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가변속 양수발전 시스템 모델링
Modeling of Variable-Speed Pumped Storage Hydro 원문보기

전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회, 2018 July 03, 2018년, pp.350 - 351  

유진건 (충남대학교 전기공학과) ,  안현성 (충남대학교 전기공학과) ,  송우석 (충남대학교 전기공학과) ,  차한주 (충남대학교 전기공학과)

초록
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본 논문은 가변속 양수발전 시스템의 모델링 및 양수발전용 전력변환장치 제어 구조를 분석하고 모델링하였다. 기존 양수발전 시스템은 동기 발전기를 사용하였지만 신재생 에너지원의 출력 변동 및 부하 변동에 따른 주파수의 변화에 빠른 대응을 위한 가변속 양수발전 시스템을 채용하여 계통 전력과 전압, 주파수 등을 보상한다. 양수 발전소의 터빈, 게이트, 조속기 등을 분석하여 모델링하였으며, Doubly fed induction generator를 위한 back-to-back 전력 변환 장치를 발전 및 양수 모드에 사용하기 위해 벡터제어, 속도제어, 유효-무효 전력 제어기 등을 모델링 하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서 양수발전 시스템 및 제어 구조를 분석하여 설명하였다. 계통 주파수로 운전하기 위해서 터빈의 속도와 지령치를 비교하여 양수발전용 조속기를 통해 게이트 상태를 제어하여 물의 흐름을 제어한다.
  • 본 논문은 DFIG를 통한 가변속 양수발전 시스템의 제어 구조 및 터빈, 조속기 등을 분석하고 back to back구조의 전력변환장치의 제어기법을 모델링하였다.

가설 설정

  • Pm는 터빈 시스템의 기계적인 출력이다. 여기서 물 흐름의 저항을 무시하고 수압관의 흐르는 물은 압축할 수 없다는 것으로 가정하였다. 식(1), 식(2), 식(3)에 의해 터빈 모델링을 얻을 수 있다.
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