구성, 계통에 필요한 보호 지점과 보호 방식을 구성하는 등 수배전 계통의 구성를 편리하게 시뮬레이션 할 수 있도록 하였다. 그리고 기기의 정격전류, 사고전류를 계산하여 동작 특성에 따른 보호방식을 선택하여 수배전 기기를 선정할 수 있도록 제작하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 하지만 기존의 부하만이 존재하는 배전계통과는 달리, 소규모로써 소비자 근방에 분산배치가 가능한 전원으로 부하와 전원이 혼재되어 운용되는 형태로 되기 때문에 분산전원의 연계에 따라 많은 문제점(사고전류의 증가, 보호협조의 문제, 전압제어에 대한 문제, 고조파 발생 등)이 발생하므로 이에 대한 적절한 대책이 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 신에너지용 수배전반 시뮬레이터를 사용하여 용량에 맞는 수전 계통과 목적에 맞는 배전 계통을 구성하기위한 알고리즘을 제시하고, 수전 계통에 필요한 보호 지점과 보호 방식을 구성하는 등 수배전계통의 구성을 편리하게 시뮬레이션 할 수 있도록 하였다. 또한 기기의 정격전류, 사고전류를 계산 그리고 기기의 동작 특성에 따른 보호 방식을 선택하여 수배전 기기를 선정할 수 있도록 제작하였다.
  • 내선규정을 기준으로 먼저 한국기술교육대학교의 수배전 설비를 모델링을 하여 신에너지전원용 수배전반의 유용성을 검증하고자 하였다. 한국기술교육대학교 설비용량은 그림 2와 같이 구성되어져 있으며 이를 이용하여 신에너지전원용 수배전반 시뮬레이터를 제작하였다.
  • 본 논문에서는 신에너지전원 수배전반 시뮬레이터 장치를 제작하여 각종 사고전류계산 및 기기용량을 산정할 수 있도록 시뮬레이션으로 수행하고 유용성을 확인하였다. 이에 상기의 시뮬레이터 장점은 다음과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
신에너지전원 수배전반 시뮬레이터 장치의 장점은 무엇인가? (1) 신에너지전원에 투입에 따라 변화되는 사고전류 및 계통의 기기용량을 산정할 수 있도록 제작하였다. 이에 따라 사용자가 신에너지전원에 따른 영향 평가를 할 수 있음을 확인하였다. (2) 신에너지전원 수배전반 시뮬레이터에서는 팝업창을 사용하여 기기의 명칭 및 용도를 설명함에 따라 수배전반에 대해서 이해가 쉽게 구성되어 사용자가 이해하기 편리하게 제작하였다.
신에너지전원의 비중이 증가하는 근거는 무엇인가? 지구의 온실가스 증가로 인한 신에너지전원의 비중은 증가하는 추세에 있다. 하지만 기존의 다른 수배전설비 용량을 계산할 수 있는 시뮬레이터는 존재하지만 신에너지전원이 연계되었을 경우 수배전설비용량 계산 시뮬레이터는 아직 없는 실정이다.
분산전원의 연계에 따라 많은 문제점은 무엇이 있는가? 지식경제부는 태양광, 풍력 등 신재생에너지산업을 신성장 동력산업으로 보다 강력하게 육성하기 위해 2015년까지 세계5대 신재생에너지 강국으로 도약하기 위해 민·관 합동으로 향후 5년간 총 40조원(정부 7조원, 민간 33조원)을 투자하는 발전전략을 발표했다. 하지만 기존의 부하만이 존재하는 배전계통과는 달리, 소규모로써 소비자 근방에 분산배치가 가능한 전원으로 부하와 전원이 혼재되어 운용되는 형태로 되기 때문에 분산전원의 연계에 따라 많은 문제점(사고전류의 증가, 보호협조의 문제, 전압제어에 대한 문제, 고조파 발생 등)이 발생하므로 이에 대한 적절한 대책이 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 신에너지용 수배전반 시뮬레이터를 사용하여 용량에 맞는 수전 계통과 목적에 맞는 배전 계통을 구성하기위한 알고리즘을 제시하고, 수전 계통에 필요한 보호 지점과 보호 방식을 구성하는 등 수배전계통의 구성을 편리하게 시뮬레이션 할 수 있도록 하였다.
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