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HVDC Overhaul 기간 중 제주계통에 연계된 풍력발전의 전력품질 분석
蔡又圭(Woo-Kyu Chae),尹棋甲(Gi-Gab Yoon),趙成洙(Seong-Soo Cho),丁元昱(Won-Wook Jung) 대한전기학회 2008 전기학회논문지 Vol.57 No.11
Power system of Jeju is interconnected to the mainland using HVDC and that is also interconnected to three wind farms. It will be difficult to control of Jeju power system if HVDC is disconnected or HVDC is overhauled under large scale wind farms interconnected. We measured and analysed the power quality of two substation and two wind farms to assess that wind farms have an effect on Jeju system during the HVDC overhaul last May. We concentrated on the power quality like frequency, voltage variation, voltage harmonics, current harmonics, flicker. We can found that the frequency of Jeju system is very unstable during overhaul, so the frequency of Jeju system can be variated easily by wind farm s rapid output power variation. There are some benefits and weak points in power quality between two wind farms because each wind farm is consist of different wind turbines.
계통연계형 마이크로그리드의 독립운전시 주파수 제어에 관한 연구
채우규(Woo-Kyu Chae),이학주(Hak-Ju Lee),박중성(Jung-Sung Park),조진태(Jin-Tae Cho),원동준(Dong-June Won) 대한전기학회 2012 전기학회논문지 Vol.61 No.8
Microgrid is a new electrical energy system that composed of various generators, renewable energy, batteries and loads located near the electrical customers. When Microgrid is interconnected with large power system, Microgrid don"t need to control the frequency. But in case of the outage or faults of power system, Microgrid should control the frequency to prevent the shutdown of Microgrid. This paper presents the frequency control methods using the droop function, being used by synchronous generators and EMS(Energy Management System). Using droop function, two battery systems could share the load based on locally measured signals without any communications between batteries. Also, we suggest that EMS should control the controllable distributed generators as P/Q control modes except batteries to overcome the weakness of droop function. Finally we suggest the two batteries systems to prolong the battery"s life time considering the economical view. The validation of proposed methods is tested using PSCAD/EMTDC simulations and field test sites at the same time.
채우규(Woo-kyu Chae) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10
제주의 전력계통은 HVDC로 육지계통과 연계되어 있으며 3곳의 풍력발전단지가 연계되어 있다. 향후 대규모의 풍력발전이 연계된 상황에서 HVDC Overhaul을 시행하거나 어떤 사고로 HVDC가 끊어진다면 제주계통을 정상적으로 유지하는 것이 어려울 수도 있다. 이에 본 논문은 Overhaul 기간에 한경풍력 2단계가 제주계통의 전력품질에 어떤 영향을 미치는지 분석하였다. Overhaul 기간에는 제주계통의 주파수가 매우 불안정하여 풍력발전량의 급격한 변동에 의하여 제주계통 전체의 주파수가 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다.
HVDC Overhaul 및 풍력발전을 고려한 제주계통 전력품질 분석
채우규(Woo-Kyu Chae),윤기갑(Gi-Gab Yoon),김재언(Jae-Eon Kim),한지헌(Ji-Hon Han) 한국조명·전기설비학회 2008 조명·전기설비학회논문지 Vol.22 No.1
제주의 전력계동은 HVDC로 육지계통과 연계되어 있으며, 2곳의 풍력발전단지가 연계되어 있다. 향후 대용량의 풍력발전이 연계된 상황에서 HVDC Overhaul을 시행하거나 어떤 사고로 HVDC가 끊어진다면 제주계통을 정상적으로 유지하는 것이 어려울 수도 있다. 이에 본 논문은 Overhaul 및 풍력발전이 제주계동에 어떤 영향을 미치는지를 분석하기 위하여 지난 5월에 이루어진 Overhaul 기간에 변전소 2곳 및 풍력발전단지 2곳을 선정하여 전력품질을 측정하고 분석하였다. 또한 풍력발전량에 따른 인근 D/L의 전력품질을 측정함으로써 용력발전이 전력계동에 미치는 영향을 분석하였고 그 영향정도가 명확하지 않은 부분에 대해서는 동계 데이터를 이용하여 분석하였다. Overhaul 기간에는 주파수가 매우 불안정 하였으며, 전압왜형률이 규정치를 초과하기도 하였다. 풍력발전량에 비례한 고조파 전류가 계동으로 유입되었으며, 발전량이 3,000[㎾] 이상일 때 인근 D/L의 전압파형이 발전량에 비례하여 왜곡되는 것을 확인할 수 있었다. Power system of Jeju is interconnected to the mainland using HVDC and that is also interconnected two wind farms. Control of Jeju power system will be difficult if HVDC is disconnected or HVDC is overhauled under large scale wind farms interconnected. We measured and analysed the power quality of two substation and two wind farms to assess that wind farms and HVDC overhaul have an effect on Jeju system or not during the HVDC overhaul. We found that the frequency of Jeju system is very unstable and the voltage distortion excess the limitation. Harmonic currents of wind farms flew into Jeju system in proportion to the power of wind turbine. And the voltage of nearby distribution line was distorted by power of wind turbine when the amount is more that 3,000[㎾].
채우규(Woo-Kyu Chae),이학주(Hak-Ju Lee),송일근(Il-Keun Song),추철민(Cheol-Min Chu) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
배전계통에 분산전원이 급격하게 연계됨에 따라 각각의 분산전원을 어떻게 운영하는 것이 효율적인가에 대한 문제가 제기되고 있다. 현재의 분산전원 운영방식은 전압강하 해소 문제를 제외하고는 배전 계통에 별다른 이득을 주지 못하고 있는 것이 사실이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법의 하나로 마이크로그리드가 대안이 될 수 있을 것이다. 본 논문에서는 마이크로그리드 운영상의 전략 및 문제점을 사전 검토하기 위하여 개별 분산전원에 모델링을 실시하고 그 결과를 검증하였다.
채우규(Woo-Kyu Chae),이학주(Hak-Ju Lee),정원욱(Won-Wook Jung),송일근(Il-Keun Song) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
마이크로그리드는 “다수의 소규모 분산전원과 부하의 집합체로 복수의 전원 및 열원이 IT관련 기술을 이용하여 일괄제어 관리되어 기존 전력회사의 상용계통에서 독립하여 운전 가능한 온 사이트형전력공급 시스템”으로 정의된다. 본 논문은 계통연계형 마이크로그리드 실증사이트 구축방안에 대하여 논하였다. 마이크로그리드 구성요소에 대하여 정의하였으며 국외 주요 실증사이트를 조사하여 분석하였다. 전자를 바탕으로 계통연계형 마이크로그리드 실증사이트 모델을 제시하였으며 제시한 모델을 구축하기 위해 국내 지역중 신재생에너지를 보유하고 있는 후보지를 선별하여 조사하여 그 결과를 제시하였다. 실증사이트의 정확한 테스트를 위하여 테스트 항목을 선정하였으며 그것을 기반으로 실증사이트를 구축할 예정이다.
저용량 태양광 발전기가 집중 배치된 저압 계통의 전기품질 측정 및 분석
채우규(Woo-kyu Chae),김재언(Jae-un Kim),윤기갑(Gi-gab Yoon),서정출(Jung-chul Seo) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.11
최근 정부의 ‘태양광주택 10만호 보급사업’ 으로 저압계통 연계형 태양광 발전시스템이 배전계통의 곳곳에 도입되었다. 기존에는 주로 저용량 태양광(3㎾ 내외)이 1대씩 연계되어 계통에 큰 영향을 주지 않았지만, 최근에는 공동주택 등에 30~100대씩 집중적으로 도입되고 있어 여러 가지 문제점이 나타나고 있다. 이와 관련하여 본 논문에서는 50㎸A 주상변압기 1대에 2.3㎾급 태양광 32대가 연계된 지역의 전기품질을 측정하고 그 문제점을 분석하였다. 태양광 주택단지 인입지점에서 측정결과 전압이 250V를 상회하는 경우도 있었으며, 주상변압기 2차 직하는 태양광이 연계된 A상의 경우 B상, C상에 비하여 약 2V 높은 전압을 기록하였지만 그 값은 정상 범위였다. 전압 상승 요인의 분석결과 태양광의 연계용량이 변압기의 용량을 크게 초과하였으며 저압선도 상위 규격으로 교체될 필요가 있었다.
저용량 태양광 발전기의 전기품질 측정 및 THD/TDD를 이용한 고조파 비교분석
채우규(Woo-kyu Chae),박창호(Chang-ho Park),윤기갑(Gi-gab Yoon),서정출(Jung-chul Seo) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7
최근 들어 태양광, 풍력발전 등과 같은 분산전원이 배전계통 곳곳에 연계됨에 따라 전기품질이 저하될 것이라는 우려가 있다. 본 논문에서는 현재 가장 높은 보급률을 보이고 있는 저용량 태양광 발전기가 설치된 수용가를 대상으로 전기품질을 측정하고 ‘분산형 전원 배전계통연계 기술기준’의 전력품질 만족여부를 분석하였다. 또한 기술기준에서 정한 TDD 뿐만 아니라 THD까지 측정하여 해당 지수들의 특성을 비교분석하였다. 저용량 태양광 발전기가 저압에 연계 되었을 경우 Inverter 제작기술의 발달로 전기품질에 큰 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났으며 THD보다는 TDD가 분산전원 설치자 측면에서 좀더 여유를 제공함을 알 수 있었다.
채우규(Woo-Kyu Chae),이학주(Hak-Ju Lee),정원욱(Won-Wook Jung),김주용(Ju-Yong Kim) 한국조명·전기설비학회 2010 조명·전기설비학회논문지 Vol.24 No.8
풍력발전이 배전선로에 연계되면 풍력발전의 출력양에 따라 과전압 또는 저전압 현상을 겪을 것으로 예상한다. 그러나 이러한 문제는 지금까지 이론 및 시뮬레이션을 만을 통하여 고찰이 되었으며 실제 측정을 통해 제시한 사례는 거의 없다. 본 논문에서는 풍력발전이 연계된 장거리 배전선로의 과전압 및 저전압 문제를 실제측정을 통하여 증명 하였다. 기존 배전선로의 전압관리 방법에 대하여 설명하였으며 주상변압기 Tap 변경만을 이용해서는 분산전원의 출력변동으로 인한 전압변동을 적정하게 유지할 수 없음을 보였다. 분산전원으로 인한 전압변동을 해소하기 위한 방법으로 여러 가지 대책에 대하여 고찰하였으며, 가장 합리적인 방법으로 SVR 설치를 제안하였으며 배전계통 해석 S/W를 이용하여 SVR 설치를 모의하여 분산전원으로 인한 전압변동을 문제를 해결할 수 있음을 보였다. It is expected that distribution system, interconnected with wind turbines, would experience the voltage problem due to WT's output. But most papers just consider this problem using the simulation or the theory only. In this paper, we verify this problem through the measurement at the distribution system and wind turbine. We explain the method for voltage management at distribution system. And we verify that the voltage of D/L interconnected with WTs could not be maintained properly using pole transformer's tap only. We consider some method to solve this problem and we propose the installation of SVR(step voltage regulator). Finally we show this method's validity through the simulation.